Акустический лобинг - Acoustic lobing
Акустический лобинг относится к радиация узор из комбинации двух и более громкоговоритель водители на определенных частота, если смотреть на динамик сбоку. В большинстве многополосных громкоговорителей именно на частоте кроссовера наибольшее беспокойство вызывают эффекты лепестков, поскольку от этого зависит, насколько хорошо громкоговоритель сохраняет тональность исходного записанного контента.[1]
На практике комнатные эффекты и взаимодействия в значительной степени означают, что идеальный громкоговоритель (или их комбинация) практически невозможен. Однако динамик, который имеет лучшую дисперсию на всех интересующих частотах (особенно на частоте кроссовера), будет иметь наименьшую окраску звука, то есть наиболее точно воспроизводить записанный материал. Таким образом, идеальный динамик не будет иметь лепестков на всех частотах - другими словами, он будет действовать как точечный источник, излучающий всенаправленно на всех частотах. На практике все динамики будут демонстрировать некоторое количество лепестков на частоте кроссовера. Основными причинами этого являются физическое расстояние между драйверами и эффективный диаметр драйверов относительно интересующей частоты.
Лобинг измеряется как наличие гребенчатая фильтрация отклик (т.е. области пиков и провалов) при изменении положения слушателя по вертикали‡ w.r.t. номинальное положение по оси. Поскольку истинная сферическая волновой фронт не может быть достигнуто на практике, дизайнеры стараются сделать лепесток как можно более широким на частоте кроссовера, чтобы в типичных местах прослушивания динамик выглядел всенаправленным.[нужна цитата ]
Формирование долей
Для простоты ниже предполагается, что два точечных источника расположены на расстоянии d вертикально‡, оба излучающие в полупространство с определенной частотой ж. Таким образом, мы можем выразить лобинг как функцию d и его связь с длиной волны λ. В качестве d становится значительным (или большим) по сравнению с λ, фронт акустической волны начинает сужаться или становиться более направленным.
На следующем изображении показано упрощенное представление того, как два несовпадающих драйвера демонстрируют лепестки (разница между формами лепестков сильно преувеличена, чтобы продемонстрировать эффект):
Большая черная точка - это вертикальное положение слушателя относительно центра на определенном фиксированном расстоянии по горизонтали от динамика. Для длин волн намного больше, чем d, волновой фронт почти сферический (круглый, если смотреть сбоку), а уровень звука постоянен для множества таких положений прослушивания - внеосевой отклик динамика почти всенаправленный. Как расстояние d подходы λ / 4, волновой фронт начинает сужаться. В позиции прослушивания уровень звука не такой, каким был бы, будь он ровно посередине между драйверами. Область, где уровень звука постоянен для данного диапазона вертикальных положений (и фиксированного расстояния прослушивания), является лепестком. Вне лепестка уровень звука намного меньше, и именно это вызывает изменение тональности динамика при изменении высоты прослушивания.
Примечание: для отдельного драйвера этот эффект известен как направленность и наблюдается как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, и теперь d - это диаметр динамика относительно длины волны, тогда как диаграмма лепестков из-за двух или более драйверов в первую очередь является эффектом. в вертикальной плоскости из-за расстояния между двумя драйверами.
Физическая причина формирования лепестка заключается в том, что в любой точке, которая находится в неравном положении для обоих драйверов, на определенных частотах (т. Е. Длинах волн) и в зависимости от d и относительная разница между расстояниями до места прослушивания, волновые фронты каждого водителя будут вмешиваться конструктивно или деструктивно. Это конструктивное или деструктивное вмешательство происходит из-за относительного фазы волн от каждого водителя, когда они достигают позиции прослушивания.
Таким образом, для любой заданной частоты будет минимальное расстояние от динамика, ниже которого будут радикальные изменения уровня звука при изменении положения слушателя по вертикали. И это расстояние становится больше по мере увеличения расстояния между драйверами. Таким образом, лучший компромисс достигается, когда для практических расстояний прослушивания мы можем выбрать драйверы, достаточно большие, чтобы покрыть как можно большую часть звукового диапазона, но в то же время достаточно маленькие, чтобы они могли быть расположены как можно ближе друг к другу, чтобы выглядеть как точечный источник для любого практического расстояния прослушивания.[2]
‡ - В статье предполагается типичная конфигурация громкоговорителей, в которой несколько драйверов расположены вертикально. Следовательно, явление лопастей наблюдается в вертикальной плоскости. Для горизонтально расположенных драйверов явление лопастей будет наблюдаться в горизонтальной плоскости.