Компактные акустические системы эффективно направляют звук

По мере уменьшения размеров электронных устройств их составные части, такие как динамики, также нуждаются в усадке.

В JASA Express Letters , опубликованном Акустическим обществом Америки через AIP Publishing, исследователи из Северо-Западного политехнического университета в Китае и Университета Квебека разработали три проекта компактных акустических систем, которые управляют направлением звука более эффективно, чем предыдущие модели.

Статья подготовлена сайтом Складчина https://s1.skladchina.in/?t12=1 там вы сможете найти курсы по музыке, и другие интересные курсы для самообразования в складчину.

Одиночные динамики излучают звуковые волны во всех направлениях. Однако для эффективной акустической системы звук должен быть сфокусирован в одном направлении, как луч фонарика в темной комнате. Коэффициент направленности измеряет, сколько звука испускается в желаемом направлении по сравнению с другими потерянными направлениями.

«Мы хотим, чтобы у луча был как можно более высокий коэффициент направленности», – сказал автор Цзиндун Чен. «Или, другими словами, мы хотим, чтобы луч был достаточно резким, чтобы мы могли направлять энергию только в определенных направлениях».

Для каждого отдельного динамика ученые могли управлять временем и силой исходящих звуковых волн. Они объединили несколько динамиков в массив и использовали конструктивную и деструктивную интерференцию звуковых волн в своих интересах.

Звуковые волны нейтрализовали друг друга в нежелательных направлениях, эффективно неся звуковую энергию в нужном направлении. Это повысило коэффициент направленности в конструкции акустической системы.

Команда обнаружила, что чем больше громкоговорителей они объединили в массив, тем выше коэффициент направленности.

«Это то, что мы хотим иметь, но, конечно, мы должны заплатить определенную цену», – сказал Чен. «Мы должны увеличить размер массива, используя больше громкоговорителей».

Массивы динамиков также должны одинаково хорошо работать на всех частотах, чтобы предотвратить искажение звука, сообщает сайт Складчина.

В своих трех системных проектах авторы оптимизировали различные аспекты динамиков. Первый обеспечивает желаемое направление звуковых волн очень хорошо, но с низким КПД. Второй увеличивает эффективность, но массив не работает равномерно на всех частотах, что приводит к искажению звука. Окончательный дизайн эффективен и согласован, но может иметь более низкий коэффициент направленности, чем два других.

При использовании в будущих технологиях и исследованиях эти конструкции позволят пользователю выбирать, какие факторы являются наиболее важными для его акустической системы: размер, эффективность, направленность и отсутствие искажений.