第2章
線聲源揚(yáng)聲器陣列的構(gòu)成及采用的技術(shù)

2.1　線聲源揚(yáng)聲器陣列準(zhǔn)則

第一準(zhǔn)則：相鄰聲源（揚(yáng)聲器）聲學(xué)中心之間的距離被稱為步長(zhǎng)，在工作頻帶內(nèi)，所有聲源應(yīng)做到步長(zhǎng)小于輻射聲波波長(zhǎng)的一半。

第二準(zhǔn)則：?jiǎn)为?dú)聲源（揚(yáng)聲器）所產(chǎn)生的波陣面是平面，在聲源輸出口的聲波具有同一且不變的相位，聲源的組合面積至少應(yīng)填充陣列輻射表面區(qū)域的80%（有效輻射系數(shù)）。

線聲源揚(yáng)聲器陣列準(zhǔn)則示意圖如圖2-1所示。

圖2-1中，5個(gè)聲源（揚(yáng)聲器）組合為線聲源揚(yáng)聲器陣列，步長(zhǎng)分別為H1、H2、H3、H4、H5，組合面積為（H1×W+H2×W+H3×W+H4×W+H5×W）≥線聲源揚(yáng)聲器陣列輻射表面區(qū)域（H×W）的80%。其中，H是線聲源揚(yáng)聲器陣列的高度。

當(dāng)多只獨(dú)立聲源在一個(gè)平面或彎曲面上按照規(guī)則排列組合在一起時(shí)，若能滿足兩個(gè)準(zhǔn)則中的一個(gè)，則可等效為一個(gè)具有與組合尺寸一樣大的單一線聲源。

線聲源揚(yáng)聲器陣列由多只線聲源揚(yáng)聲器組成。線聲源揚(yáng)聲器由多只高頻、中頻、低頻揚(yáng)聲器單元發(fā)出相應(yīng)頻率的聲波。

聲波的頻率范圍（帶寬）為20～20000Hz。表2-1給出31.5Hz～16kHz頻率范圍的聲波波長(zhǎng)及步長(zhǎng)。

由于揚(yáng)聲器單元口徑的限制，因此并非帶寬內(nèi)的所有聲波頻率都滿足步長(zhǎng)≤（1/2）波長(zhǎng)，現(xiàn)分別以1英寸、4英寸及6英寸口徑的揚(yáng)聲器單元緊密垂直排列為例，其步長(zhǎng)、波長(zhǎng)、頻率之間的關(guān)系見(jiàn)表2-2。

由表2-2可知，當(dāng)1英寸口徑的揚(yáng)聲器單元作為聲源時(shí)，在聲波頻率6692Hz下滿足步長(zhǎng)≤（1/2）波長(zhǎng)的要求；當(dāng)4英寸口徑的揚(yáng)聲器單元作為聲源時(shí)，在聲波頻率1673Hz下滿足步長(zhǎng)≤（1/2）波長(zhǎng)的要求；當(dāng)6英寸口徑的揚(yáng)聲器單元作為聲源時(shí)，在聲波頻率1115Hz下滿足步長(zhǎng)≤（1/2）波長(zhǎng)的要求。也就是說(shuō)，在20～20000Hz帶寬內(nèi)，較低的頻率能滿足線聲源揚(yáng)聲器陣列第一準(zhǔn)則。