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线阵列扬声器系统声压级 衰减趋势算法

2015/3/5 17:50:17

引言

    了解过线阵列音箱的朋友都知道,线阵列音箱与常规音箱(为区别线阵列音箱的非标准名称)不同的是:常规音箱所辐射的声波图形类似球状波,近似于点声源。而线阵列音箱所辐射的声波图形类似柱状波,近似于线声源,但前提条件是在临界距离之内。在临界距离之外则与常规音箱一样,开始由柱状波渐变过渡为球状波,因此如果组阵是直线形并且各换能器的驱动信号是相等的,则响应是距离的函数,线阵列音箱在临界距离内符合距离加倍,声压级衰减3 dB,在临界距离外符合距离加倍,声压级衰减6 dB的声压级衰减规律,这个声压级衰减量从3 dB过渡到6 dB的距离称为临界距离,临界距离与重放的频率和线阵列的长度有关,在满足标准线阵列条件的前提下,临界距离与重放的频率和线阵的长度平方成正比。低频信号发散距离较短,高频信号发散距离较长,有利于高频的传播。线阵列长度越长,柱面波发散成为球面波的距离越远。因此在实际应用中,为取得有效的中低频传播距离,应使用较长的线阵列。

    任何一个有限大小的声源在自由空间的辐射,其波形总是要发散的,柱面波最终会发散成为球面波,即由距离增加1倍声压级减小3 dB变为距离增加1倍声压级减小6 dB。

    一、基础回顾

    柱面体的表面积计算公式如下:

    A圆柱=2πrh

    当r延伸为原来的2倍时,则表面积变化为:A圆柱=<2π(2r)h>/(2πrh)=2 即:当r延伸为原来的2倍时,圆柱表面积变化为原来的2倍。声强变化为原来的1/2,计算10lg(1/2)=-3 dB,即声压级衰减3 dB

    球面体的表面积计算公式如下:

    A球面=4πr?

    当r延伸为原来的2倍时,则表面积变化为:A球面=<4π(2r) ?>/(4πr?)=4 即:当r延伸为原来的2倍时,球面表面积变化为原来的4倍。声强变化为原来的1/4,计算10Lg(1/4)=-6 dB,即声压级衰减6 dB