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不靠震动能制造声波做成扬声器？石墨烯扬声器将热能转换成声音
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4 h) {) k' R( T1 z 你能找到的几乎每款扬声器里，都有一层膜用于机械震动，通过震动空气产生声波。但英国埃克塞特大学的研究人员竟然研发出一款扬声器，不需要靠振动发出声音。- N& p% t1 l6 Y8 t9 R3 d* G2 u
: q1 u: M' u. _! s7 [. [ 此项颇具开创性技术的关键，就是石墨烯，通过细微调整过的电流加热或冷却这种材质，就可以制造声波。- B q: I$ L# e O8 {0 h+ u
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/ N4 u+ d6 Z) f$ U+ V4 k( c, O- R 石墨烯又轻又薄，却极其强韧，几年前就有人想到用它来造扬声器了，但通常都是用石墨烯制作上文提到的那层膜。因为石墨烯很轻，所以用很小的能量就能产生振动，因此扬声器可以变得又小又节能。8 p7 y$ C0 m$ n" Q
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而埃克塞特大学的团队发现，如果打破上述传统制造扬声器的流程，它还能变得更小、更加节能。果不其然，该团队发明的扬声器成了一块芯片，大小不超过人的指甲盖。在这个小芯片中，竟兼具扬声器、放大器和均衡器！
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q! n8 e" ~6 L& A 这款扬声器利用热声学原理，将热能转换为声音。7 `3 U- f# Q4 c" q* P' B
2 D) d) t: J) @: o4 q 目前这种工作原理还没有太多实际运用，但却给石墨烯又添加了一个神奇功能。石墨烯是一种绝佳的导电体，通过给石墨烯施加特殊电流，使它快速加热、冷却。这一过程影响了扬声器膜周围的空气，空气扩张又收缩从而产生声波。. u+ K8 k" p$ M. u' k# Z
8 m0 P) y7 Q% U+ ~6 Z3 Z 那无需机械震动的扬声器音质怎么样呢？研发团队称，通过仔细调节电流穿过石墨烯的强度和位置，可以制造多种多样的声波。这种加热、冷却的循环往复，能让扬声器同时混合、放大、均衡多种声波，输出的声波甚至能超出人类听觉响应范围，应用于超声领域。: ] ]. s' D$ i# G8 b! a
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此项研究的第一作者David Horsell认为，过去人们不够重视热声学，因为不知道它有什么实际用途，他们的团队则将关注点放在了声音产生的过程上。他们发现通过控制穿过石墨烯的电流，不仅能制造声音，还能调节音量大小，并精确控制频率。这种精确的控制为研究人员开启了新大门，发现了诸多我们未曾设想过的应用途径。* A8 U. D. l, ^4 ]
7 Y5 }* y# v& j# U: @7 Q% @ 比方说，这种工作原理可以应用于超声医学成像，它能使超声设备更小、更节能，并且可以生成更清晰的图像；还可以利用这种原理改进无线电广播设备和手机信号的混频技术。- J, e" H8 w2 w
5 s; h+ |5 d/ |5 q Horsell称，热声学原理可以产生两种、甚至多种音频，并将它们调制在一起。最重要的是这一调制过程简单可控，这可能会对电信行业造成巨大冲击，因为现在电信业调制信号的方法十分复杂，导致成本居高不下，而热声学原理可以改变这一现状。1 V( z% ]6 [( m
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发表于 2007-7-31 14:58:47
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发表于 2007-12-30 19:52:05
