恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发

摘要恒指向性偶极子(CD):来自Linkwitz的启发。通过对S.Linkwitz的ORION扬声器系统建模来分析单高音和双高音障板音箱的频率响应和指向性的变化。

障板音箱产品而言,我们至少都听说过S.Linkwitz的ORION扬声器系统。如果我们安装了后向偶极高音扬声器(如ORION+)或减小了障板尺寸,这种扬声器系统的辐射模式会发生什么变化?

由于我们主要讨论的是障板音箱的性能,而不是特定高音扬声器单元的性能,因此让我们自由地选用Visaton高音扬声器KE25SC取代SEAS Millennium。KE25SC的数据可在Boxsim中获得。我在ORION障板音箱的顶部对其进行模拟,而不考虑其下部区域:

恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发-图片1

在不做任何分频处理的情况下,水平频率响应看起来是这样的:

恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发-图片2

辐射指向性图从不明显的前向指向性开始,并在4kHz处形成侧向波瓣,同时损失大部分后向辐射能量。从5kHz向上,波束就占据了主导地位。

由于假设障板高度较小,垂直辐射模式看起来更平滑:

恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发-图片3

接下来,我们添加了一个类似于从ORION升级到ORION+的偶极的后向高音扬声器:

恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发-图片4

与图4.10相比,它的水平辐射有什么优势吗?

恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发-图片5

在ORION+中,两个高音扬声器的工作频率均为1440 Hz以上。这完全高于障板的第一个偶极峰。如第3.2章所述,我们看到了辐射模式在较宽的范围发生了变化——类似于图4.10。但至少这些波动被限制在适度的6dB的范围内。垂直于偶极轴的辐射不再产生。

此外,垂直辐射模式看起来更像偶极子:

恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发-图片6

因此,让我们大胆一点,将障板宽度减小到与障板高度相同的尺寸,从而形成15x15cm的结构(深度为6cm):

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轴向响应明显变差了。发生了什么事?我们能够通过减小障板宽度向上移动第一个偶极峰,但现在两个扬声器都以方形障板为中心。高度对称导致响应特性类似于第2.2章中的响应特性。

将障板尺寸再次缩小到6x8cm,这对我们的扬声器来说是不可能的,这会让一切变得更糟:

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指向性再次提高——现在高达2000Hz,但在此之上,辐射指向图发生了重大变化。

Linkwitz很好地将相当大而深的SEAS高音扬声器安装在这个宽障板上,而不是试图实现最平滑的指向性。

只有将面板缩小到例如4 x 4 x 4cm(目前只能用最小的钕磁高音扬声器实现),我们才能实现良好平坦的频率响应。恒定指向性扩展到3000Hz。但我们不要忘记,在频率范围的低端,我们失去了宽障板提供的更高效率:

恒指向性偶极子:来自Linkwitz的启发-图片10

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