
【计】 acoustic delay line; sonic delay line
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【医】 phon-; phono-; sonus; sound
【计】 delay line
声延迟线(Acoustic Delay Line)是一种利用声波在介质中传播速度较慢的特性来实现信号时间延迟的电子元件或系统。其核心原理是将电信号转换为声波,使声波在固体或液体介质中以声速传播一定距离后,再重新转换为电信号,从而产生时间延迟。以下是详细解释:
电-声转换
输入的电信号通过压电换能器(如石英晶体)转换为机械振动,产生声波(通常为超声波)。
公式:电信号 $V{in}$ → 声波 $A{out}$(换能器效率 $eta = P{acoustic}/P{electrical}$)
声波传播延迟
声波在介质(如玻璃、熔石英或汞)中以声速传播(固体中约 5000 m/s,远低于光速),传播路径长度 $L$ 决定延迟时间 $tau$:
$$ tau = frac{L}{v_s} $$
其中 $v_s$ 为介质中的声速。
声-电转换
接收端的压电换能器将声波重新转换为电信号,输出延迟后的电信号 $V{out}(t) = V{in}(t-tau)$。
介质类型
传播模式
雷达信号处理(1940s-1960s)
用于脉冲雷达的动目标显示(MTI),通过延迟回波信号实现杂波抑制。
示例:AN/APQ-56 雷达系统采用汞延迟线存储雷达回波。
电视信号同步
在模拟电视时代,用于色度信号与亮度信号的延迟对齐,避免色彩偏移。
数字计算机存储器(早期)
威廉姆斯管计算机使用声延迟线作为动态存储器,如 EDSAC 计算机(1949年)。
中文术语 | 英文术语 | 定义 |
---|---|---|
声延迟线 | Acoustic Delay Line | 利用声波传播实现信号时间延迟的装置。 |
压电换能器 | Piezoelectric Transducer | 实现电信号与声波相互转换的核心部件。 |
表面声波延迟线 | SAW Delay Line | 声波沿介质表面传播的微型化延迟线,用于现代滤波器。 |
群延迟 | Group Delay | 信号通过延迟线后产生的相位滞后时间,$tau_g = -frac{dphi}{domega}$。 |
(注:为符合原则,参考文献采用权威机构来源,实际链接需替换为可访问的学术/技术文档URL。)
声延迟线是一种利用声波传播特性实现信号延迟的电子器件。其核心原理是通过将电信号转换为超声波,在介质中传输一定距离后再还原为电信号,从而产生时间延迟。以下是详细解释:
工作原理
声波的传播速度远低于电信号(例如在玻璃介质中,超声波速度约为5-6千米/秒,而电信号在导线中接近光速)。通过将电信号转换为超声波并经过特定路径传输,可实现信号的精确延迟。
实现方式
通常采用压电陶瓷等材料作为换能器,将电信号转换为机械振动(超声波),并通过玻璃、石英等固态介质传播。接收端再将机械振动转换回电信号。
典型应用
技术参数
延迟时间通常在纳秒至微秒量级,具体取决于介质长度和声速。例如,1厘米的玻璃介质可产生约1.6微秒延迟。
与其他延迟线(如电磁延迟线或数字延迟线)相比,声延迟线因声速较低,在相同体积下能实现更长的延迟时间,但受限于介质损耗和频率响应范围。现代技术中,声表面波(SAW)器件进一步拓展了其高频应用场景。
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