Sistem Suara Hipersonik: Panduan Definitif tentang Teknologi HSS Terkini

HSS

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana cahaya memantul bolak-balik di antara semi-reflektor dan reflektor dalam laser? Nah, bagaimana jika saya bilang mudah untuk membuat sesuatu yang serupa menggunakan suara? Ini mungkin! Anda hanya membutuhkan sistem suara hipersonik.

Menggunakan prinsip superposisi, sistem suara hipersonik adalah salah satu teknologi reproduksi suara terbaik abad ini.

Prinsip Superposisi

HSS menawarkan pergesaran dari konvensional pemancar suara ke siaran langsung. Namun, itulah permukaannya saja.

Oleh karena itu, kami menulis artikel ini untuk memberi tahu Anda lebih banyak tentang sistem suara hipersonik, cara kerjanya, aplikasinya, dan kelebihan serta kekurangannya.

Apakah Anda siap? Mari kita mulai!

Apa Itu Teknologi Suara Hipersonik?

Sistem suara hipersonik adalah salah satu pendekatan paling mengesankan dalam teknik suara. Dikembangkan oleh American Technology Corporation, teknologi inovatif ini memiliki satu keuntungan besar. Ia tidak menggunakan sirkuit kompleks dengan crossover, elemen tweeter, enclosure, dan woofer. 

Closeup papan sirkuit kompleks

Selain itu, ia juga menawarkan karakteristik untuk hampir semua frekuensi audio.

Namun, apa sebenarnya HSS?

Nah, sistem suara hipersonik adalah perangkat yang menggunakan ultrasonik tak berbahaya untuk membuat suara yang terdengar di lingkungan apa pun. 

Teknologi ultrasonik

Biasanya, kita tidak dapat mendengar nada ultrasonik ini, namun nada memanfaatkan properti udara untuk membuat nada berbeda yang dapat kita dengar. Jadi, menciptakan suara yang terdengar.

Ini adalah bagian terbaiknya.

Suara dari sistem suara ini hanya bergerak ke satu arah. Suara tidak menyebar ke belakang atau sisi unit HSS. Ini tidak hanya memungkinkan Anda menghasilkan suara di tempat yang diinginkan tetapi juga membantu mengurangi polusi kebisingan.

Kerja Sistem HSS

Teknologi sistem suara hipersonik menggunakan properti non-linearitas untuk beroperasi. Non-linearitas adalah properti udara yang membuat gelombang baru di dalam gelombang lain melalui kontraksi dan ekspansi gelombang yang berkelanjutan.

Di sini, sistem menggunakan gelombang ultrasonik sebagai gelombang ter modulasi tergantung pada sinyal audio masukan. Jadi, ketika gelombang ini bepergian melalui udara, ia membuat frekuensi audio baru yang dapat kita dengar (sekitar 20Hz-20KHz). Selain itu, tidak ada gangguan dari suara ultrasonik karena kita tidak dapat mendengar gelombang suara semacam itu. Hanya suara baru yang diciptakan yang terdengar oleh telinga manusia.

Selain itu, struktur transduktor ultrasonik memiliki bagian atau komponen berikut. Komponen-komponen ini meliputi:

SMPS 

Seperti sistem elektronik lainnya, sistem HSS mendapatkan dayanya dari SMPS yang sangat terfilter. Anda kemungkinan besar menemukan SMPS sebagai sumber daya multi-volase dalam sebagian besar sistem. Juga, tegangan pasokan bervariasi sesuai dengan daya output ( dari 12v hingga 60v).

Audio Signal Processing Unit

Unit pemrosesan sinyal audio menggunakan sirkuit audio canggih yang dapat mendekode dan mendeteksi semua input audio. 

Papan Sirkuit Audio Panasonic

Selain itu, Anda dapat menyaringnya sesuai kebutuhan Anda dan mengirimkannya ke unit pre-amp digital. 

Juga, Anda dapat menggunakan berbagai jenis input untuk unit pemrosesan ini hingga 11,2 channel plus DOLBY dan DTS. Unit ini juga mengontrol equalisasi dan kontrol dinamis lainnya.

Microcontroller Unit

Microcontroller unit Arduino

Ini adalah unit yang melakukan semua penyesuaian audio yang diperlukan. Anda akan menemukan mikrokontroler 16 hingga 32-bit yang digunakan dalam sistem ini.

Digital Audio Pre-amp

Di sini, pre-amp audio digital menangani pre-amplifikasi audio yang didekode yang ditransfer dari pemroses sinyal audio. 

Papan Sirkuit untuk Digital Audio Pre-amp

Setelah ini selesai, audio yang telah di-pre-amplifikasi ditransfer ke modulator ultrasonik.

Variable Carrier Frequency Oscillator (VCFO)

VCFO adalah sirkuit osilator ultrasonik yang menghasilkan gelombang ultrasonik untuk modulasi. Anda akan menemukan bahwa osilator kristal ultrasonik umumnya digunakan untuk membuat osilasi ini dengan frekuensi di atas 40 kHz.

Dynamic DSB Modulator

Unit ini melakukan modulasi ultrasonik dengan sinyal audio. Di sini, gelombang ultrasonik frekuensi tinggi di-modulasi dengan input audio digital untuk membuat gelombang HF ter-modulasi. Ia juga menyaring gangguan HF lainnya. Untuk sistem DSB, Anda dapat mengurangi indeksi modulasi untuk menekan semua distorsi.

Ultrasonic Power Amplifier

Ultrasonic power amplifier adalah HF power amplifier yang menangani daya output sistem. Ia meningkatkan daya yang dapat diserahkan sistem pada tahap output. Juga, ini adalah tahap terakhir dari unit amplifier sistem suara hipersonik.

Papan Sirkuit Ultrasonic Power Amplifier

Setelah amplifikasi selesai, ia memberikan sinyal ke transduktor film monolitik untuk transmisi.

Monolithic Film Transducers

Transduktor film monolitik adalah unit terakhir yang menangani output gelombang HSS ke udara. Transduktor piezo polyvinylidene adalah salah satu transduktor terbaik untuk digunakan untuk unit ini. Transduktor memancarkan sinyal yang ditransfer dari ultrasonic power amplifier ke udara. Juga, gelombang ultrasonik difokuskan ke satu arah –seperti obsor. Jadi, manusia hanya dapat mendengar audio dalam jangkauan sinar suara HSS.

Bagaimana Sistem HSS Benar-benar Bekerja?

Ini adalah cara kerjanya:

Sistem suara Hipersonik terdiri dari sumber program audio seperti pemutar CD, pemroses sinyal HSS, dan pemancar ultrasonik atau transduktor yang mendapatkan daya dari amplifier ultrasonik. Pemroses sinyal mengubah suara atau musik menjadi sinyal ultrasonik yang sangat kompleks sebelum transduktor memplifikasi dan mentransmisikan sinyal audio ke udara. 

Karena energi ultrasonik sangat arah, ia membentuk kolom suara virtual secara langsung di depan pemancar, mirip dengan sinar dari obsor. Jadi, udara menciptakan suara baru sepanjang kolom suara ultrasonik itu (suara yang kita buat sebelum mengonversi ke gelombang ultrasonik). Karena kita hanya dapat mendengar suara yang diciptakan dalam kolom suara ultrasonik, suara tidak menyebar ke semua arah seperti suara dari pemancar suara konvensional. Sebaliknya, suara tetap di dalam kolom energi ultrasonik. 

Jadi, untuk mendengar suara, telinga Anda harus berada dalam baris dengan kolom ultrasonik, atau, Anda dapat mendengar suara setelah ia memantul dari permukaan keras. Misalnya, ketika Anda menunjuk pemancar ultrasonik ke permukaan, Anda hanya akan mendengar suara setelah dinding memantulnya, membuatnya bahkan lebih mirip dengan menyorot obsor ke dinding di lingkungan yang kurang terang. Anda tidak akan melihat cahaya dari obsor, hanya titik cahaya di dinding. HSS bekerja dengan cara yang sama, tetapi alih-alih melihat, Anda mendengar sinar suara yang dipantul dinding. Untuk stereo, diperlukan pemancar ultrasonik terpisah untuk setiap channel audio, satu untuk channel kiri dan satu untuk channel kanan.

Aplikasi Sistem Suara Hipersonik

Teknologi HSS memiliki berbagai macam aplikasi. Yang pertama, dan paling penting, adalah sistem suara arah yang mengarahkan atau memfokuskan suara ke dalam sinar yang sempit. Dengan kata lain, orang yang lewat tidak akan mendengar audio Anda. 

Teknologi reproduksi suara ini memiliki kesempatan besar di industri hiburan, seni, dan perhotelan. Bayangkan pergi ke museum di San Diego dan menikmati penjelasan audio tentang lukisan tanpa mengganggu orang lain. Atau, menonton film di komputer Anda di tempat yang ramai tanpa mengganggu orang lain. Ini juga mencakup restoran, bandara, ritel, dan bahkan video konferensi. Sistem HSS membantu Anda membuat zona Anda di lingkungan yang ramai. Aplikasi lain termasuk:

• Mobil: HSS di mobil dapat mengirimkan sinyal peringatan langsung ke pengemudi
• Konferensi audio/video: Ia memproyeksikan audio dari konferensi dalam empat bahasa berbeda dari satu perangkat. Plus, Anda tidak memerlukan headphone
• Sistem paging: Ia mengarahkan sinyal ke area yang Anda pilih

Pager Isolated

• Penjualan ritel: Ia menawarkan iklan yang ditargetkan langsung di titik pembelian
• Pemesanan drive-through: Anda dapat berkomunikasi langsung dengan pengemudi mobil tanpa mengganggu tetangga 
• Petugas keamanan: Ia menyediakan jenis perangkat portabel untuk berkomunikasi dengan orang tertentu dalam kerumunan
• Aplikasi militer: Untuk komunikasi kapal-ke-kapal dan komunikasi papan kapal. Atau ledak hipersonik atau ledak balistik yang bergerak dengan kecepatan suara

Ledak Balistik Menggunakan Sistem Suara Hipersonik

Keuntungan

Berikut beberapa keuntungan teknologi HSS:

• Anda dapat memfokuskan suara pada tempat yang diinginkan dan tidak di tempat lain
• Ketika Anda memfokuskan suara, suara berjalan jauh dalam garis lurus dibandingkan pemancar suara standar
• Ia menghilangkan umbal balik dari suara langsung
• Perangkat pemancar ultrasonik datar dan tipis. Juga, ia tidak memerlukan pemasangan
• Anda dapat mengontrol dispersi suara dengan mudah
• Desain sistem HSS memungkinkan ia bekerja dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh pemancar suara standar.
• Ia menyediakan audio HD asli untuk pengalaman realitas virtual
• Ia mendukung audio multi-channel

Kekurangan

Seberapa baik sistem HSS bisa saja, ia memiliki kekurangannya. Berikut beberapa kekurangan menggunakan sistem suara hipersonik:

• Ia memerlukan tegangan operasi yang lebih tinggi dibandingkan amplifier audio standar
• Ia cukup mahal untuk diproduksi
• Sistem HSS tidak mengizinkan amplifikasi analog langsung atau mixing suara
• Ia memerlukan input suara kualitas stereo minimum untuk bekerja dengan baik

Kata Penutup

Sistem HSS adalah inovasi yang kuat dalam banyak cara. Desainnya yang kecil dan ringan membuatnya lebih portabel daripada pemancar suara konvensional dan menyediakan audio berkualitas tinggi dengan cara yang aman dan pribadi.

Selain elektronik, sistem HSS akan sempurna di industri hiburan. Juga, HSS menghilangkan tantangan alat bantu dengar yang tidak dapat mereproduksi seluruh spektrum audio. Meskipun cukup mahal, ini benar-benar lompatan kuantum dalam teknologi audio. Nah, itu membungkus semua yang perlu Anda ketahui tentang sistem suara hipersonik. Jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami akan senang membantu.