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傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器靠的是機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生聲音,原理是通過運(yùn)動(dòng)的線圈和膜片來回振動(dòng)空氣產(chǎn)生聲波,,這種技術(shù)在一個(gè)多世紀(jì)以來幾乎沒有任何改變,。英國埃克塞特大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種開創(chuàng)性的方法讓石墨烯產(chǎn)生復(fù)雜和可控的聲音信號,。實(shí)際上這種方法是將揚(yáng)聲器,、放大器和圖形均衡器組合成微縮的芯片。這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在近期的《科學(xué)報(bào)告(Scientific Reports)》雜志中,。; B4 w8 D) c* O. G% W* X
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�,?巳卮髮W(xué)的研究人員的新技術(shù)不涉及任何振動(dòng)部件。采用的石墨烯為材料的原子薄層通過交流電快速加熱和冷卻,,并將這種熱變化轉(zhuǎn)移到空氣使空氣膨脹和收縮,,從而產(chǎn)生聲波。. `7 c6 A a% S* o4 W
盡管將熱量轉(zhuǎn)化為聲音并不是什么先進(jìn)技術(shù),,但�,?巳匮芯啃〗M首先證明,這種簡單的過程也能完成聲音頻率混合,而聲音的放大和均衡全部都可以在一毫米尺寸的芯片中實(shí)現(xiàn),。石墨烯本身物理性質(zhì)表現(xiàn)完全透明,,再加上芯片薄層無需運(yùn)動(dòng)就能產(chǎn)生復(fù)雜的聲音,在能耗上又低于傳統(tǒng)振動(dòng)方式,,這對新一代的視聽技術(shù)來說確實(shí)是一個(gè)突破,。0 A* N6 {+ Q3 ]
埃克塞特量子系統(tǒng)和納米材料高級講師大衛(wèi).霍斯?fàn)枺―avid Horsell)解釋說:“熱聲(熱傳遞轉(zhuǎn)換稱的聲音)曾經(jīng)被忽視,,因?yàn)槿藗冇X得它可用性不高,。但我們發(fā)現(xiàn)通過控制石墨烯電流產(chǎn)生的熱聲,不僅可以改變它的音量,,還能控制熱聲的頻率,,這些功能實(shí)現(xiàn)了,熱聲將能運(yùn)用到很多領(lǐng)域中,�,!�1 a, D# b5 c' \' S" Y
霍斯?fàn)柌┦垦a(bǔ)充說:“混頻是石墨烯熱聲的運(yùn)用關(guān)鍵,根據(jù)發(fā)聲機(jī)制使我們可以采用兩種或更多種不同的聲源,,將他們混合,,從而有效地產(chǎn)生超聲波(和次聲),更令人興奮的是,,這種混頻方式將更簡單控制,,這可能對電信行業(yè)是有利的,電信行業(yè)需要以這種方式組合信號,,目前電信使用的方式相當(dāng)復(fù)雜,,而且成本很高。
4 o$ h* w* j! H- y" q; P3 w( H2 ?' i 如果發(fā)展順利,,石墨烯熱聲揚(yáng)聲器將被運(yùn)用在微型耳機(jī),、手機(jī)揚(yáng)聲器等小型揚(yáng)聲器中,亦可擴(kuò)大到醫(yī)療領(lǐng)域和電信行業(yè)中,。
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