基于聲頻定向系統(tǒng)的D類數(shù)字功率放大器.pdf

1、聲頻定向揚聲器系統(tǒng)是一種可以使聲音只沿固定方向傳播的裝置。該系統(tǒng)主要通過超聲波在空氣中的非線性交互作用產(chǎn)生高指向性的可聽聲，從而革命性地使聲音信號控制在指定范圍內(nèi)以高指向方式傳播。本文旨在為聲頻定向揚聲器系統(tǒng)設(shè)計并制作一款高效率、低失真、低損耗的數(shù)字功率放大器，為系統(tǒng)的超聲波發(fā)射換能器提供大功率的驅(qū)動信號，并通過系統(tǒng)測試實驗對其功率放大和指向性等性能進行分析與評估。 本論文針對上述任務(wù)，先對當今各種功率放大器類型及原理進行討論、

2、比較與分析，再由聲頻定向系統(tǒng)工作原理出發(fā)，提出以D類數(shù)字功率放大器作為聲頻定向超聲波換能器的驅(qū)動的解決方案。在系統(tǒng)工作原理中詳細討論了聲波在空氣傳播中產(chǎn)生指向性、非線性作用的理論，提出了以建立聲場模型來指導信號處理和系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計?；谝陨系脑O(shè)計思路，本文將從以下幾個方面進行討論、分析與設(shè)計，并最終通過聲頻定向系統(tǒng)功率放大和指向性的測試實驗給出分析結(jié)果與結(jié)論。 1)從聲頻定向原理出發(fā)，設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)與內(nèi)部信號處理過程，并對過程中功

3、率放大部分進行分析與討論，再結(jié)合各類放大器的特點與應(yīng)用范圍，提出利用D類放大器為聲頻定向系統(tǒng)實現(xiàn)高效率、低失真功率放大的解決方案。 2)將所提出的方案轉(zhuǎn)化電路原理的設(shè)計，并對其進行仿真分析，從而驗證解決方案的可行性，再進一步討論D類放大器用于聲頻定向系統(tǒng)的實現(xiàn)方式，從換能器負載分析、信號調(diào)制處理、器件選擇與功能設(shè)計、放大器電路設(shè)計、負載匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等幾個方面進行了深入的研究和細致的討論，并利用Protel進行實際電路的設(shè)計與制作