聲濾波器(一)如何形成360°的全方位聲場覆蓋

目前,很音箱多產品希望形成360°的全方位聲場覆蓋,使得每個方向聽到的聲音是一致的。下面是其中一種方案。在揚聲器振膜前增加一個相位塞,引導聲音從側面發出。

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但這種結構在相位塞和振膜之間的空腔會聲模態共振,從而在最終的頻響曲線上造成峰谷。


其中一種思路是在相位塞中挖一個空腔,空腔內部可以填充吸音阻尼材料,并同時在空腔上增加穿孔蓋板。

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這種方式相當于增加了一個旁路的赫姆霍茲共鳴腔,等效于一個濾波器。


在南大《聲學基礎》的5.3.2章節有簡單的理論推導。

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很容易可以想到,諧振腔體的口徑,深度,內部阻尼材料的特性,穿孔蓋板的開孔比例,孔大小,蓋板的深度等都會對頻響曲線產生較大影響。


要想仿真出上述參數對最終頻響曲線的影響,可以采用集中參數等效電路的方式,或者有限元的方式進行。


有感興趣或者有需求的可以自行嘗試。



下圖是仿真對比不同諧振腔體的口徑對頻響曲線的影響。藍色是無諧振腔體曲線,其余三條分別對應不同口徑的頻響曲線。


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實測驗證聲濾波器效果的對比。下圖中黑色曲線是未加聲濾波器前的曲線,紅色是填充低密度玻纖,藍色是填充高密度玻纖。

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手機側出音揚聲器其實也可以考慮參考這種思路,以消除空腔造成的聲模態形成的頻響曲線的峰谷。當然同時要考慮結構上尺寸是否允許。


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