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超低频指向如何控制及低频均匀度的改善

2014-7-18 10:52| 发布者: camix| 查看: 218| 评论: 0|原作者: 胡学友|来自: 妙高

超低频指向控制原理,是采用多只音箱同相叠加,反相抵消的原理达到的。在空间和时间上,人为制造出前方同相,后方反相。下面给画出二个箱子,示意下:

 

 

假设有二只双低音的超低音箱,如上图摆放。

1. 音箱1和音箱2的方向一致,前后距离为1/4波长。

2. 二只音箱为理想中一模一样的音箱,信号转化延迟时间相同,并对A方向发送同样的理想余弦波。

3. A点到音箱2的发音点距离为SA

4. B点到音箱1的发音点距离为SB

现在很关键的一步,就是让音箱1和音箱2有一个时间差。设定一个系统时间差是音箱2延时1/4T。

前方:我们来分析,音箱1先发声,经过1/4T后到达音箱2的位置。因为音箱2有延时1/4T,所以此时音箱2也正好开始发声,那么他们的声波是同步且相位是很接近的。对于相干波,理论上我们可以得到+6dB的声压增益。

后方:后方分析有点难度,我们这样理解吧,不知道能不能看懂。设参考点在B点处,音箱2会比音箱1的声波晚(距离1/4波长+延时1/4T),这样,他们就相差了180度。这是个相互抵消的相位。

此方法的特点:

1. 选择系统频点很重要,因为1/4T和音箱距离的关系,这个量很关键,如果调整不好,适得其反。

2. 既然是超低频,一般是100HZ以下。假如设定频率为Fk,此方法可控制的有效频率为:0.707*Fk至1.414*FK。中心频率的控制效果最为明显。

改善低频均匀度:

二音箱距离1/4波长,音箱2延时1/4T。设音箱的灵敏度为100db吧,好算。音箱距离为1.34米,延时为4ms.

先假设听音点1米,我们在推算声压情况。

1米处的声压级:

音箱2:100DB*1W-20LG1=100DB,音箱1:100DB*1W-20*LG(1+1.34)米=92.6dB. 如何计算出相干波的声压级叠加?我们先把声级逆算到声压,再算到声级。音箱2在1米处声压:10^(100DB/20)*P0,音箱1在该点的声压为:10^(92.6DB/20)*P0,相干波的叠加为声压矢量和,又因为相位一位,所以他们的和为:142658*P0,声压级为:20LG142658=103db.

所以,在音箱2的前方一米处,声压级为103DB。叠加后声级提高了3DB(这是假如没有挡住声音的情况下)

我们再看看16米处的声压级:

音箱2:100DB*1W-20LG16米=76DB,音箱1:100DB*1W-20*LG(16+1.34)米=75.2dB. 先把声级逆算到声压,音箱2在16米处声压:10^(76DB/20)*P0,音箱1在该点的声压为:10^(75.2DB/20)*P0,相干波的叠加为声压矢量和,又因为相位一位,所以他们的和为:12064*P0,声压级为:20LG12064=81.6db.

所以,在音箱2的前方16米处,声压级为:81.6db.二个音箱叠加,比单个音箱的声压级提高了5.6DB。

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