为什么定向音响能让声音更有指向性?广场舞神器背后的声学原理
在中国城市的夏夜,广场舞大妈们携带大功率音响占领公共空间的场景屡见不鲜。曾有居民花费26万元购置定向音响来应对噪声困扰,这种神奇的声学设备究竟如何工作?
普通音箱 vs 定向音响
普通音箱发出的声波呈360度球面辐射,特别是低频几乎无方向性。即使不正对音箱,仍能听到响亮的声音。高频段虽有一定指向性,但在45度角方向衰减仅3-6分贝。
增强指向性的关键技术
1. 号角设计:通过在喇叭单元前加装号角,可将中高频段的指向性控制在100度以内,实现12分贝以上的衰减效果。现代远程投射号角采用菱形塞子设计,使声波在出口处形成柱型波阵面。
2. 柱面波技术:使用多喇叭单元排列形成音柱,增强垂直指向性。更先进的线性阵列音箱结合声学透镜和数字信号处理,能精确控制声波辐射角度。
3. 有源定向技术:利用超声波作为载波,通过空气非线性作用解调出可听声频。这种技术能实现类似激光的定向传播,在目标区域形成清晰声场,区域外则几乎无声。
这些创新技术不仅解决了广场舞扰民问题,更在博物馆导览、定向广告等领域展现出巨大应用潜力。
