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3D近场扫描
Wolfgang Klippel确实很厉害,学术上很有成就,商业上也非常成功。是我很敬佩的业界大牛。
我非常喜欢这种理论支撑很坚实,工程完成程度很高,功能强大同时使用便捷的产品。
Klippel公司推出了一款3D声学近场扫描的测试系统。
现场演示图
示意图
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优势
很容易消除反射干扰,没有消音室也可以使用。
低频测量更准确,不需要房间校准曲线。
可以导出EASE文件,方便进行工程安装的声场仿真。这个对专业音箱很重要。
对近场使用的产品测试非常合适。比如笔记本/监听箱之类的产品。
不移动扬声器,避免环境各侧不同对测试造成影响。
不需要考虑长距离温差湿度等造成的影响。
近场声压级高,信噪比也就高,对环境噪音的要求相对较低。
可以预测远场模型。通过近场扫描,转换得到声功率曲线,近场和远场的指向性,任何空间点的频响曲线等整个声场的信息。
可以输出整个声场的分布,更方便和仿真的结果进行对比校准。
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局限
测试时间较长。这个没办法,取点需要非常密集。
需要手动输入声源点(即声中心)位置。而声源点位置的确定又是一个大坑。声源点的判断必然引入一些误差。
音箱的边缘衍射对声场分布的影响没办法考虑到。边缘衍射对远场声辐射还是存在不小影响的。
仅适用于球面波或可以近似球面波声源的产品。 因为是通过球面波展开来进行拟合的。
可能对对非球面波声源的音箱误差会较大,比如线阵/音柱等。
官方目前变通的办法是单测一个,然后再进行叠加运算。比如同时堆放三个线阵音箱,只打开最中间的那只,其余两只不工作。因为这样比单只测量更接近球面波。
当然,klippel会测两层,相互之间校准,自带了误差估算,可以知道哪些频段区域是可信较高的。
我目前也没想到更好的方法。期待算法的进步与更新吧。
只是设想或许可能可以借鉴有限元中的PML(完美匹配层)或AML(自动匹配层)的算法。
因为在有限元计算中,声学辐射边界也是需要指定声源类型,球面波,柱面波,平面波等。除平面波外,还都需要指定声源的位置。否则从近场推算到远场就会出现误差。
个人觉得有限元中的这些算法和klippel的全息近场测试有很相似相通的地方。
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总括
总的来说,Klippel公司的3D声学近场扫描测试系统还是值得推荐的。推出了一种新的测试方法和理念。上述提到的问题点也是受限于扬声器音箱产品的复杂程度,造型结构多种多样,以及现有算法的局限。