衍射分析
当声波射向坚硬物体的表面时,会发生反射。当声波射向物体的边缘时,会发生衍射。因此,反射与表面的面积有关,而衍射与表面的边缘有关。一个点声源向一个物体辐射,接收点位于空间中的另一个点时,在这个位置接收到的声压是三种不同类型声辐射的总和:直达声、反射声和衍射声。
物体表面产生的反射声波的影响相对容易计算。然而,衍射声波非常复杂。它取决于声源的角度、接收点的角度和边缘的立体角。对于实际音箱箱体,扬声器通常安装在腔壁上,在这种情况下,直达声波和反射声波都是相同的。射向箱体边缘的声波来自声源的90度离轴辐射。因此,必须以合适的精度表示扬声器的离轴响应。所有箱体衍射都源于90度离轴扬声器响应。
在一个简单的音箱上,不同衍射阶次的轴向响应是什么样子的?
如下图所示。可以看到,0阶衍射显示了响应中的主要误差。实际上,这正是无限障板响应。通过一阶衍射,响应开始成形,但在低频下仍存在几dB的误差。通过二阶衍射,响应变得更加准确。衍射阶次的进一步增加只会产生微小的改进。然而,不同的外壳设计可能需要更高阶的衍射分析。
下面的极坐标图(指向性)显示了使用四阶衍射和6kHz解析频率的响应。使用极坐标图来评估衍射分析是非常重要的。一次就获得了箱体周围所有角度的响应。可以用来详细检查外壳设计和扬声器/端口位置的显著影响。