次低频阵列和应用

    



1声源尺寸决定指向特性




当声源尺寸等于或大于波长时就可以实现对次低频指向性的控制



2扬声器阵列的波束控制


机械控制方式 – 扬声器阵列倾斜摆放



需要注意的是扬声器阵列后方的波束指向也与扬声器阵列的指向有关系。扬声器阵列后方的波束指向与扬声器阵列前方波束相反的方向。





电子控制方式 – 每只扬声器的延时量依次递增


扬声器阵列后方的波束指向与前方波束指向相同。




当延时步进增加时,扬声器阵列前方的波束开始和后方的波束耦合。




End-Fire扬声器阵列 – 扬声器之间的延时与扬声器之间的间距成正比




每只扬声器的延时都根据它与最后一只扬声器之间的距离来确定。在扬声器阵列轴向上,所有扬声器发出的声波在同一时间到达。




3波束控制 – 增加主波束的覆盖范围


增加扬声器阵列的曲率会减弱对波束指向性的控制能力,但同时会加宽波束的覆盖范围。


但是,在实际应用当中我们通常没有足够的空间来摆放曲面扬声器阵列或者没有足够的时间来对阵列中每一只扬声器的最佳安装位置进行仔细调整。



在这种情况下,我们可以通过加入延时的电子方式取代机械摆放方式来实现对扬声器阵列曲率的控制。


距离中点最远的一只扬声器的延时时间最长。由于扬声器阵列的曲面是对称的,因此每一个延时线可以控制两只扬声器。


通过电子方式控制曲率的扬声器阵列的实际摆放方式为直线型,通过加入不同程度的延时,可以实现从0度到180的曲率。


阵列曲率为180度,通过电子手段控制的极限状态



扬声器阵列曲率较小时,圆周半径越大


阵列曲率为2θ



曲率为60度时所需延迟时间:



多种曲率所需延迟时间:





直线扬声器阵列与通过电子手段改变曲率的扬声器阵列的极性响应对比:








4心型阵列 – 对向后方辐射的能量控制



各声源必须在最高可控频点的1/4波长区域形成相互抵消。



向后方辐射的声源必须根据最高可控频点的1/4波长来确定延时时间。


向后方辐射的声源必须设置为反相。






5传统的左/右两侧摆放安装方式




下图是在一个面积较大的房间内(假设墙面、地板和天花都不会产生反射,仅考虑直达声)。舞台大约60英尺(18.3m)宽,扬声器组之间的距离大约为80英尺(24.4m)。



舞台左/右两侧摆放的2x3次低频阵列