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超聲波定向音響喇叭知識-聲波定向傳播的四種實用解決方法

2020-02-20 11:22:40 usc58541430 5398

超聲波定向音響喇叭知識-聲波定向傳播的四種實用解決方法

可聽聲波是一種罕見的機械波,其在空氣中傳達是球面的,發散的,容易衰減,影響傳達效果。同時,由于可聽聲波默許會向五湖四海傳達,容易擾民。假如可以處理好聲波的定向傳達,下面的成績就可以失掉很好處理。


聲波是球面波 傳達容易衰減也容易擾民,我們往常聽到的絕大少數的音箱其實收回的聲波都是360度輻射出去的,不同的頻率、角度下,聲波能量會有不同,但是在空氣中傳達時極容易衰減。


同時,聲波(尤其是低頻聲波)根本上是有方向性的,因而,就算受眾不在音箱的正面,而在音箱的正面和反面,聲響也覺得很響。高頻聲波,其方向性會強一些,但是其在音箱的側前方(45度/315度),也只是衰減3~6dB左右而已。


因而,形成了兩種后果:聲波在空氣中傳達時極易衰減,傳輸間隔較短,當可聽聲波抵達受眾時,往往聲強變得很弱,影響了語音明晰度。同時,音箱傳出來的聲波簡直沒無方向性,容易形成擾民成績。


所以我們就來講一下聲波定向傳達的四種比擬適用的處理辦法。


1.應用號角增強指向性

第二種辦法是在喇叭單元前加上號角,尤其在中高頻播送喇叭、歌舞廳里的專業音箱加上號角。號角音箱的低頻沒有變化,但是中高頻的指向性加強了。


中高頻音箱根本上垂直、程度方向可以控制在100度以內,該角度以外可以衰減12dB以上。

喉口到號角出口的兩頭和兩邊的間隔不等,聲響傳達到的工夫也不等(即出口局部的相位角差別很大),所以出口局部的波陣面趨向于以喉口爲中心的球面波。但是加了號角的音箱即使是球面波,聲波的分散角也比普通揚聲器小的多。

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.應用音罩增強指向性

怎樣樣才干讓聲響集中起來,或許用專業術語說增強指向性呢?采用聚音罩是最復雜可行的辦法之一,這種技術相似于燈罩,只需在高頻揚聲器上罩個大半球形的罩子,人在聚音罩下方即可清楚聽到聲響。


3.運用超聲波揚聲器增強指向性


運用超聲波揚聲器來增強指向性,其原理是應用超聲波的強指向性來完成定向聲波傳達的目的。超聲波由于頻率較高,波長較短,不容易發作衍射,指向角較小,擁有較好的指向性,而可聽聲波的頻率較低,波長較長,容易發作衍射,從而繞過傳達進程中的妨礙。與傳統揚聲器的原理不同,超聲波揚聲器將超聲波作爲載波信號,再將音頻信號調制到高頻信號中完成在空氣中的定向傳輸,并最終在空氣中完成自解調,即可使人耳可以聽到被復原的音頻信號。

4.運用“線性陣列”增強指向性


除了號角外,另外一個辦法就是讓音箱收回柱面波,用多只喇叭單元停止陳列,播送音柱是比擬容易見到的柱面波音箱,很顯然,它的垂直指向性很強,但是程度指向性普通。假如想要加強程度指向性,可以采用“線性陣列”音箱或音柱,行將音箱或音柱陳列成一行。再在這些中低音單元前加聲學透鏡,將音頻信號數字化后停止分頻及復雜的數字效果處置,然后轉換爲模仿信號辨別對每個單元獨立縮小驅動。



20世紀 60年代Westervelt(韋斯特維爾特)和 Berktay等人發現了超聲波在空氣中非線性傳達的自解調效應,20世紀80年代,日本Kamkura T等人成功制造了這種揚聲器安裝,從而實驗上驗實了這種原理的正確,2002年美國人Joseph則持續推進了該項技術在實踐中的使用。目前美國、德國和日本業已開端推行使用這種技術,新加坡和中國迷信院聲學研討所也正在停止這方面研討。


目前,國際有音響企業曾經率先發布了基于超聲波調制的定向揚聲器陣列,很好地完成了聲波的定向傳達,可以用于室內擴聲零碎、廳堂擴聲零碎、公共播送零碎和公用會議零碎。


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