Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Параболический громкоговоритель является громкоговорителем , который стремится сосредоточить звук в когерентных плоских волнах либо за счетом отражения звукового выхода из драйвера динамики к параболическому отражателю , направленному на целевой аудитории, или выстроив водитель на параболическую поверхность. Результирующий звуковой луч распространяется дальше, с меньшим рассеиванием в воздухе, чем рупорные громкоговорители , и может быть направлен к изолированным целям аудитории, в отличие от громкоговорителей линейного массива . [1] Параболический громкоговоритель использовался для различных целей, например, для направления звука на далекие цели в центрах исполнительского искусства и на стадионах., для промышленных испытаний, для интимного прослушивания музейных экспонатов и в качестве звукового оружия .

Технология [ править ]

Параболический громкоговоритель может передавать звук дальше, чем традиционные громкоговорители. Сфокусированные волны параболического громкоговорителя имеют тенденцию рассеиваться в воздухе примерно на 3  дБ SPL на удвоение расстояния, в отличие от обычных 6 дБ обычных громкоговорителей. [2]

Параболический отражатель [ править ]

В громкоговорителе с параболическим отражением один или несколько динамиков установлены в фокусе параболы , направленной от аудитории к параболической поверхности. [1] Звук отражается от параболической тарелки и оставляет тарелку сфокусированной в виде плоских волн. Самая низкая частота, которая может быть направлена ​​в узкий луч, зависит от размера параболической антенны. [2] Громкоговоритель с параболическим отражателем должен иметь диаметр, вдвое превышающий длину волны самой низкой желаемой частоты, поэтому для обеспечения направленного управления частотами до 20  Гц антенна должна быть шириной более 50 футов (15 м). . [присутствует математическая ошибка] (необходима ссылка)

Ограничения громкоговорителей с параболическим отражателем включают тот факт, что они сравнительно большие и громоздкие, а также имеют фиксированную ширину луча без возможности расширения или сужения диаграммы покрытия без изменения кривизны антенны. Их ширина луча шире для низких частот, чем для высоких, поэтому на периферии схемы покрытия есть область звукового покрытия, которая не получает полную мощность высоких частот. [3] Кроме того, некоторые частоты отражаются более эффективно, чем другие, поэтому частотная характеристика будет неравномерной, если коррекция обработки аудиосигнала не применяется до того, как сигнал достигнет усилителя. [1]Наличие и размещение динамика предотвращает отражение звука в центре параболической тарелки, поскольку этот звук может отражаться обратно в динамик. В некоторых конструкциях громкоговорителей в центре параболической тарелки вырезается отверстие или помещается демпфирующий материал, так что звук не отражается непосредственно на динамике динамика.

Параболический источник [ править ]

Громкоговоритель может быть сконструирован с несколькими динамиками, расположенными на поверхности параболической тарелки. Этот тип громкоговорителей не отражает звук - он направляет звук непосредственно на аудиторию. [4] Как и в непараболических массивах драйверов, сигнал, идущий к каждому из нескольких драйверов, может быть задержан в цифровом виде относительно его соседей для достижения управления лучом и, таким образом, для регулировки точки прицеливания или диаграммы покрытия параболической решетки без физического изменение его положения или кривизны. [1]

Стоимость громкоговорителя с несколькими драйверами обычно выше, чем у параболической тарелки рефлекторного типа из-за увеличенного количества компонентов драйвера громкоговорителя и каналов усилителя. [1]

Звуковое оружие [ править ]

Первым параболическим отражателем для направления звуковой энергии в качестве оружия был Luftkanone, разработанный немецкими военными во время Второй мировой войны . Его цель состояла в том, чтобы испустить сфокусированный импульс звуковой энергии, направленный от земли к самолету над головой, и сбить его с неба. Система для создания ударной волны звуковой энергии основывалась на горении метана и кислорода с частотным диапазоном 800–1500 импульсов в секунду. Параболический отражатель имел диаметр 3,2 метра (10,5 футов). [5] Это не удалось как оружие, в первую очередь потому, что его дальность действия была недостаточной.

Современное звуковое оружие, такое как акустическое устройство дальнего действия (LRAD), полагается на несколько драйверов громкоговорителей для увеличения звуковой мощности и может располагать их в плоской плоскости, а не на параболической поверхности. В таком оружии не используются параболические отражатели, которые обязательно ограничивают количество драйверов - большая площадь драйверов, нацеленная на отражатель, будет закрывать параболическую антенну.

Экспонаты музея [ править ]

С 1986 года параболические громкоговорители были разработаны, чтобы придать музейным экспонатам очень сфокусированное звуковое поле, чтобы каждый экспонат мог посылать звук только одному или двум посетителям музея [1] без излишних помех и увеличения фонового шума. Типичная установка включает одну параболическую тарелку, подвешенную над местом, где будут стоять люди - звук направлен прямо вниз. В некоторых конструкциях используется двойная фокусная тарелка, чтобы немного расширить звуковое поле за пределы идеальной плоской волны, в то время как другие включают двойные драйверы и усилители в полусферическом куполе для достижения определенного стереофонического звука у слушателя. [6] Кроме того, этот тип громкоговорителей можно использовать в видеоиграх и компьютерных киосках на выставках.и видео-аркады . [7]

Публичный адрес [ править ]

В 1997 году , Meyer Sound Laboratories выпустила SB-1, с 54-дюймовым (+1370 мм) параболический отражатель громкоговоритель , предназначенный для публичного адреса и в качестве дополнения к обычным роговой нагруженный систем звукоусиления , для «прожектора» длинных бросков приложений. [8] Его частотная характеристика составляла 500–15 000 Гц; область ниже 500 Гц должна была быть покрыта другими типами громкоговорителей. Выходная звуковая волна не была идеально плоской - она ​​распространялась под узким углом в 10 °, так что на высоте 300 футов (91 м) зона охвата представляла собой круг диаметром 53 фута (16 м) с уровнем звукового давления 110 дБ, о котором сообщалось на уровне это расстояние независимым критиком. [1]SB-1 был разработан для направления 100 дБ SPL на 500 футов (152 м) или 116 дБ SPL на 420 футов (128 м), в зависимости от атмосферных условий, и таким образом устраняет необходимость в динамиках задержки. [2] [9]

В 2002 году компания Meyer Sound выпустила SB-2, громкоговоритель с двойным усилением, в котором параболическая тарелка используется в качестве передней поверхности корпуса . Чуть меньше SB-1, SB-2 использует 28 4-дюймовых (102 мм) излучателей, расположенных на поверхности параболы, в сочетании с коаксиальным рупором с горловиной 2 дюйма (51 мм) и 4-дюймовым ( 102 мм) звуковая катушка . Подобно SB-1, SB-2 сохраняет управление диаграммой направленности от 500 Гц до 16 кГц с углом рассеивания 20 °, дополненное более широко рассредоточенным звуком низких частот до 130 Гц. Громкоговоритель был разработан для постоянной установки в зданиях с высокими потолками, таких как выставочные центры и аэропорты . [4]

Промышленное тестирование [ править ]

Параболический громкоговоритель может использоваться для проверки характеристик звукопоглощения материалов, используемых для звукоизоляции . Параболический громкоговоритель направлен на тестируемый материал, а параболический микрофон используется для улавливания звука, обнаруженного на другой стороне материала. Разница между издаваемым звуком и воспринимаемым звуком анализируется, чтобы определить звукопоглощающие свойства материала. Узкая направленность параболического динамика и микрофона помогает уменьшить количество посторонних звуков, которые могут исказить результаты тестирования. [10]

Звуковая скульптура [ править ]

Два устройства системы Holophones

Holophones акустическая система была разработана в 1999 году композитором Микеланджело LuPone и понял , в CRM - Centro Ricerche Musicali в Риме , для того , чтобы реализовать конкретный звук пространственная определяется как «волнового фронта скульптуры». [11] Параболический отражатель системы Holophones излучает плоские волны. [12] [13] Каждый блок системы Holophones состоит из параболической тарелки с громкоговорителем с ограниченным диапазоном в ее фокусе с контролируемым углом излучения. Динамические элементы управления для моделирования волнового фронта управляются компьютером. [14]

Патенты [ править ]

  • Патент США 3997023 , Стэнли Ф. Уайт, «Громкоговоритель с улучшенным объемным звучанием», выдан 14 декабря 1976 г. 
  • Патент США 5821470 , Стэнли Ф. Уайт, «Громкоговоритель с улучшенным объемным звучанием», выдан 14 декабря 1976 г. 
  • Заявка США 20,070,201,711  . Джон Д. Мейер , Перрин Мейер, Роджер Швенке, Алехандро Антонио Гарсиа Рубио: акустическая система и метод создания управляемого синтезированного звукового поля

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g Боргерсон, Брюс. «Витрина технологий: сфокусированные акустические системы». AVInstall, 1 ноября 2005 г. Проверено 25 августа 2009 г.
  2. ^ а б в Мейер Саунд. SB-1 Q&A. Проверено 18 августа, 2009.
  3. ^ Мейер, Джон; Мейер, Перрин; Швенке, Роджер; Рубио, Алехандро Антонио Гарсия. Система громкоговорителей и способ создания управляемого синтезированного звукового поля. 26 июня, 2008. Проверено 25 августа, 2009.
  4. ^ а б Мейер Саунд. SB-2: параболический широкодиапазонный звуковой луч. (Datasheet.) Проверено 18 августа, 2009.
  5. ^ Альтманн, Юрген. «Акустическое оружие - предполагаемая оценка: источники, распространение и эффекты сильного звука» Experimentelle Physik III. Universität Dortmund, Дортмунд, Германия
  6. ^ Браун Инновации. Полусферический купол локализатора. Как это работает. Архивировано 25 мая 2009 г.на Wayback Machine. Проверено 18 августа 2009 г.
  7. ^ Музейные инструменты: Секретный звук. Архивировано 11 мая2006 года на Wayback Machine. Проверено 18 августа 2009 года.
  8. ^ Звук и видео Подрядчик , ноябрь 1998. Род Sintow и Стэн Hutto, «Нажимать Конверт стадиона Аудио» . Размещено в Meyer Sound Laboratories. Проверено 18 августа, 2009.
  9. ^ Мейер Саунд. Параболический звуковой луч SB-1. (Datasheet.) Проверено 18 августа, 2009.
  10. ^ МакЭлрой, DL; Джозеф Ф. Кимпфлен. Изоляционные материалы, испытания и применения, Выпуск 1030 , с. 324. ASTM International, 1990. ISBN  0-8031-1278-5
  11. ^ HiArt Semestral Журнал информации о высшем художественном и музыкальном образовании - Музыка и мутация - Лупоне, Микеланджело - Гангеми Эдиторе - апрель – октябрь 2008 г. - ISBN 978-88-492-1422-2 
  12. ^ Acustica Musicale e Architettonica - Spazializzazione del Suono - Лупоне, Микеланджело - UTET - ISBN 88-7750-941-4 
  13. ^ Studio di un Radiatore Acustico ad Elevata Direttività - Mariorenzi, Luca - Università degli Studi Roma3, Facoltà di Ingegneria Elettronica
  14. ^ CRM - Centro Ricerche Musicali