Направленность акустических систем
Акустическая система распределяет звуковую энергию в пространстве неравномерно. Уровень звукового давления зависит от расстояния до целого ряда факторов: излучателя, частоты сигнала, геометрии, а также положения слушателя относительно основной оси излучения. Совокупность этих характеристик определяет направленность акустической системы.
Для оценки пространственного распределения звука используют диаграмму направленности. Она показывает изменение уровня звукового давления при отклонении от акустической оси на заданной частоте. Данные характеристики рассматривают в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Частота
Направленность связана с соотношением длины звуковой волны и размеров излучающей поверхности. При увеличении частоты длина волны сокращается, поэтому крупный относительно нее излучатель концентрирует звуковую энергию в более узком секторе. На низких частотах излучение, как правило, остается более широким.
На формирование диаграммы влияют следующие факторы:
- диаметр диффузора;
- геометрия излучающей поверхности;
- форма рупорного элемента;
- частота сигнала;
- длина звуковой волны;
- расстояние между излучателями в многополосной системе;
- особенности акустического оформления.
В результате одна акустическая система способна иметь существенно разные диаграммы направленности в различных участках рабочего частотного диапазона.
Интерференция
В многополосных акустических системах пространственное распределение звука зависит от взаимодействия нескольких излучателей. В области раздела частот сигналы соседних динамических головок могут складываться или частично компенсировать друг друга.
При определенных условиях возникают интерференционные лепестки и провалы звукового давления. Поэтому при проектировании акустики учитывают их совместную работу. Нужно правильно согласовать положение излучателей, а также параметры разделительных фильтров.
Измерения
Диаграмму направленности получают путем измерения звукового давления при последовательном изменении угла относительно акустической оси. Испытания проводят на заданных частотах либо в определенных полосах частот с фиксацией уровня сигнала в каждой точке.
При анализе результатов оценивают следующие параметры:
- ширину диаграммы по уровню снижения звукового давления на 6 дБ;
- симметричность излучения относительно основной оси;
- наличие боковых лепестков;
- стабильность направленности в рабочем частотном диапазоне;
- наличие выраженных провалов.
Для сопоставимости результатов необходимо сохранять одинаковые условия измерений, включая расстояние до микрофона.
Применение
Управление направленностью имеет принципиальное значение при проектировании систем озвучивания и оповещения. Неравномерное распределение звуковой энергии приведет к недостаточной громкости в отдельных зонах.
При выборе оборудования учитывают геометрию помещения, высоту установки, расположение слушателей, а также требуемую зону покрытия. Для протяженных пространств особенно важна согласованность диаграмм направленности в разных частях частотного диапазона.
Направленность следует рассматривать как одну из основных характеристик акустической системы. Об этом хорошо знают специалисты компании «НОЭМА», готовые подобрать акустическое оборудование под определенные задачи. Для заказа воспользуйтесь формой на сайте или позвоните нам по номеру телефона: +7 (383) 220-65-23.
