低频和超低频扬声器阵列
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低频和超低频扬声器阵列

时间:2019-07-10 13:32:35   浏览数:

扬声器的指向特性随声波辐射频率的降低而变宽,根据声波干涉原理,利用叠积在一起的低频扬声器阵列可实现在低频范围内指向性宽度,即可控制低频扬声器的覆盖范围。
1.水平低频扬声器阵列
采用水平摆放的低频扬声器阵列可使水平方向的低频指向特性有明显的改变。图5-3给出单个反射式低频扬声器辐射频率分别为50Hz、80Hz、125Hz时的水平/垂直指向图。

图5-4给出2个、4个、8个扬声器水平并列摆放,在辐射频率为100Hz时的水平/垂直指向图。外圆为垂直指向,内圆为水平指向。

2个扬声器水平指向特性:偏轴声压级下降6dB时的夹角小于180°;垂直指向特性:未改变,轴向相对声压级增加3dB。
4个扬声器水平指向特性:偏轴声压级下降6dB时的夹角小于120°;垂直指向特性:未改变,轴向相对声压级再增加3dB。
8个扬声器水平指向特性:偏轴声压级下降6dB时的夹角减小为60°;垂直指向特性:未改变,轴向相对声压级再增加3dB。
结论:在水平并列摆放低频扬声器的数量增加时,水平指向特性变窄,声压级提高,垂直指向特性基本不变。
2.垂直低频扬声器阵列
垂直低频扬声器阵列仅改变垂直指向特性,水平指向特性基本不变,声压级的增加规律与水平阵列相同。图5-5为2个、4个、8个低频反射式扬声器在辐射频率为100Hz时的水平/垂直指向图。外圆为水平指向,内圆为垂直指向。
.混合型低频扬声器阵列
在实际应用中,往往既要控制水平指向特性,还要控制垂直指向特性。因此,单纯的水平阵列或垂直阵列使用较少,为了充分利用有限的低频扬声器资源 (包括与其配套使用的功率放大器),通常将低频扬声器组成混合型低频扬声器阵列。
混合型低频扬声器阵列在发出100Hz声波时的指向特性为:
① 倒T形的指向特性在发出100Hz声波时为135° (水平)×135° (垂直)。
② L形的指向特性在发出100Hz声波时为90° (水平)×105° (垂直)。
③ 品字形的指向特性在发出100Hz声波时为180° (水平)×120° (垂直);在发出高于100Hz的声波时,覆盖范围将变窄;在发出低于100Hz的声波时,覆盖范围将变宽。
4.总结
① 在自由空间 (将扬声器吊挂在空间,周围无反射物体),每增加1倍数量同样性能的扬声器 (叠积在一起),在公共轴线上的声压级将提高6dB (声功率增加3dB)。4个扬声器阵列比2个扬声器阵列的声压级又多增加6dB,依次类推。
②如果低音 (或超低音) 扬声器摆放在地板上,则可形成半空间辐射,声压级可增加6dB。如果在摆放在地板上低音扬声器的后面还紧靠着一面墙,则可形成1/4的空间辐射。此时,声压级可增加9dB。如果摆放在地板上的低音扬声器紧靠墙角 (两面靠墙,一面靠地板),则可形成1/8的空间辐射。此时,声压级可增加12dB,但频响特性会改变,低端频率有明显的提升。
文章选自【数字扩声系统搭建解析】