A mélytartományú hangsugárzó tömbök az akusztikai elveket használják az alacsony frekvenciájú energiaeloszlás irányítására. A megfelelő tervezés az omnidirektív forrásokat irányított rendszerekké alakítja az interferenciahatásokon keresztül, amelyeket a hosszú hullámhosszak (3,43–11,32 m) skálázása befolyásol.
A kardioid konfigurációk az aszimmetrikus sugárzást fázisvezérléssel érik el. A hátsó irányba sugárzó mélyfrekvenciás hangszórók ellentétes polaritáson működnek, így a tömb mögött destruktív interferenciát hoznak létre, miközben előrefelé összeadódik az energia. A digitális jelfeldolgozók lehetővé teszik a pontos fázishasítást, amely gyakoriságfüggő válaszkorrigálást biztosít.
A távolság közvetlenül befolyásolja a hullámfront koherenciáját. 100 Hz-es visszaadás esetén (λ=3,43 m) az elemek közötti távolságnak legfeljebb 1,7 m kell lennie a destruktív interferencia és a lobing jelenségének elkerüléséhez. A kompakt elrendezés biztosítja a koherens összeadódást a hallgatóság síkjában.
A fizikai hossz meghatározza a vízszintes nyaláb-szélességet. A tömb hosszának megduplázása 50%-kal csökkenti a nyaláb-szélességet, növelve az iránykarakterisztikát. Egy 8 m hosszú tömb 40 Hz-en (λ=8,6 m) ±15° lefedettséget biztosít – ideális stadionokra, ahol célzott energiasugárzás szükséges.
Főbb összefüggések:
| Paraméter | A sugárzásra gyakorolt hatás | Gyakorlati jelentőség |
|---|---|---|
| Távolság > λ/2 | Destruktív oldalnyalábok | Inkonzisztens lefedettség |
| Tömb hossza – | Sugárszélesség – | Fokozott irányítottság |
| Hátoldali fázisfordítás | Szívmikrofon-karakterisztika kialakítása | Zajszűrés a színpadon |
Az alulmúló dobozok függőleges egymásra halmozása kihasználja a kölcsönös csatolást az alacsony frekvenciájú kimenet fokozásához, így akár 6 dB nyereséget biztosítva minden dobozsor duplázásakor, amennyiben a meghajtók fázisban működnek. A túl magas halmozás függőleges lobuláshoz vezethet, és szerkezeti ellenőrzést igényel.
A visszafelé néző konfigurációk esetében a fáziszinkronizációt 0,1 milliszekundumon belül kell elvégezni a hullámfront-kohézió fenntartása érdekében. A pontos időkésleltetések illeszkedése az elválasztó távolságokhoz elengedhetetlen az eredményes hátsó oldali kioltáshoz.
A mélytartományú hangszóró párok közötti nyitási szögek határozzák meg a vízszintes iránykarakterisztikát. A keskeny szögek (45°–60°) megerősítik az előrefelé irányultságot, míg a szélesebb szögek (90°–120°) a közönség széles területein biztosítanak egyenletes lefedettséget, csökkentve az oldalirányú szórást 5–8 dB-rel.
Az alacsony frekvenciájú hangvezérléshez pontos időkésleltetési stratégiák szükségesek a polár válaszgörbék formálásához és az előrefelé irányuló energianövekedés fokozásához.
A modern DSP-platformok algoritmusokat alkalmaznak az elemek közötti késleltetések számításához 0,5-4 ms tartományban. Az optimalizált időillesztés akár 3 dB-lel javítja az összegzési hatékonyságot a 40-100 Hz tartományban, miközben megőrzi a fázisösszetartozást.
Az ellentétes irányú konfigurációk egymás után következő késleltetéseket használnak virtuális forráselmozdulások létrehozásához, ezzel csökkentve a vízszintes szóródást 15-20°-kal. Ez a technika hosszú távolságú alkalmazásoknál előnyös, de a 80 Hz feletti tartományban gondos EQ-kompenzációt igényel.
Polaritásfordítás és negyedhullámhosszúságú késleltetések 12-15 dB-es hátsó kioltást eredményeznek a 40-80 Hz tartományban. A kulcsparaméterek a következők:
A BEM szimulációk alacsony frekvenciájú hullámterjedést modelleznek, 92% pontossággal előrejelzi az irányítottságot és a határfelületi kölcsönhatásokat, a 2023-as akusztikai mérnöki tanulmányok szerint.
A féltérbeli körülmények között végzett tesztelés csökkenti a környezeti visszaverődéseket, lehetővé téve az empirikus adatok és szimulációk közvetlen összehasonlítását.
Kardioid tömbök 4,2 dB DI-t érnek el 40 Hz-en, túlszárnyalva az end-fire konfigurációkat 1,8 dB-t kontrollált környezetben.
A tömbök bővítése növeli a teljesítményt 3-6 dB-bal minden megduplázódáskor, de fokozza a fázisigazítási kihívásokat. A helyszínek, amelyek >120 dB teljesítményt igényelnek, általában 30-40%-os csökkenést mutatnak a hátsó elutasítási hatékonyságban.
A direktivitás 50 Hz alatt már nem tartható—egy 6 elemből álló tömb 15°-os nyalábszélessége 80 Hz-en 45 Hz alatt már irányítatlan sugárzást mutat. Kereskedelmi rendszerek esetén a hangnyomáskülönbség elérheti a 10–15 dB-t 30–100 Hz között.
Zenei inkonzisztencia jelentkezik, ha az alulmúló tömbök rosszul kapcsolódnak a teljes tartományú rendszerekhez. A késleltetések szinkronizálási problémái olyan fáziskülönbségeket eredményeznek, amelyek meghaladják a 90°-ot, ami a helyiségtől függően 8–12 dB-es eltérést okozhatnak az alacsony frekvenciás válaszban. A modern megoldások egyre inkább hibrid konfigurációkat alkalmaznak a lefedettség és a teljesítmény zónák szerint történő kezelésére.
Az alulmúló tömb több alulmúló hangszóró összekapcsolt rendszere, amelyek együtt működve hatékonyabban képesek kezelni és irányítani az alacsony frekvenciájú hangokat, mintha csak egyetlen alulmúlót használnánk.
A kardioid alulmúló tömbök úgy működnek, hogy a hátsó alulmúlók fázisát manipulálják, ezek polaritása invertált, így biztosítva a hátsó oldali kioltást és az előtéri hangenergia összeadódását.
A megfelelő elhelyezés megakadályozza a romboló interferenciát és a lobing hatásokat, biztosítva, hogy koherens hanghullámfrontok érjék el a közönség területét.
A digitális jelprocesszorokat pontos fázisigazításhoz és frekvenciaadaptív válaszjavításhoz használják, optimalizálva a mélynyomó tömbök teljesítményét.
EN
Forró hírek