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1、14声聚焦实验十四 声聚焦 两个面对面放置的如图14-1所示的抛物面,相隔十几米远,就构成了声聚焦演示仪。 两个人分别站在两面抛物面的焦点处,一人说悄悄话,另一个人可以清晰地听到对方的说话声,体验到抛物面对声音的反射和聚集作用。 声聚焦:就是指凹面对声波形成集中反射,使反射声聚焦于某个区域,造成声音在该区域特别响的现象。 如图14-2所示,为抛物面的截面图,F为其焦点,MN为抛物反射面的准线。A1P1和A2P2为任意传来的两列声波,它们的延长线和准线交于Q1和Q2点,根据抛物面的性质,可知:P1F=P1Q1,P2F=P2Q2,即A1P1F=A2P2F,所以,平行于轴的各声线到达焦点F的声程相等
2、。平行于轴的声波都交于焦点F。 如图14-3所示为声波的传播路线图。将声源置于左抛物面的焦点F1处,声波将被抛物面以平行于轴向右反射出去,此平行波射到右面抛物面时,被抛物面反射反的声波聚交于右边的焦点F2处。 N 图14-2 抛物面的反射与聚焦 A1 A2 F P1 P2 图14-1 声聚焦演示仪 M Q1 Q2 利用声聚焦原理制作而成的声聚焦喇叭主要用于声音的宣传,能够像手电筒的光束一样将声音聚焦,应用在博物馆、展览馆、主题公园等很多场合,它的主要特点就是,能使各区播放的声音互不干扰,F1 F2 图14-3 声波的传播路线图 在双抛物线圆顶内声音音质最清晰,不受外界任何干扰。声聚焦喇叭可配置
3、红外感应功能,红外感应器控制自带的功放,可接任何发声设备。当有人走进声聚焦喇叭下方时,声聚焦喇叭自动播放声音出来,当人离开后,自动停止播放声音。声聚焦喇叭配置CD播放机,红外感应器控制CD播放机。当有人走进声聚焦喇叭下方时,播放机自动开机开始播放碟片,当人离开后播放机自动停机。 当然,声聚焦造成声能过分集中,使声能汇聚点的声音嘈杂,而其他区域听音条件变差,扩大了声场不均匀度,严重影响听众的听音条件。穹顶会形成声聚焦的不良声学效果,人站在穹顶下方将听到被聚焦的令人难以接受的霳音,老百姓俗称“怪声”。所以声聚焦作为一种声缺陷是需要避免的,因此在装修音乐厅时要避免尺寸较大的凹状墙面,以免出现声聚焦现象;为避免出现啸叫,音响相对的墙角上部,应有一定的扩散构造,使声音不在墙角聚集。