Système audio hypersonique :le guide complet pour HSS

HSS

Vous êtes-vous déjà demandé comment la lumière se réfléchissait entre le semi-réflecteur et le réflecteur dans les lasers ? Eh bien, et s'il vous disait qu'il est facile de créer quelque chose de similaire en utilisant le son ? C'est possible! Tout ce dont vous avez besoin est un système de son hypersonique.

Utilisant le principe de superposition, le système de son hypersonique est l'une des meilleures technologies de reproduction sonore du siècle.

Principe de superposition

HSS offre une rupture avec les haut-parleurs conventionnels pour les émissions directes. Mais ce n'est que la surface de tout cela.

C'est pourquoi nous avons écrit cet article pour vous en dire plus sur le système de son hypersonique, son fonctionnement, ses applications, ses avantages et ses inconvénients.

Es-tu prêt? Commençons !

Qu'est-ce que la technologie de son hypersonique ?

Le système de son hypersonique est l'une des approches les plus impressionnantes de l'ingénierie du son. Développée par l'American Technology Corporation, cette technologie innovante présente un gros avantage. Il n'utilise aucun circuit complexe avec des croisements, des éléments de tweeter, des enceintes et des woofers.

Gros plan sur un circuit imprimé complexe

De plus, il offre également les caractéristiques pour presque toutes les fréquences audio.

Mais qu'est-ce qu'un HSS exactement ?

Eh bien, le système de son hypersonique est un appareil qui utilise des ultrasons inoffensifs pour produire un son audible dans n'importe quel environnement.

Technologie ultrasonique

Normalement, nous ne pouvons pas entendre ces tonalités ultrasonores, mais les tonalités utilisent la propriété de l'air pour créer différentes tonalités que nous pouvons entendre. Ainsi, créant des sons audibles.

Voici la meilleure partie.

Les sons de ce système audio ne se déplacent que dans une seule direction. Le son ne se propage pas à l'arrière ou sur les côtés d'une unité HSS. Il vous permet non seulement de produire du son là où vous le souhaitez, mais contribue également à réduire la pollution sonore.

Fonctionnement du système HSS

Une technologie de système de son hypersonique utilise la propriété de non-linéarité pour fonctionner. La non-linéarité est la propriété de l'air qui crée de nouvelles vagues à l'intérieur d'une autre vague grâce à la contraction et à l'expansion continues des vagues.

Ici, le système utilise des ondes ultrasonores comme ondes modulées en fonction du signal audio d'entrée. Ainsi, lorsque cette onde se propage dans l'air, elle produit de nouvelles fréquences audibles que nous pouvons entendre (autour de 20Hz-20KHz). De plus, il n'y a pas de perturbations causées par les ultrasons puisque nous ne pouvons pas entendre de telles ondes sonores. Seul le son nouvellement créé est audible pour l'oreille humaine.

De plus, la structure d'un transducteur à ultrasons comporte les sections ou composants suivants. Ces composants incluent :

SMPS

Comme d'autres systèmes électroniques, le système HSS est alimenté par un SMPS hautement filtré. Vous trouverez très probablement des SMPS en tant qu'alimentations multi-tensions dans la plupart des systèmes. De plus, la tension d'alimentation varie en fonction de la puissance de la sortie (de 12v à 60v).

Unité de traitement du signal audio

L'unité de traitement du signal audio utilise un circuit audio avancé qui peut décoder et détecter toutes les entrées audio.

Carte de circuit audio Panasonic

De plus, vous pouvez les filtrer selon vos besoins et les envoyer au préamplificateur numérique.

En outre, vous pouvez utiliser plusieurs types d'entrée pour cette unité de traitement jusqu'à 11,2 canaux plus DOLBY et DTS. Cette unité contrôle également l'égalisation et d'autres commandes dynamiques.

Unité de microcontrôleur

Unité de microcontrôleur Arduino

Cette unité est ce qui fait tous les réglages audio nécessaires. Vous trouverez des microcontrôleurs de 16 à 32 bits utilisés dans ces systèmes.

Préampli audio numérique

Ici, le préamplificateur audio numérique gère la préamplification de l'audio décodé transféré depuis le processeur de signal audio.

Circuit imprimé pour préampli audio numérique

Une fois cette opération terminée, l'audio préamplifié est transféré vers le modulateur à ultrasons.

Oscillateur à fréquence porteuse variable (VCFO)

Le VCFO est le circuit oscillateur ultrasonore qui génère des ondes d'ondes porteuses ultrasonores pour la modulation. Vous constaterez que les oscillateurs à cristal à ultrasons sont couramment utilisés pour effectuer ces oscillations avec une fréquence supérieure à 40 kHz.

Modulateur dynamique DSB

Cette unité effectue la modulation des ultrasons avec le signal audio. Ici, les ondes ultrasonores à haute fréquence se modulent avec l'audio numérique d'entrée pour créer une onde modulée HF. Il filtre également d'autres perturbations HF. Pour les systèmes DSB, vous pouvez réduire l'indice de modulation pour supprimer toutes les distorsions.

Amplificateur de puissance à ultrasons

L'amplificateur de puissance à ultrasons est l'amplificateur de puissance HF qui gère la puissance de sortie du système. Il augmente la puissance que le système peut fournir à l'étage de sortie. En outre, il s'agit de la dernière étape de l'unité d'amplification du système de son hypersonique.

Circuit d'amplificateur de puissance à ultrasons

Une fois l'amplification terminée, il envoie le signal aux transducteurs à film monolithique pour transmission.

Transducteurs à film monolithique

Le transducteur à film monolithique est la dernière unité qui gère la sortie des ondes HSS dans l'air. Les transducteurs piézoélectriques en polyvinylidène sont l'un des meilleurs transducteurs à utiliser pour cet appareil. Le transducteur émet le signal transféré de l'amplificateur de puissance à ultrasons dans l'air. De plus, les ondes ultrasonores se concentrent dans une direction, comme des lampes de poche. Ainsi, les humains ne peuvent entendre l'audio que dans la plage du faisceau sonore HSS.

Comment fonctionne réellement le système HSS ?

Voici comment cela fonctionne :

Un système HyperSonic Sound se compose d'une source de programme audio telle qu'un lecteur de CD, d'un processeur de signal HSS et d'un émetteur ou d'un transducteur à ultrasons alimenté par un amplificateur à ultrasons. Le processeur de signal convertit la voix ou la musique en un signal ultrasonore très complexe avant que le transducteur n'amplifie et ne transmette les signaux audio dans l'air.

Étant donné que l'énergie ultrasonique est hautement directionnelle, elle forme une colonne virtuelle de son directement devant l'émetteur, semblable au faisceau d'une lampe de poche. Ainsi, l'air crée de nouveaux sons tout au long de cette colonne de sons ultrasonores (le son que nous avons fait avant de convertir en onde ultrasonore). Comme on ne peut entendre que le son créé dans la colonne des ultrasons, il ne se propage pas dans toutes les directions comme le son d'un haut-parleur classique. Au contraire, il reste à l'intérieur de la colonne d'énergie ultrasonique.

Ainsi, pour entendre le son, vos oreilles doivent être alignées avec la colonne d'ultrasons, ou vous pouvez entendre le son après qu'il se soit réfléchi sur une surface dure. Par exemple, lorsque vous pointez l'émetteur à ultrasons vers une surface, vous n'entendrez les sons qu'après que le mur les ait réfléchis, ce qui le rend encore plus similaire à l'éclairage d'une lampe de poche sur une surface dans un environnement mal éclairé. Vous ne verrez pas la lumière de la lampe de poche, seulement la tache de lumière sur le mur. HSS fonctionne de la même manière, mais au lieu de voir, vous entendez le faisceau sonore que le mur reflète. Pour la stéréo, un émetteur à ultrasons séparé est requis pour chaque canal audio, un pour le canal gauche et un pour le canal droit.

Applications des systèmes de son hypersonique

La technologie HSS a une large gamme d'applications. Le premier, et le plus important, est le système de son directionnel qui dirige ou concentre le son dans un faisceau étroit. En d'autres termes, les passants n'entendront pas votre audio.

Cette technologie de reproduction sonore offre d'énormes opportunités dans les secteurs du divertissement, de l'art et de l'hôtellerie. Imaginez aller dans un musée à San Diego et profiter des explications audio des peintures sans ennuyer les autres. Ou, regarder un film sur votre ordinateur dans un endroit bondé sans déranger les autres. Cela inclut également les restaurants, les aéroports, la vente au détail et même la vidéoconférence. Le système HSS vous aide à créer votre zone dans un environnement encombré. D'autres applications incluent :

• Automobiles :le HSS dans les automobiles peut envoyer des signaux d'alerte directement au conducteur
• Conférence audio/vidéo :elle projette l'audio d'une conférence dans quatre langues différentes à partir d'un seul appareil. De plus, vous n'avez pas besoin d'écouteurs
• Systèmes de radiomessagerie :ils dirigent les signaux vers la zone de votre choix

Téléavertisseur isolé

• Vente au détail :elle propose une publicité ciblée directement sur le point de vente
• Commande en voiture :vous pouvez communiquer directement avec un chauffeur automobile sans déranger les voisins
• Officiels de sécurité :il fournit un type d'appareil portable pour communiquer avec une personne spécifique dans une foule
• Applications militaires :pour les communications entre navires et les communications à bord. Ou un missile hypersonique ou un missile balistique qui se déplace à la vitesse du son

Missile balistique utilisant un système de son hypersonique

Avantages

Voici quelques-uns des avantages de la technologie HSS :

• Vous pouvez concentrer le son sur les endroits que vous voulez et nulle part ailleurs
• Lorsque vous concentrez le son, il parcourt de longues distances en ligne droite par rapport aux haut-parleurs standard
• Il élimine les commentaires de l'audio en direct
• Le dispositif émetteur d'ultrasons est plat et fin. De plus, il ne nécessite pas de montage
• Vous pouvez facilement contrôler la dispersion du son
• Les conceptions du système HSS lui permettent de fonctionner d'une manière que le haut-parleur standard ne peut pas.
• Il fournit un véritable son HD pour des expériences de réalité virtuelle
• Il prend en charge l'audio multicanal

Inconvénients

Aussi bon que puisse être le système HSS, il a ses inconvénients. Voici quelques-uns des inconvénients de l'utilisation d'un système de son hypersonique :

• Il nécessite une tension de fonctionnement plus élevée par rapport à un amplificateur audio standard
• C'est assez cher à fabriquer
• Les systèmes HSS ne permettent pas l'amplification analogique directe ou le mixage du son
• Il nécessite une entrée sonore de qualité stéréo minimale pour fonctionner correctement

Mots de clôture

Le système HSS est une innovation puissante à bien des égards. Sa conception petite et légère le rend plus portable que les haut-parleurs conventionnels et offre un son de haute qualité de manière sûre et personnelle.

Outre l'électronique, le système HSS serait parfait dans l'industrie du divertissement. De plus, HSS supprime le défi des aides auditives incapables de reproduire l'intégralité du spectre audio. Bien qu'assez cher, c'est vraiment un saut quantique dans la technologie audio. Eh bien, cela résume tout ce que vous devez savoir sur le système de son hypersonique. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter. Nous serons ravis de vous aider.