Anonim

Laserový "zvukový vizualizátor" může vést k lepšímu reproduktorům

Hudba

Randolph Jonsson

10. listopadu 2011

2 obrázky

Vizualizace akusticky optického efektu (obrázek: NPL)

Snažíme se po nějakou dobu usilovat o nejlepší světové reproduktory, ale pozoruhodně máme stále prostor pro zlepšení. Klíčovou otázkou, která poškozuje správnou reprodukci zvuku (a tím i jeho vnímanou kvalitu), je fenomén známý jako dekonstrukční rušení . K tomu dochází, když se zvukové signály vzájemně překrývají a vzájemně se ruší, což vytváří mrtvé body, které byly až donedávna velmi obtížné sledovat. Teď tým z britské Národní fyzikální laboratoře (NPL) vyřešil chytrý způsob, jak zvuk reproduktorů "vidět" - a to dělají laserovým světlem.

"Reproduktory jsou v moderním životě velmi běžné, ať už jde o zábavu, komunikaci nebo bezpečnost, " poznamenal vedoucí týmu NPL Ian Butterworth. "A pravděpodobně jste si všimli, že hlasitost zvuku, který slyšíte z reproduktoru, se pravděpodobně liší v závislosti na pozici.Na nízkých frekvencích je většina reproduktorů pěkně rovnoměrná, což se nazývá všesměrová, ale na vysokých frekvencích se stávají mnohem více směrové - my máme mnohem silnější záření v určitých směrech. "

Posluchači, kteří sedí za nebo na straně reproduktoru, často zaznamenávají pádu ve vyšších frekvencích. V předchozích snahách o snížení nebo odstranění této směrové osy se designéři reproduktorů uchýlili k časově náročnému úkolu umístit mikrofon do několika poloh, aby mapovali mrtvé body. Tým NPL to viděl jako příležitost k tomu, aby způsobil velký rozdíl ve způsobu, jakým jsou navrženi noví mluvčí.

"Takže jsme vyvíjeli novou techniku ​​měření, která používá laserový vibrometr, což je zařízení, které se obvykle používá k pozorování mechanických vibrací povrchu, " pokračoval Butterworth. "Ale namísto toho odrážíme laser z tuhé desky, která je pokrytá retroreflexním materiálem. Při průchodu laserovým světlem přes reproduktor a odrazem od desky za reproduktorem je světlo vystaveno acousto-optický (AO) efekt. "

U efektu AO prochází světlo procházející akustickým polem optickou změnou fáze, která je dostatečně významná, aby mohla být detekována vizuálně. Tým společnosti Butterworth v současné době provádí další studie, které provádějí skenování s vyšším rozlišením v ještě větších oblastech, aby získaly mnohem lepší obraz o tom, jak zvuk vychází z špičkových reproduktorů.

"V podstatě světlo cestuje rychleji ve vzduchu s nižším tlakem, a proto jeho rychlost je velmi nepatrně ovlivněna přítomností zvuku, " pokračoval. "Sledováním těchto jemných variací a skenováním laseru vzduchem před reproduktorem můžeme vytvořit obraz o tom, jak zvuk vychází z reproduktoru, a my to dokážeme při zhruba 100 000 snímcích za sekundu . "

Nová technika zahrnuje nastavení laseru na stranu testovaného reproduktoru. Jeho paprsek je pak rychle skenován přes řadu bodů před reproduktorem. Pak se paprsky odrážejí od zrcadlového povrchu zpět k přijímači vibrometru, kde si na základě schopnosti charakterizovat podmnožinová sonarová pole získávají zařízení prostorově rozložená data fázového posuvu. Z tohoto důvodu je možné sestavit užitečné obrázky (nebo videa) zvukových vln kolem zdroje.

"To je významný průlom pro výrobce reproduktorů. Díky tomu, že se skutečné údaje budou spoléhat, budou schopni lépe porozumět tomu, jak různé návrhy ovlivňují směrovost reproduktoru a navrhnout mrtvé body, které by mohly omezit kvalitu reproduktorů. reproduktor, "dodal Butterworth, a to zní dobře.

Zdroj: NPL

Podívejte se na níže uvedené video k vysvětlení a ukázce techniky:

Schéma přístupu k vizualizaci zvuku (obrázek: NPL)

Vizualizace akusticky optického efektu (obrázek: NPL)

Doporučená Redakce Choice