超声波无声喇叭设计.docx

1、超声波无声喇叭设计超声波无声喇叭设计超声波无声喇叭设计班 级: 论文作者:指导老师:摘要 4一舟超声波的简介 61T 超声波的产生 71-2超声波的特性 71-3超声波的工作原理 71-4超声波的主要特征 81-4-1超声波的声压特性 81-4-2射特性 91 -4-3 吸收特性 1_4-5超声波的吸收与衰减1-4-6超声波的透射.反射鲁折射与聚1-5超声效应 111-6超声波的问题 121-6-1反射问题 121一6-2 噪音 131-7声波换能器特性 152-1超声波在电子行业的应用2-2超声波对酒的醇化一催陈技术2-3超声波测距仪 2-4超声波细胞粉碎机 2-5超声波对化妆品的分散2-6

2、倒车雷达 171818191919三.超声波无声喇叭设计 203-1超声波探头结构与工作原理 203-2超声波无声喇叭设计概念 223-3超声波无声喇叭设计原理 233-4 超声波无声喇叭电路 243-4-1 40kHZ超声波发射电路 3-4-2超声波接收器电路35电路制作、调试过程 3_6 技术参数 * * 242627283-6-1 555 芯片 282830五.参考资料 31摘要本文介绍了超声波的相关知识，超声波的产生、特性、工作原理、主要特征， 广泛的介绍了超声波在实际中的应用.还系统的分析了超声波存在的问题”使我们能更好的使用超声波。了解超声波探头的构造和工作原理，将其应用在已设计好

3、的 电路中，把发射、接收超声波元件分别使用在发射板块和接收板块上，将发射板块 的频率调节为40KHZ,达到超声波元件最好工作频率，接收板块采用的是单稳态 超声波接收电路，完成了电路制作和焊接。通过调试试验电路基本实现其应用功能。.超声波的简介当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为 2020, 000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时，我们便听不见了。因此，我们把频率高 于20000赫兹的声波称为“超声波”。 超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点。可用于测距，测

4、速，清洗，焊接， 碎石等。在医学，军事,工业,农业上有很多的应用。m2理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比 超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大。超声波一般由具 有磁致伸缩或压电效应的晶体的振动产生。它的显著特点是频率高，波长短，衍射 不严重，因而具有良好的定向传播特性，而且易于聚焦。也由于其频率高，故而超 声波的声强通常比一般声波大得多。用聚焦的方法，可以获得声强高达 109W/的超声波。超声波在液体、固体中传播时，衰减很小。在不透明的固体中，能穿透 几十米的厚度。超声波的这些特性，在技术上得到广泛的应用。1-1 超声波的产生声波是物体机

5、械振动状态（或能量）的传播形式。所谓振动是指物质的质点在 其平衡位置附近进行的往返运动。譬如，鼓面经敲击后，它就上下振动，这种振动 状态通过空气媒质向四面八方传播，这便是声波。 超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的上限（20000Hz）, 人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同 点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播 形式，其不同点是超声频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射 性和方向性，目前腹部超声成像所用的频率范围在 2 s5兆Hz之间，常用为3s3.5兆

6、Hz （每秒振动1次为1Hz，1兆Hz=10WHz,即每秒振动100万次，可闻波的频率 在 16- 20，000HZ 之间）。1-2 超声波的特性1） 超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。2） 超声波可传递很强的能量。3） 超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。4） 超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象1-3 超声波的工作原理超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律并 没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与 可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性一一超声波的波长很短，通常 的障碍物的尺

7、寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，它在均 匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，这一特性就越显著。功率特性一 当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是 表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就 越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。 空化作用当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部 产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用, 从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温 度骤然升高，起到了很好

8、的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生 乳化，并且加速溶质的溶解，加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的 各种效应称为超声波的空化作用。我们知道正确的波的物理定义是：振动在物体中的传递形成波。这样波的形成 必须有两个条件：一是振动源，二是传播介质。波的分类一般有如下几种：一是根 据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时，称为横波。当振动 方向与传播方向一致时，称为纵波。二是根据频率分类，我们知道人耳敏感的听觉 范围是20HZ-20000HZ所以在这个范围之内的波叫做声波。 低于这个范围的波叫做 次声波，超过这个范围的波就叫超声波。波在物体里传播，主要有以下的参

9、数：一是速度 V,二是频率F,三是波长入 三者之间的关系如下：V=FJ。波在同一种物质中传播的速度是一定的，所以频率 不同，波长也就不同。另外，还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着 衰减，传播的距离越远，能量衰减也就越厉害，这在超声波加工中也属于考虑范围。1-4 超声波的主要特征超声波的基本特性：频率在2kHz以上的声波称之为超声波，由于频率 f升 高，波长入变短使得超声波比普通声波具有特殊性，即近似于光的某些特征。如 束射性，由一种媒质进人另一种媒质发生折射、反射等。同时有很强的被吸收性与 衰减性，带有很强的能量。1-4-1 超声波的声压特性当声波通入某物体时，由于声波振动使物质分

10、子产生压缩和稀疏的作用，将使 物质所受的压力产生变化。由于声波振动引起附加压力现象叫声压作用。由于超声波所具有的能量很大，就有可能使物质分子产生显诸的声压作用、例 如当水中通过一般强度的超声波时，产生的附加压力可以达到好几个大气压力。液 体中存起着如此巨大的声压作用，就 会引起值得注意的现象。当超声波振动使液体分子压缩时，好像分子受到来直四面八方的压力；当超声波振动使液体分子稀疏 时，好像受到向外散开的拉力，对于液体，它们比较受得住附加压力的作用，所以 在受到压缩力的时候；不大会产生反常情形。但是在拉力的作用下，液体就会支持 不了，在拉力集中的 地方，液体就会断裂开来，这种断裂作用特别容易发生

11、在液体 中存在杂质或气泡的地方，因为这些地方液体的强度特别 低，也就特别经受不起几倍于大气压力的拉力作用。由于发生断裂的结果，液体中会产生许多气泡状的小空腔，这种空泡存在的时间很短，一瞬时就会闭合起来。空腔闭合的时候会 产生很大的瞬时压力，一般可以达到几千甚至几万个大气压力。液体在这种强大的瞬时 压力作用下，温度会骤然增高。 断裂作用所引起的互大瞬时压力，可以使浮悬在液体中 的固体表面受到急剧破坏。我们常称之为空化现象。1-4-2 射特性由于超声波的波长短，超声波射线可以和光线一样，能够反射、折射，也能聚 焦，而且.遵守几何光学上的定律。即超声波射线从一种物质表面反射时，入射角 等于反射角，当

12、射线透过一种物质进入另一种密度不同的物质时就会产生折射，也 就是要改变它的传插方向，两种物质的密度差别愈大，则折射也愈大。1-4-3 吸收特性声波在各种物质中传播时，随着传播距离的增加，强度会渐进减弱，这是因为 物质要吸收掉它的能量。对于同一物质，声波的频率越高，吸收越强。对于一个频 率一定的声波，在气体中传播时吸收最历害，在液体中传播时吸收比较弱，在固体 中传播时吸收最小。1-4-4 超声波的能量传递特性超声波所以往各个工业部门中有广泛的应用，主要之点 还在于比声波具有强大得多的功率。为什么有强大的功率呢 ？因为当声波到达某一物资中时，由于声波 的作用使物质中的分子也跟着振动，振动的频率和声

13、波频率一样，分子振动的频率 决定了分子振动的速度。频率愈高速度愈大。物资分子由于振动所获得的能量除了 与分子的质量有关外，是由分子的振动速度的平方决定的 ，所以如果声波的频率愈高，也就是物质分子愈能得到更高的能量、超声波的频率比声波可以高很多，所以 它可以使物资分子获得很大的能量；换句话说，超声波本身可以供给物质足够大的 功率。1-4-5 超声波的吸收与衰减声波在各种媒质中传播时，由于媒质要吸收掉它的一部分能量，所以，随着传 播路程的增加，声波的强度会逐渐减弱。在一个广场上，一个民族弦乐正在为广大群众作街头演出，许多人闻讯前去观 看和欣赏那动听的音乐。当你从远处走近这个乐队时，首先听到的是那音

14、调低沉的鼓声，随着你慢慢走近乐队，你就逐渐听到了锁呐声、笛声、二胡声等 ；当你最后走到乐队周围时，你才听到了那音调很高的清脆的铃声。这个例子，很生动地说明了各种不同频率的声波，在空气中传播时被吸收的程度是 不同的。频率越高的声波，空气对它的吸收越强，所以它传播的距离较短。例如上 述乐队中音调很高的铃声；因其频率很高，空气对它的吸收作用很强，所以传不远。 反之，对频率越低的声波，空气对它的吸收较少，因此，它传播的距离较长。上述 乐队中音调低沉的大鼓声音传得很远，正是由于它的频率很低的缘故。声波在媒质中传播时，被吸收而衰减的另一个特点是对于同一个声波，当它 在围体、液体或气体，以及各种不同物质中传

15、播时，它被吸收的程度也是不同的。 对于一个频率固定的声波，在气体中传播时，它被吸收的最厉害 ；在液体中传播时，它吸收的较少；而在固体中传播时，则被吸收的最少。所以，声波在空气中传播的 最短，在水中则可传播的远一些，而在金属中则能传播得很远。以上关于声波吸收的两个特性，无论对可听声，或是对超声波，都是适用的。 对于超声波来讲，由于它的频率很高，所发，它在空气中传播时，被吸特别厉害。 据科学家们的实验，频率为100亿Hz的超声波，在它离开声源的一刹那间，马上 会被空气全部吸收掉。在超声波治疗的临床应用中，对于超声波的吸收特性，必须 予以足够的重视。这一点，在下面的有关章节中，将要详细谈到。1-4-

16、6超声波的透射、反射、折射与聚集由于超声波的频率较高，所以超声波在定向传播时，在两种不同媒质的分界面 上，会出现类似于光线一样的透射、反射和折射现象。光线的透射、反射与折射现象是常见的。例如，我们在一个黑暗的环境里将一 束光线投身到一个盛满水的透明玻璃烧杯里，我们将十分清楚地看到光线在水面上 产生的透射、反射与折射现象。光的聚集现象是常见的。如果我们手边在一个放大镜，在强烈的阳光下，太阳 光经过放大镜的聚集到一点，就会将这一点上的纸或者香烟等物点燃。许多人都亲 身做过这个实验。超声波的聚集现象和光线的聚集现象是一样的。 利用超声波聚集装置可以将超声波束会聚到一点，从而将超声波的声强提高几倍甚至

17、几千倍，利用这样巨大的声 强可以做许多很有意义的工作。例如：超声波切割、超声波钻孔、超声波打磨等。1-4-7 超声波的巨大能量超声波之所以在工业、国防和医疗等方面发挥着独特而又巨大的作用，还有一 个原因是由于超声波比一般可听声有着强大的功率。根据声学工作者的实验测定， 一般的讲话声音的能量是很小的。假设我们想用普通说话的能量来烧开一壶水，那 么，必须动员700多万人，连续大声喊叫12个小时才行。超声波具有的能量，要 比一般可听声大的多。根据有关声学实验测定，频率为100万赫兹的超声波的能量， 要比同幅度的频率为1000赫兹的可听声能量大100万倍。所以说，拥有巨大的能 量，是超声波的一个重要特

18、点。超声波的许多应用，也都是利用它的这一特点进行 工作的。为什么超声波拥有这么强大的功率呢？这是由于声波到达某一物质中时， 由于声波的振动作用，使物质中的分子随便之一起振动，两者振动的频率是一致的。 物质分子振动的频率，决定了该物质分子振动的速度，频率越高，速度越大。我们 知道，一个运动物体所具有的动能 E与其质量M和运动速度有下列关系：E=Mv2即, 运动物体的动能与其质量成正比，与其速度的平方也成正比。由于超声波的频率很高，它使所进入的物质分子运动速度，也随之变的很高。 根据上式可知，这样高的运动速度，使该物质分子具有很大的动能，这就是超声波 拥有巨大能量的缘故。1-5 超声效应当超声波在

19、介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的 和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，包 括以下4种效应：1机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、 凝胶的液化和固体的分散。 当超声波流体介质中形成驻波时，悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而 凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传 播时，由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化（见电介质物理学和 磁致伸缩）。2空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，

20、成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。 空洞内为液体蒸汽或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的 小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷, 并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用 有关。3热效应。由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。4化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水 经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸；染料的水溶 液经超声处理后会

21、变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可 加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明 显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特征吸收光谱带消失 而呈均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变 。1-6 超声波的问题超声波传感器应用起来原理简单，也很方便，成本也很低。但是目前的超 声波传感器都有一些缺点，比如，反射问题，噪音，交叉问题。1-6-1 反射问题但是不幸的是, 几个例子。如果被探测物体始终在合适的角度， 那超声波传感器将会获得正确的角度。 在实际使用中，很少被探测物体是能被正确的检测的。图一给出了图1 ：声波反射图1

22、.a中的情况叫做三角误差，当被测物体与传感器成一定角度的时候, 所探测的距离和实际距离有个三角误差。 图1.b中的情况叫做镜面反射，这个问题和高中物理中所学的光的反射是 一样的。在特定的角度下，发出的声波被光滑的物体镜面反射出去，因此无法产生 回波，也就无法产生距离读数。这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。图1.C中的情况可以叫做多次反射。这种现象在探测墙角或者类似结构的 物体时比较常见。声波经过多次反弹才被传感器接收到，因此实际的探测值并不是 真实的距离值。这些问题可以通过使用多个按照一定角度排列的超声波圈来解决。通过探 测多个超声波的返回值，用来筛选出正确的读数。1-6-2 噪音虽然多数

23、超声波传感器的工作频率为 40-45Khz，远远高于人类能够听到的 频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。比如，电机在转动过程会产生一定 的高频，轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音，机器人本身的抖动，甚 至当有多个机器人的时候，其它机器人超声波传感器发出的声波，这些都会引起传 感器接收到错误的信号。这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决，比如发射一组长短不 同的音波，只有当探测头检测到相同组合的音波的时候，才进行距离计算。这样可 以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。1-6-3 交叉问题交叉问题是当多个超声波传感器按照一定角度被安装在机器人上的时候所 引起的，如图2所示。超声

24、波X发出的声波，经过镜面反射，被传感器 Z和丫获得，这时Z和丫会 根据这个信号来计算距离值，从而无法获得正确的测量。解决的方法可以通过对每 个传感器发出的信号进行编码。让每个超声波传感器只听自己的声音。1-6-4 环境对超声波测量的影响(1)空气温度的影响声波行程时间受气温的影响程度为 0.17%/K。也就是说40 C时的声速相对于 20C时改变了 +3.4%,因此测量距离也会改变约+3.4%。但如果选用的超声波传感器 中有温度补偿功能，此影响可忽略不计。(2)空气湿度的影响从干燥的空气到饱和湿度的空气中，声速最多增加2%因此测量距离改变最大 也只有2%实际现场中，空气湿度变化不会如此大，此影

25、响一般小于 1%(3)空气压力的影响在一个固定地点，正常情况下的气压波动为土 5%会造成声速波动约土 0.6%。(4)气流的影响当风速大于50km/h时，声波速度及方向的改变会大于 3%在现场使用中，只 有靠近被测物表面的几厘米的气流有可能大于 20km/h，且垂直于测量方向，故对测 量结果的影响可忽略。(5)油雾的影响只要防止油雾沉降在超声换能器的有效表面上，就可避免它的影响。1-7声波换能器特性声波换能器就好比一个喇叭，能将电流信号转换成高频声波，或者 将声波转换成电信号。（其实多数喇叭都可以当作话筒用，不信大家可 以去试一下，用喇叭代替麦克风，也是可以的，只不过麦克风将声波转 化成电信号

26、的能力比较强一点。所以，更加灵敏一点。）换能器在将电型号转化成声波的过程中，所产生的声波并不是理想 中的矩形，（图3-a ），而是一个类似花瓣一样形状，参见（图3-b，c）：t）宽波束 比琴独朿图3:声波特性值得一提的是，在实际应用中，产生的波形应该是三维的，类似柱状体。对于机器人的应用来说，超声波传感器主要用来探测物体的距离以及相对于传 感器的方位，以便可以进行避障动作。最理想就是矩形，不但可以准确的获得物体 的距离值，也可以准确的获得方位值，就是正前方。但是实际上，超声波的波束根 据应用不同，有宽波束，和窄波束。宽波束（图 3-b）的传感器会检测到任何在波 束范围的物体，它可以检测到物体的

27、距离，但是确无法检测到物体的方位，误差最 高会有100度左右，机器人将无法准确的确定其避障的动作。当然，作为只要探测 物体有或者无的用途来说，宽波束的传感器是比较理想的。同理，窄波束可以相对 宽波束获得更加精确的方位角。在选择超声波传感器的时候，这个波形特性是必须要考虑的.超声波的实际应用2-1 超声波在电子行业的应用电子行业是超声波清洗应用最早，最为普及的行业电子零件的清洗：电子零件，如半导体管的壳座、IC的壳座、晶体的壳座、继 电器的壳座、电子管座等。电子元器件的基体清洗：电子元器件的基体是由半导体材料制成并封装在金属 或塑料壳座中形成的，在圭寸装前，不但对壳座必须清洗，而且也必须对基体进

28、行清 洗，女口 IC芯片、电阻、晶体、半导体、原膜电路等。PCB板的清洗：我国电子行业中，绝大多数企业都在使用PCB PCB组件焊接采 用的助焊剂分为水溶型、松香型和免清洗型三类，使用较多的为前两种，多采用超 声波清洗（也有不少是采用酒精刷洗），免清洗型原则上应该不清洗，但是，目前 世界各国的大多数厂家即使采用免清洗型焊剂焊接组件，仍需要清洗。特别是高密 度PCB以及高密度IC出脚不清洗或不采用超声波清洗，必将导致高密度线路之间 和IC出脚之间吸附尘埃，一旦环境湿度大，极易发生高密度线间和脚间短路而出 现故障，而一旦环境干燥，短路故障又自行消失，这类故障又不易查找。所以世界 各国的电子整机厂均

29、坚持对 PCB板作超声波清洗。在我国，军工电子整机厂已开始 推广，并收到了因此举既提高了产品可靠性，又降低了售后服务成本的双重效益接插件、连接件、转接器等器件的生产中，电镀和组装前也必须清洗，否则吸 附在这些组装零件上的灰尘、油污必将影响其导电和绝缘性能，特别是一些复杂的 多芯连接器尤其如此。电子材料加工成型后的清洗：如晶片、 硅片、压电陶瓷片等电子材料是供给元 器件厂家的产品，其产品出厂前必须清洗，特别是做出口业务的厂家，其产品清洗 成为一大难题，超声波清洗是最有效的途径。2-2 超声波对酒的醇化一催陈技术一瓶美酒以它的酒味醇厚，绵软柔和、芳香浓郁为人青睐，人们常用陈年老酒 来形容酒的珍贵，

30、一瓶上世纪的陈酒，标价几万元，其价格的含义在于时间的存放 上。酒的主要控制因素是化学变化即酸的形成，并进一步酯化，酯参与乙醇和水的 缔合。刚出厂的酒含有戍醇，有辛辣味，这种气味要经过很长时间才能化解，这个 缓慢变化称酒的醇化。用功率 1.6KW 频率17.522KHZ的超声波处理510min,可 使酒的老熟时间缩短1/3到1/2 。2-3 超声波测距仪超高能声波测距技术使超声波测距技术有了重大的突破， 它不仅拓宽了超声波测距技术的应用场合（适用极恶劣的工作环境），而且使用智能调节技术，大 大提高了超声波产品的可靠性及性能指标，让用户无后顾忧 。优秀的回波处理技术，5 - 50KHZ的超高强波频

31、率使物位计最大量程可达到 120米，适用介质温度为-20C +175 C。智能的全自动调节发波频率，自动的温差 补偿功能使其工作更加稳定可靠。HpAW系列产品还拥有灵活多变的工作方式（供 电电源可为12VDG 24VDC 110VAC 220VAC二/三/四线制同一仪表中可随意组合。 它还拥有先进的远程 GSM CDMA互联网调试功能，使得用户随时可以得到技术支 持。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波 经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超 声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方 面能达到工业

32、实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距 障碍物的距离信息（距离和方向）。本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测 距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。2-4 超声波细胞粉碎机超声波提取生物纳米（超声波化学合成法）超声波化学反应中，起关键作用的 是声波的空化效应，在超声波的辐照过程中，在液体里将发生空化气泡的形成，长 大和崩灭，当空化气泡崩灭时产生一个覆盖着的强压力脉冲， 产生许多独特的性质，例如产生高达5000K的高温，大于200Mpa的压力，以及高达1010K/p的降温速度， 这就是超声波化学合成的能量来源