聲源的類型按其幾何形狀特點劃分為:點聲源、線聲源、面聲源。在專業音響系統中多半采用的是點與線聲源形狀設計的揚聲器,以下是它們的定義以及原理、公式。
點聲源定義:以球面波形式輻射聲波的聲源,輻射聲波的聲壓幅值與聲波傳播距離(r)成反比。任何形狀的聲源,只要聲波波長遠遠大于聲源幾何尺寸,該聲源可視為點聲源。在聲環境影響評價中,聲源中心到預測點之間的距離超過聲源最大幾何尺寸2倍時,可將該聲源近似為點聲源。
點聲源音箱是指以點聲源的方式擴散,其特點是覆蓋角度大、聲壓衰減快,通常距離增加一倍,聲壓級減少6dB。在實際運用中點聲源音箱也可以組成陣列,但由于垂直覆蓋角大,音箱之間干涉較嚴重,不能均勻覆蓋整個聲場,組成陣列后同樣以-6dB衰減,所以擴聲效果不及線陣列音箱,常見的普通音箱多為點聲源音箱。
(1)點聲源隨傳播距離增加引起的衰減值:
AdiV=10lg[1/(4πr^2)]
式中:AdiV——距離增加產生衰減值,dB;
r——點聲源至受聲點的距離,m;
(2)在距離點聲源r1處至r2處的衰減值:
AdiV=10lg(r1/r2)
點聲源聲傳播距離增加一倍,衰減值是6 dB。
線聲源定義:線聲源是由一串距離相等的驅動器系統組成。線聲源的運用是基于其非常小的垂直指向角。若其垂直指向為0度,這就是我們所說的“圓柱波”。每當聲源距離增加一倍圓柱波的能量會衰減3dB,然而聲源距離增加一倍“球面波”(點聲源)能量會相應衰減6dB。
線陣列音箱是指以線聲源的方式擴散,其特點是單只揚聲器垂直角度小,有效解決揚聲器之間的聲干涉問題,同時線陣列音箱(揚聲器系統)聲壓衰減慢、傳輸距離遠,通常距離增加一倍,聲壓級只減少3dB。
線聲源在空氣中衰減的公式
線聲源隨傳播距離增加引起的衰減值為:
AdiV=10lg[1/(2πl)]
式中: AdiV——距離衰減值,dB;
r——線聲源至受聲點的垂直距離,m;
l ——線聲源的長度,m。