隨著高端會議場景對擴聲效果的要求越來越高,較高的傳聲增益成為保證足夠擴聲效果的前提。在擴聲系統(tǒng)中,一只指向性較好的麥克風能夠靈敏地采集麥克風正前方演講人員的人聲,并有效衰減來自其他方向的揚聲器的現(xiàn)場擴聲,有效避免嘯叫,延長拾音距離,有效提高系統(tǒng)的傳聲增益。
選擇具備較好指向性的麥克風成為擴聲系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵,嚴格控制麥克風指向性成為研制高端會議麥克風的關(guān)鍵技術(shù),而麥克風聲學(xué)指標主要取決于其內(nèi)部傳聲器。
因此,杭州愛華儀器針對大量使用的駐極體電容傳聲器的指向性影響因素開展詳細分析。駐極體電容傳聲器指向性控制的研制過程需要在理想單一方向聲場環(huán)境下,通過更換阻尼材料種類、厚度,反復(fù)測試,發(fā)現(xiàn)指向性變化規(guī)律。
由于現(xiàn)實聲場環(huán)境并非理想單一方向,并且阻尼材料調(diào)整難以量化,試驗過程工程量巨大,很難發(fā)現(xiàn)指向性控制規(guī)律。杭州愛華儀器提出一種基于COMSOL有限元仿真計算的方式對駐極體電容傳聲器指向性展開分析,確定了阻尼材料阻抗特性參數(shù)對駐極體電容傳聲器指向性的影響規(guī)律,并與傳統(tǒng)集中參數(shù)電路模型中阻尼參數(shù)對指向性的影響進行對比,驗證了該有限元仿真計算的正確性。?
杭州這華通過研究發(fā)現(xiàn)有限元計算方法與集中參數(shù)等效電路模型的計算方法,在分析阻抗材料阻抗參數(shù)對傳聲器指向性影響時,得出的結(jié)論在趨勢上基本上一致:駐極體電容傳聲器指向性與傳聲器尾端進聲孔阻抗值有關(guān)系,阻抗值為零時,指向性近似“8”字形,阻抗增大,靈敏度極小值點對應(yīng)角度值也同時逐漸變大。
印證了指向性控制理論的正確性,也驗證了有限元仿真方法的合理性。同時,在使用集中參數(shù)等效電路模型時,需要基于平均動能相等的理論尋求等效集中參數(shù),針對復(fù)雜腔體和多模態(tài)結(jié)構(gòu)單元其等效參數(shù)計算過程較為煩瑣,而有限元仿真分析方法則不會受限于此約束,適用場景更多。