电脑扬声器可以发出超声波吗？
Answers:
通常，是的（虽然理论上和实验上都证实了），但效果可能不如它们降低频率那么有效。
有三个主要因素：
1）源的DAC和相关的抗混叠滤波器可以产生的最大频率。对于您的有效采样率，这通常比奈奎斯特频率低一点，多远取决于滤波器的清晰度。可能还会有一些虚假输出以采样率的倍数为中心，但通常会有意地将其抑制（对于大多数现代DAC，实际转换采样率是输入倍数的很多倍）。 除非您有一个96 Ksps系统，该系统设计有可以释放这种潜力的滤波器（而不是更标准的96 Ksps数据速率，但仍然为48 Ksps设计混叠滤波器），否则这可能是您的主要限制。
2）通过功率放大器的最大频率。对于传统的模拟设计，这将是一个滚滚而不是一个尖锐的极限。但是，“ D类”放大器或经过数字处理的东西可能会引入自己的采样效果，并有自己的严格滤波器来屏蔽这些效果。
3）实际的换能器响应，并在一定程度上影响其声学环境。普通的动圈中音扬声器的设计甚至没有达到人类听觉范围的最高点，但它们通常仍会产生一些输出，甚至超出该范围。相比之下，各种尺寸的压电换能器在高频处可能会产生谐振峰，并且实际上在低频处会产生更多的功率。
一般而言，如果您打算使用消费类音频组件在低超声下演奏，那么您面临的挑战可能更多是在接收方面而不是在发送方面，因为最常见的电容式麦克风实际上会在15-20 KHz之间滚动（尽管一些较小的则工作得更高）。相比之下，模拟输出硅MEMS传感器通常在更高频率上表现出色，在蝙蝠检测器中不加标签地使用。这些是智能手机中的标准配置，似乎可以听到其抗混叠滤波器所施加的限制。
不能。带有有源电源和放大器的“有源”扬声器通常会在其中过滤掉高于22kHz的滤波器。它们的设计并非能够发出超声波，因此可以进行过滤以消除其他来源的感应噪声。
您也许可以从小型无源扬声器中获得非常弱的超声波，但同样，它也不是为音频以上的频率而设计的。
最好尝试一下。在90年代，我做了两次，一次是使用原始的磁性“ PC扬声器”，第二次是在笔记本电脑中嵌入低端扬声器。当两个人并排聆听，一个人听到完美的静音，而另一个人听到难以忍受的大声高音时，这是一种非常令人兴奋的体验。
一些发现使我感到惊讶：
- 即使在青少年中，阈值频率的差异也是巨大的。不会认为自己有听力障碍的人通常会有一些阈值，例如10KHz，14 KHz，16 KHz，很少有其他阈值。
- 阈值通常远低于20 KHz的教科书限制。
- 标准很重要。能够发出连续的声音比检测发出的声音更难。但这仅在您非常接近阈值时才重要。
- 波形形状很重要（一点点）。
- 即使是轻微的背景噪音也很重要。
- 综上所述，上阈值比下阈值要好得多。换句话说，在声音范围之上有沉默，而在声音范围之下有振动。这适用于足够年轻，健康的人。
如您所见（或听到），“超声波”是一个非常主观的概念，即使是最便宜的通用扬声器也可以发出。
通过搜索Ben Voigt的建议，从一份包含具体数字的论文中，图片变得十分复杂。尽管现代声卡的DAC可以输出96kHz（以192kHz采样率），但请不要屏住呼吸，以使普通笔记本电脑扬声器在可辨别的音量下远远超过25kHz（即使您使用超声波，麦克风）。
我们被告知这台T400笔记本电脑配备了“英特尔公司82801I（ICH9系列）高清音频控制器”，此外，
以前使用带有Conexant 20585音频编解码器（带有192 kHz DAC / 96 kHz ADC）的Lenovo T410笔记本电脑进行的测试显示出非常相似的结果。
但是，这些只是几个计算机（扬声器）模型。
除了使用扬声器生成的超声波进行秘密通信外，另一个有趣的应用是超声波声纳。这用于测试用户是否位于（或不在）计算机的前面（通过利用反射超声的差异）。关于后一个主题的博士学位论文 对于我们在这里的问题更为有趣，因为它采样了数千台用户机器，用于发射/接收22 kHz正弦波信号。在这种情况下，录音是使用用户使用的任何麦克风完成的，因此就22kHz音调的发射而言，这些数字是保守的。
论文中还有一个白噪声图（可以测量多个频率），但是作者说，由于混叠，他对以这种方式获得的结果不是很自信。
对于手机扬声器，研究了同样的低超声频率生成问题，目的是使用超声通过三边测量技术检测室内位置变化。有趣的一点是，根据硬件的不同，如果您尝试将某些超声波频率发出的声音太大，则手机扬声器的性能可能会很差（引起混叠）：
如果将音量设置得太高，则在尝试生成信号之一时，手机会在可听范围的宽频率范围内产生大量噪声。对于iPhone，这仅在21.5和22 KHz时发生，但对于Hero和Navigator，这在所有测试频率下均发生。只有HTC G1似乎几乎完全不受此问题的影响。随着音量的减小，此问题逐渐消失，并在某些时候消失。例如，对于HTC Hero，在最大设备容量下，这种情况发生在文件容量的80％左右。当iPhone的噪声为21.5和22 KHz时，文件音量和设备音量最大值大约会完全消失-2。
本文还为这些手机提供了一些频谱图（由于每部手机只有一张图表，因此我不会在此处重现），并且比我上面引用的内容更详细地讨论了噪声和混叠。底线似乎是，虽然您可以发出一些超声波，但取决于硬件，您可能无法准确获得想要/编程的频率，并且在某些情况下输出可能非常嘈杂，包括可听噪声。
因此，对于22-25kHz（被认为是较低的超声波频率），似乎可以在大多数机器/扬声器上找到足够好的声音（声音足够大），尽管在某些设置中可能会听到可闻的声音。对于更高的超声波频率，谁知道... T400笔记本电脑的数据表明，它不可能很好地工作/足够大声地超过25kHz，但是我找不到能够对更多机器进行采样的研究。我还发现了另一种超声波声纳纸，它以40kHz作为其选择的频率。它使用常规的96 kHz声卡硬件，但在此频率下使用了专用的超声波压电扬声器（400ST）。我的猜测是，如果正常运行的计算机扬声器在此频率下足够可靠/响亮，他们将不会为之烦恼。