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如何看懂音箱的指向性

作者: 来源: 日期:2020-11-5 11:32:51 人气:955
 指向性在规定频率范围内,扬声器偏离正面轴向时的频率响应相对于正面轴向频率响应的变化特性,也是扬声器(音箱)辐射的声压随方向不同而变化的特性。
       在音响领域中,音箱的指向性定义为角度关系,即声压级相对于中轴线衰减6dB时来定义音箱的覆盖角度,国际上称为-6dB角。因此,指向性也称为覆盖范围。依次方法,例如某只音箱在中轴线上(参考频率是2000Hz)测得的声压级是96dB,那么音箱水平(垂直)偏离中轴线左右(上下)处测得声压级是90dB,我们可以测量出偏离中轴线(左右)处的夹角是40度,这样我们可以定义音箱的水平覆盖角是80度。

请看示意图


       指向性是扬声器(音箱)在空间各个方向的频率响应。它是从空间的角度描述了音箱在参考轴上以外的空间的频率响应情况。之前讨论的频率响应曲线是音箱的频域特性,现在指向性可以说是音箱的空间特性。
       指向性是随频率变化而变化的,一般频率越高,指向性越强;反之亦然。
       指向性的一种图示方法,叫极坐标图(polar plot)
 
       我们来看某品牌音箱对称结构的水平和垂直指向性:

水平指向性

 






垂直指向性














非对称结构的指向性
(国际知名品牌)



       非对称结构的指向性从图可以看出,声压的覆盖是不均匀的。
       由于极坐标图数据的理解很容易混淆,也因为声压图的解释需要很多图,所以可以用另一种图表示,我们称为波束宽(Beamwidth
       以下是某国际知名品牌音箱的指向性,用波束宽图表示




       这样表示简单清晰,可以看出水平和垂直角度都在90度,
       我们可以看他们给的产品资料验证:



       该音箱的资料显示水平和垂直角度都是90度。
       其实还有更简单的一种表示方法,等压分布图
       我们看某知名品牌的音箱指向性,如下图



       根据-6dB角定义,从分布图可以看出这音箱的水平角应该是70度左右,我们可以看该音箱的产品资料验证



       该音箱的水平角度是75度。
       根据声学原理,在低频段,喇叭单元所辐射声波的波长远大于喇叭单元振膜的边长,此时的声辐射没有明显的指向性。但是随着频率的上升,当喇叭单元所辐射声波的波长等于或小于喇叭单元振膜的边长时,声辐射就会沿着参考轴方向产生聚焦现象辐射声压产生明显的方向性,在听音空间产生不均匀现象,使得主观听音效果受到严重的影响。因此,不难知道,每一个喇叭单元都会受到自身尺寸所规定的实用边界频率的限制。喇叭单元的振膜面积越大,它的实用边界频率就越低。
       目前流行的线阵列音箱,它的水平角度是恒定角度,垂直角度非常窄(指向性非常强),所以可以通过调整音箱的夹角来控制音箱在实际场地的垂直覆盖(也就是前后覆盖),使声场的均匀度可以得到改善。
       本文分享到此,小伙伴们看懂了吗?
 
以上音箱指向性图片来自各大知名音响品牌网站提供的数据。
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