LEAP_EnclosureShop:衍射分析

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Enclosure Modeling 09:Diffraction. 当声波撞击坚硬物体的表面时,会发生反射。当声波撞击物体的边缘时,就会发生衍射。因此,反射与表面积相关,而衍射与表面的边缘相关。这两类声学现象示意图如下图所示。

LEAP_EnclosureShop:衍射分析

在这里,我们看到一个点声源朝着一个物体辐射,接收点位于空间中的另一个点。在这个位置接收到的声压是三种不同类型辐射的总和:直达声波、反射声波和衍射声波。

物体表面产生的反射声波的量相对容易计算。然而,衍射声波是比较复杂的。它取决于声源的角度θs、接收点的角度θr和物体楔形角度θw。这里的图片只显示了二维表现形式。真正的物理过程需要三维几何结构才能进行正确的计算。

对于音箱,扬声器通常安装在箱体的表面上,如下图所示。在这种特殊情况下,物体就是一个箱体,直达声波和反射波都是相同的。冲击边缘的声波来自声源的90°离轴辐射。

LEAP_EnclosureShop:衍射分析

声波在音箱箱体边缘发生衍射的过程示意图

因此,必须以合理的精度来表示扬声器的离轴响应。所有箱体衍射源于扬声器的90°离轴响应。

从声源到第一边缘发生的衍射称为一阶衍射。然而,实际的箱体有多个边缘。离开第一边缘的衍射声波撞击其他边缘,产生更高阶的衍射。上图中显示了单个路径的过程。

该辐射声源朝向箱体面板周围的所有边缘向外辐射。然后,这些边缘发生衍射并向相邻边缘重新辐射。这一过程将永远持续下去,在每一个衍射级数中振幅都在减小。

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