下载文档原格式
可变指向性的扬声器阵列 LA3-VARI 系列适用于建筑师与工程师的技术规范该扬声器阵列应是一种可通过电子方式设置声束指向的有源阵列，以便提供最新科技水平的直达/混响声比率，这样，即使在大型的混响空间中，也实现清晰的语音和均匀的音乐分布。
当垂直安装在墙壁上时，扬声器阵列应保持完整的声束指向覆盖能力。
它应具有前端冷却，从而允许以嵌入方式安装在墙壁上。
扬声器阵列应随附可旋转支架，令其安装于墙壁上时可向水平任意一侧超过90°方向旋转。
为了便于运输和搬运，扬声器阵列应具有模块化结构，并由长度均为120 厘米的元件或装置组成。
这些元件或装置可以通过螺栓固定在一起，形成长度为 240 厘米或 360 厘米的阵列。
基本装置应该提供所有电源和信号接口，并可以将此装置用作最小尺寸的扬声器阵列。
所有电气线路均应通过位于后部的单个孔引入，并可以连接一个软管来保护线路。
基本装置应允许在需要时添加一个或两个扩展装置，以增加阵列的长度，进而实现更佳的房间覆盖。
在安装在一起后，基本装置与扩展装置之间的所有电气线路不应露在外面，且不易接近。
120 厘米长的阵列应具有 20 米的有效覆盖范围，240 厘米长的阵列应具有 32 米的有效覆盖范围，而 360 厘米长的阵列应具有 50 米的有效覆盖范围。
扬声器阵列应使用 4 英寸全音域扬声器，并且频率响应的范围为 130 Hz 至 10 kHz (+/- 3 dB)，或者扬声器阵列应使用 4 英寸同轴扬声器，并且频率响应的范围为 130 Hz 至 18 kHz (+/- 3 dB)。
扬声器阵列应具有两个通过变压器隔离的模拟线路输入、具有线路监测的导频音检测，以及额外的衰减器，以便连接至浮动式 70 V 或 100 V 恒压扬声器系统。
它应提供输入选择或混音功能。
此外，还应提供用于安装选配的 CobraNet™模块的内部结构，该模块可以连接两个 CobraNet™数字音频流作为额外的输入。
《扬声器指向性自动测试系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展，扬声器被广泛应用于各个领域，如音乐、通讯、娱乐等。
为了保证扬声器在各种使用环境下的性能，指向性自动测试系统成为了研发过程中的重要一环。
本文将介绍一款高效的扬声器指向性自动测试系统的设计与实现，包括其系统架构、关键技术、实验方法及结果分析。
二、系统架构设计（一）硬件架构扬声器指向性自动测试系统的硬件架构主要包括信号源、扬声器、旋转装置、麦克风阵列、数据采集卡及计算机等部分。
信号源用于产生各种测试信号，扬声器负责接收并播放这些信号，旋转装置用于调整扬声器的指向性，麦克风阵列用于捕捉扬声器的声音信号，数据采集卡将声音信号转化为数字信号并传输至计算机进行后续处理。
（二）软件架构软件架构主要包括测试系统控制软件、数据处理与分析软件两部分。
测试系统控制软件负责控制信号源、旋转装置等硬件设备，并实现与用户的交互界面。
数据处理与分析软件负责对采集到的声音信号进行频谱分析、指向性计算等处理，并将结果以图形化形式展示给用户。
三、关键技术实现（一）信号源与声音播放系统采用高精度信号源产生测试信号，如正弦波、白噪声等。
通过计算机控制信号源的参数，如频率、幅度等，实现对不同类型扬声器的测试。
同时，通过扬声器将测试信号以声音的形式播放出来。
（二）声音采集与处理声音采集采用高灵敏度麦克风阵列进行捕捉，并通过数据采集卡将声音信号转化为数字信号。
然后通过计算机上的数据处理与分析软件对数字信号进行频谱分析、指向性计算等处理，得出扬声器的性能参数。
（三）指向性计算方法指向性计算是本系统的核心部分。
我们采用基于声波传播特性的算法进行计算。
首先，通过麦克风阵列捕捉到声音信号后，对信号进行预处理，如去噪、滤波等。
然后根据声波的传播规律和麦克风阵列的布局，计算出扬声器的指向性参数。
最后，将计算结果以图形化形式展示给用户。
四、实验方法与结果分析（一）实验方法在实验室环境下，我们将该系统应用于不同类型、不同规格的扬声器上。
1 超低音扬声器阵列指向性控制的意义传统超低音扬声器大多是全指向的，360°范围内几乎是相同的声压级（侧后方由于箱体的遮挡会有一定程度的衰减）。
在扩声系统中，应做到让声音尽可能均匀地覆盖所需要的听众范围，但鉴于声波传输的物理特性，尤其是低频段声波全方向扩散的特性，对声波辐射范围的控制一直难以把握。
实际应用中，很多声音的能量辐射到不需要的地方，产生很多负面影响。
第一，在演出过程中，需要给乐手和歌手一个清晰的返送信号，但是现场演出中会有很多低音乐器（贝斯、底鼓等），重放的音乐中也有很多低频成分。
由于超低音扬声器的全指向性，即使扬声器面向观众，还是有很多低频能量释放到舞台方向，这样很大程度上混淆了乐手和歌手的返送信号的清晰度，直接影响到乐手的演奏和歌手的演唱。
第二，超低音扬声器向舞台方向泄漏的能量会被舞台上的传声器拾取到，虽然会对拾取到的信号进行低切处理，但仍可能引起声反馈，即啸叫。
泄漏到舞台上浅析超低音扬声器阵列的指向性控制王瑞婷，魏增来（中国传媒大学，北京 100024 ）【摘 要】 论述指向性超低音扬声器阵列的意义和实际应用价值，阐述三种常规超低音扬声器阵列的指向性基本原理，采用 专用计算机软件进行模拟仿真，利用实际消声室实验对该基础理论以及计算机仿真结果进行验证及归纳总结；并 针对侧墙对Front/Back阵列声辐射的影响进行探究，通过实验得出结论。
【关键词】 超低音扬声器阵列；指向性；相位差；声干涉；仿真；测量；听感文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2020.h1.007Directivity Control of Ultra-low Loudspeaker ArrayWANG Rui-ting，WEI Zeng-lai(Communication University of China, Beijing 100024,China)【Abstract】This paper discusses the significance and practical application value of directional ultra-low loudspeaker array, expounds the basic principle of directivity of three kinds of conventional ultra-low loudspeaker array, uses special computer software for simulation, and uses the actual anechoic room experiment to verify and summarize the basic theory and computer simulation results. Innovatively exploring the influence of the side wall on the front/ back array acoustic, and draw a conclusion through the experiment.【Key Words】ultra low frequency speaker array; directivity; phase difference; acoustic interference; simulation; measurement; sense of hearing的低频信号与乐手和歌手的返送扬声器的信号会产生干扰，由于掩蔽效应，歌手听不清楚返送信号从而要求加大返送信号的声压级，但为避免产生“啸叫”无法获得令人满意的传声增益。
扬声器组阵指向特性的设计
沈?
【期刊名称】《电声技术》
【年(卷),期】2001(000)010
【摘要】叙述扩声系统用的扬声器组阵.分析了点声源组和线声源的指向性.讨论了声柱、号筒式扬声器组阵和音箱式扬声器组阵的设计原则.
【总页数】7页(P22-28)
【作者】沈?
【作者单位】中科院声学所
【正文语种】中文
【中图分类】TN643
【相关文献】
1.会议室用线源阵列扬声器系统的指向性特性分析及测量 [J], 颜峰
2.扬声器组阵及其应用方式研究 [J], 路青起
3.参量阵扬声器的反射特性研究 [J], 匡正;杨军
4.参量阵扬声器系统的超声发射阵指向性研究 [J], 周荣冠
5.扬声器指向特性的新参数及其测量 [J], 韩捷;姜波
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
声阵列超指向性形成及数值分析李燕超;刘志红;仪垂杰;王文明【摘要】首先对超指向性的形成进行了分析,得出了声阵列的最大信噪比超指向性的一般数学模型.然后对声阵列的超指向性的数值模拟仿真进行了研究.利用指向性图分别从阵列形状、阵元数目以及阵列孔径上对规则阵列中的矩形阵列和圆形阵列以及非规则阵列中的阿基米德螺旋阵列和对数螺旋阵列进行了指向性分析与比较,同时,经研究提出了规则传声器阵列在运动声源测试及应用中的不足之处,并给出了一种随机生成的随机阵列的方法,并经过仿真和实验测试证明此方法能够获得超指向性良好的阵列,实现了利用有限的传声器数量来得到最佳的指向性效果.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】5页(P79-83)【关键词】声阵列;指向性;随机阵列;模拟仿真【作者】李燕超;刘志红;仪垂杰;王文明【作者单位】青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520【正文语种】中文【中图分类】TH16;TB521 引言随着超指向性的提出，以及Welson推导出的Jacabi阵列和Cox对实现超增益全面讨论，超指向性越来越广泛地应用实际问题，例如麦克风的设计，海底声呐等，因此对超指向性理论的研究也越来越多，但前人研究的研究角度不尽相同，有从信噪比出发，有从入射场建模出发，但并没有整理出完善的数学模型。
其次，理论部分的研究过多的集中于线性阵、球阵，而对经常在传声器中遇到的圆形、正方形等规则阵和阿基米德螺旋阵等非规则阵很少涉及，虽然偶有研究，但是条件过于理想，不适用于实际应用。
因此在此基础上，对阵列超指向性的形成以及不同阵列的超指向性分别从阵列形状、阵元数目以及阵列孔径上进行了系统全面的分析比较，并提出了规则传声器阵列在运动声源测试及应用中的不足之处，并给出了一种随机生成的随机阵列方法，并经过仿真和实验测试证明此方法能够获得超指向性良好的阵列，实现了利用有限的传声器数量来得到最佳的指向性效果。
三种扬声器阵列波束形成方法比较王备;沈小祥【摘要】介绍了三种扬声器阵列波束形成的理论:延迟叠加、恒定束宽、超指向性波束.根据对三种方法在指定频率下的声场分布情况、指向性图以及偏轴方向频响的数值仿真,可得出结论:针对不同应用要求,可选择不同的阵列控制方法.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2012(036)012【总页数】4页(P18-21)【关键词】扬声器阵列;指向性;波束形成【作者】王备;沈小祥【作者单位】上海琥智数码科技有限公司,上海201203;上海琥智数码科技有限公司,上海201203【正文语种】中文【中图分类】TN643为获得大功率、远投射的效果，需要控制扩声系统的指向性，常用两种方法:号筒和扬声器阵列。
号筒使声能量集中在一个方向辐射出去，控制指向性，提高辐射效率，达到远投射的效果。
扬声器阵列，则利用声干涉原理控制指向性。
1957年，奥尔森［1］综合分析了由多个相同的点源直线排列的声柱的特性，论述了其理论模型和指向特性。
1990年开始，国内外出现了许多扬声器线阵列产品，在扩声领域正逐步替代传统扬声器。
国内，也有很多文献［2－5］对扬声器阵列产品进行过广泛深入的报道;针对指向性，提出了一批新的理论优化方法［6－8］。
2002年，Keele提出了新的弧形阵列方法［9］，实现了一定程度的恒指向性，因此将其命名为CBT(Constant Beamforming Transducer)，他的成果受到了Richard Small的推崇。
受限于阵列长度，阵元有限的小型化扬声器阵列，其低频指向性不易控制。
基于Parra提出的阵列滤波器的理论框架［10］，Mabande等提出了超指向阵波束(SDB)的概念［11］。
针对直线、阵元等距离扬声器阵列，本文基于波束形成的基本框架，比较如下三种理论模型:延迟叠加波束(DSB)、恒指向波束(CBT)和超指向性波束(SDB)。
通过数值计算结果，提出各自适合的应用场合。
扬声器与传声器《电声技术》2005年第五期电声技术》超指向性传声器声学原理及合理应用贺志坚赵应彪【摘要】本文主要论述传声器的指向性声学原理、分类指标、及超指向性传声器的声学结构。
简要叙述超指向性传声器在新闻采访、现场转播及舞台演出中的合理应用。
】传声器；超指向性；声干涉关键词】【关键词文献标识码】】TN643 【文献标识码】 B中图分类号】【中图分类号Acoustic Principle and Effective Application of Hyper-direction MicrophoneHE Zhi-jian ZHAO Ying-biao【Abstract】This article introduces the acoustic principle and classification index of microphone’s polar pattens,as well as the acoustic constrction of hyper-direction microphone.It also shortly presents the effective of hyper-direction shotgun microphone: Live report and stage performances,etc.【Key words】microphone; hyper-direction; Sound interference.一、超指向性传声器声学原理1、传声器指向性原理传声器的接收法则明显地影响到它的传输性质，特别在它的指向效应方面。
在电声技术中使用的一些最重要的接受法则阐述如下。
压强传声器原理对声场中压强变化发生响应原理做成的接收器称为压强传声器。
压强传声器只有一个入声口。
传声器膜片处变化的压强用于策动膜片，于是产生正比于压强变化的输出电压。
由于压强是一个标量，所以产生无指向特性。
指向性角度可调线性阵列扬声器系统徐新国【摘要】介绍指向性可调线性阵列扬声器系统的设计原理、特点、功能,以及产品实例.【期刊名称】《演艺科技》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】3页(P13-15)【关键词】线性阵列;扬声器系统;指向性;角度;覆盖范围【作者】徐新国【作者单位】三基音响企业亿达音响制造有限公司,广东,东莞,523121【正文语种】中文1 指向性的形成和要求任何一个声源①在一定频率范围都有一定的指向性，指向性是声源的固有特性，指向性对扬声器系统而言有好处，也有坏处。
使用线性阵列扬声器系统进行扩声最主要目的是充分利用线性阵列扬声器系统能够产生较低频率的指向性。
扬声器系统发声机理、结构外形、声波的传输特性决定了指向性的大小，由于机理和声波特性无法改变，现在音响厂家大多是通过改变外形结构来实现指向性的改变。
线性阵列扬声器系统可以传输很远的距离，主要原因是对高、中、低频段的指向性有所控制，控制了指向性就是控制了声压级，控制了声压级就是控制了衰减特性和传输距离。
②声源指向性特性与声压级的关系特性见图1。
从图中看出当指向性从360°变化到45°时，声压级增加了6 dB，其扩声距离增加了一倍。
这就是控制指向性的原因。
对于普通的扬声器系统而言，指向性的轴线见图2。
其特点是指向性角度的轴线与扬声器是垂直的。
如果要调整扬声器系统的指向性角度就要去调整扬声器系统的轴线方向，③因此，比较复杂，特别是对线性阵列扬声器系统而言更是复杂。
这样，在目前的线性阵列扬声器系统中就出现弧线形阵列、J形阵列等很多不同的安装形式，其目的都是为了满足覆盖角度的要求。
几种线性阵列扬声器系统安装方式见图3。
从图3中可以看出，要想改变线性阵列扬声器系统的指向性角度必须要改变扬声器的结构形式。
对于不同人数的覆盖区域，须调整结构形式，来满足不同的要求，因此，运用调整非常复杂，这也是线性阵列扬声器系统运用范围有限的原因。
