열음향 탄소 나노튜브 사운드 프로젝터의 효율성 향상

탄소 나노튜브(CNT)는 열음향(TA)을 통해 넓은 주파수 범위(1-10(5) Hz)에서 부드러운 스펙트럼 소리 방출을 생성할 수 있습니다. 그러나 대면적 사운드 프로젝터의 필요성이 높은 저주파수 f에서의 개방형 CNT 시트의 소리 발생 효율 η는 낮습니다. η는 f(2)에 비례하기 때문입니다. 이 문제와 함께 CNT 시트의 나노스케일 두께, 환경에 대한 높은 감도, TA 소리 발생에 유용한 높은 표면 온도는 다른 단점으로, 우리는 비활성 가스로 둘러싸인 자유로운 CNT 시트의 보호 캡슐화로 이를 해결하고자 합니다. 우리는 다양한 열역학적 영역에 대한 이러한 폐쇄형 시스템에 대한 광범위한 실험적 연구를 제공하고 기본 이론적 틀 내에서 우리의 관찰을 정당화합니다. 캡슐화된 아르곤 충전 TA 트랜스듀서에 대해 관찰된 음압 수준(공기에서 130 dB, 수중 근거리 5 cm에서 200 dB, 원거리 1 m에서 100 및 170 dB)은 개방형 시스템에 비해 Q 배 더 높습니다. 여기서 Q는 얇은 외관판의 공진 품질 계수입니다. 더욱이 캡슐화된 시스템의 소리 발생 효율은 저주파수로 갈수록 증가합니다(η는 1/f(2)에 비례). 저주파수 영역에서 η를 증가시키는 또 다른 방법은 적용된 고주파 캐리어 전류를 저주파수 공진 봉투로 변조하는 것입니다. 이 접근법은 추가적인 에너지 소모 바이어싱 없이 적용된 전류의 주파수에서 음의 발생을 가능하게 합니다. 음향 및 기하학적 매개변수는 공진 시스템의 효율성과 변환 성능을 추가적으로 증대시키는 방법에 대해 논의됩니다.