Kompakte højttalersystemer dirigerer lyden effektivt

Da elektroniske enheder falder i størrelse, deres bestanddele, som højttalere, skal også krympe.

I JASA Express Letters , udgivet af Acoustical Society of America, forskere fra Northwestern Polytechnical University i Kina og University of Quebec udviklede tre designs til kompakte højttalersystemer, der styrer lydretningen mere effektivt end tidligere modeller.

Enkelt højttalere udstråler lydbølger i alle retninger. Imidlertid, for et effektivt højttalersystem, lyd skal fokuseres i en retning, meget gerne lysstrålen fra en lommelygte i et mørkt rum. Direktivitetsfaktoren måler, hvor meget lyd der frigives i den ønskede retning i forhold til andre spildte retninger.

"Vi vil have strålen til at have en så høj direktivitetsfaktor som muligt, "sagde forfatteren Jingdong Chen." Eller med andre ord, vi vil have strålen til at være skarp nok til, at vi kun kan lede energien mod bestemte retninger. "

For hver enkelt højttaler forskerne var i stand til at manipulere timingen og styrken af ​​de udgående lydbølger. De kombinerede flere højttalere sammen til et array og brugte konstruktiv og destruktiv interferens af lydbølger til deres fordel.

Lydbølger annullerede hinanden i de uønskede retninger, samtidig med at lydenergien transporteres effektivt i den ønskede retning. Dette øgede direktivitetsfaktoren i højttalersystemdesignerne.

Holdet fandt de flere højttalere, de kombinerede i arrayet, jo højere steg direktivitetsfaktoren.

”Det er noget, vi gerne vil have, men selvfølgelig, vi skal betale en pris, "sagde Chen." Vi er nødt til at øge arrayets størrelse ved at bruge flere højttalere. "

Højttalerarraysne skal også fungere lige godt ved alle frekvenser for at forhindre lydforvrængning.

I deres tre systemdesign, forfatterne optimerede forskellige aspekter af højttalerne. Den første opnår den ønskede retning af lydbølgerne meget godt, men med en lav effektivitet. Den anden maksimerer effektiviteten, men arrayet udfører ikke ensartet over alle frekvenser, fører til lydforvrængning. Det endelige design er effektivt og konsekvent, men kan have en lavere direktivitetsfaktor end de to andre.

Når det bruges i fremtidige teknologier og forskning, disse designs giver brugeren mulighed for at vælge, hvilke faktorer der er vigtigst i deres højttalersystem:størrelse, effektivitet, direktivitet, og mangel på forvrængning.