Reproduktion von ebenen Wellen-Schallfeldern

Das Problem der Reproduktion eines gewünschten Schallfeldes im Raum, nicht nur an einer Anzahl diskreter Punkte, sondern über eine kontinuierliche zweidimensionale Fläche, wird untersucht. In der Theorie kann jedes Schallfeld in einem gegebenen Bereich perfekt rekonstruiert werden, indem eine kontinuierliche Monopol-/Dipol-Schicht verwendet wird, aber das ist in der Praxis offensichtlich nicht möglich. Dieser Beitrag versucht, einige quantitative Maße dafür zu geben, inwieweit ein bestimmtes Schallfeld durch die Verwendung einer Anzahl diskreter Monopolquellen reproduziert werden kann. Einige der physikalischen Begrenzungen, die für jedes Schallreproduktionssystem gelten, werden veranschaulicht, indem ein einfaches Modell untersucht wird. Das gewünschte Schallfeld ist eine ebene Welle, die Quellen sind ideale Monopole in einem freien Feld, und die optimalen Quellenbeschleunigungen werden unter Verwendung der traditionellen Methode der kleinsten Quadrate berechnet. Alle Berechnungen erfolgen im Frequenzbereich, und drei verschiedene Lautsprecheranordnungen werden untersucht. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die Qualität des reproduzierten Schallfeldes hauptsächlich durch die Größe des Empfängerbereichs und die Winkel zwischen den Quellen aus dem Zentrum der Empfängervorrichtung bestimmt wird.