超声波定向扬声器图标 超声波定向扬声器 Ultrasonic

PROJECT 02

超声波定向扬声器

基于ESP32的定向音频工程项目,围绕蓝牙PCM音频接收、实时缓存、40 kHz超声调制、功率放大与换能器阵列建立完整发声链路,并完成第一代工程样机验证。

项目负责人ESP32第一代Demo
超声波定向扬声器概念图 CONCEPT FORM · ENGINEERING PROJECT BELOW

OVERVIEW

项目概览

项目定位

定向音频原型验证

通过超声波阵列与相关音频链路,探索“声音更有方向”的实现路径,面向公共展示与个人音频体验场景。

我的角色

项目负责人

负责整体推进、任务分工与展示沟通,并协同完成硬件系统搭建、蓝牙音频功能验证与样机调试。

当前阶段

第一代Demo

已完成基础样机开发,实现蓝牙音频接收与基础定向发声,并完成展示与联调验证。

ENGINEERING

我在工程层面做了什么。

系统与样机

  • 统筹超声波定向扬声器系统搭建与样机实现
  • 完成样机组装、功能测试与现场联调
  • 围绕真实展示场景推进可运行Demo

嵌入式与控制

  • 蓝牙PCM音频接收
  • 实时音频缓存与更新
  • PWM/40 kHz超声调制
  • 系统联调与异常排查

硬件与电路

  • 功放与信号链搭建
  • 换能器阵列集成
  • 原理图/PCB设计与打样
  • 输出与系统状态测试

推进与展示

  • 负责项目推进、分工协作与沟通展示
  • 完成项目展板、现场展示与答辩支持
  • 让项目从概念走向可见的工程样机
  1. Bluetooth Audio
  2. PCM
  3. Buffer
  4. 40 kHz Modulation/PWM
  5. Amplifier
  6. Ultrasonic Array
01 · BUILD搭建

围绕ESP32、蓝牙音频接收、功放与定向发声链路完成样机组装。

02 · DEBUG调试

检查信号链与硬件连接,完成嵌入式功能验证、问题排查和系统联调。

03 · VALIDATE验证

面向真实展示场景完成功能测试、现场联调并交付第一代可运行Demo。

声音与空间

发出声音之后,还要看它在哪里被听见。

我关注声音在空间中的分配:讲解应该在哪里被听见,邻近区域受到多少影响,人移动后体验怎样变化。第一代Demo让基础链路成立,下一步希望把问题放进明确的位置、内容与使用条件中。

空间关系设想 以一个展项、一段讲解为起点

墙面、背景声与空间条件

声源与内容 固定位置 · 同一段讲解
关注的收听位置 走近 · 停留 · 移动
邻近区域 观察对旁人的影响
场景设想示意,未按比例绘制;不表示实测声束角、传播距离或隔音边界。

下一步研究问题

先让一个边界清楚的场景成立。

位置与移动

固定声源和内容,再比较站位、角度与移动过程,记录讲解在哪些条件下清楚可听。

邻区与内容

观察邻近区域与背景声的影响,比较不同讲解内容,不用单个最佳位置代替完整使用过程。

结构与持续工作

继续研究阵列、功耗、结构与持续工作表现,并补充DSP与声场仿真的研究,让改进有可解释的依据。