2.3.3 波阵面耦合技术
依据WST(Wavefront Sculpture Technology,波阵面耦合技术)所列条件(两个准则和使用声透镜),当相邻线声源扬声器之间的张开角为0°(上下并列)时,能发出理想的柱面波,如图2-17(a)所示,但在实际应用场合,为了扩大覆盖面,一般将下部线声源扬声器之间的张开角由0°有限度地张开,所发出的声波与理想柱面波产生偏差,如图2-17(b)所示。这个偏差以大多数人能听到高频16kHz为准,即线声源扬声器之间间隔5mm(16kHz,波长的1/4)。此时线声源扬声器阵列等效为一定张开角的线声源。当间隔增加,即张开角变大时,连续线声源的上限频率将下降,声音带宽趋窄,故间隔不能太大,10°是上限。
图2-17 波阵面耦合示意图
相邻线声源扬声器之间允许的最大张开角αmax为
式中,ARF(Active Radiating Factor,有源辐射因数)≥80%;STEP为步阶梯,即声源中心之间的距离;dmin为到达最近听众的最短距离。
对于12英寸低音线声源扬声器单元,STEP取356mm,ARF取80%(最小值),dmin为10m,计算最大张开角αmax=8.2°。
对于双15英寸L-Acoustics K1线声源扬声器,最大张开角为5°,双6.5英寸KIVA II线声源扬声器,最大张开角为15°,得出相邻线声源扬声器尺寸与张开角之间的关系:线声源扬声器尺寸大,张开角小;线声源扬声器尺寸小,张开角大,从而满足各声源之间垂直间隔控制为H的20%以内的要求。
波阵面耦合技术除应满足两个准则外,还通过直觉验证并利用菲涅耳分析补充条件如下:
(1)理想平面或曲面波阵面之间的频率偏差必须小于最高工作频率16kHz,1/4波长(5mm)。
(2)对于J型线声源扬声器阵列,线声源扬声器之间的张开角(倾斜角)应与到听众的距离成反比关系。
(3)线声源扬声器的尺寸、与听众的最短距离及线声源扬声器之间允许的相对张开角均存在极限值。
(4)采用DOSC波导管加载压缩驱动器的高频单元满足WST标准。