Coherente golffrontsommatie in hoogfrequentgedeelten van lijnbronnen
Samenvatting. Een line array gedraagt zich alleen als een lijnbron als de hoogfrequentgedeelten koppelen tot één continu golfront. Deze notitie verklaart de fysica van coherente sommatie, de rol van de monding van de waveguide en wat de IsoPhase-geometrie beoogt te bereiken.
Twee bronnen, één golfront
Twee bronnen die hetzelfde signaal uitstralen, sommeren coherent waar hun weglengtes overeenkomen, en interfereren destructief waar het verschil een halve golflengte nadert. Bij 10 kHz is de golflengte 34 millimeter, dus twee hoogfrequentdrivers op een meter afstand in vrije ruimte produceren een kam van lobben en nullen in plaats van dekking. Daarom maakt een rij afzonderlijke hoorns nog geen lijnbron.
De klassieke eis, geformaliseerd in wavefront-sculptuurwerk in de jaren negentig, is dat aangrenzende bronnen ofwel binnen een fractie van een golflengte van elkaar liggen, ofwel een vlak, aaneengesloten golfront uitstralen over het grootste deel van het array-front. Bij hoge frequenties is alleen de tweede voorwaarde haalbaar, en dat is een geometrieprobleem: de waveguide moet de output van de kleine uitgang van een compressiedriver omvormen tot een hoog, vlak, in-fase lint.
Wat de monding bepaalt
Een waveguide behoudt zijn gespecificeerde dekking alleen zolang de monding groot is vergeleken met de golflengte. Onder dat regime wordt het patroon breder richting omnidirectioneel, ongeacht de vorm van de flare; daarboven bepaalt de wandgeometrie de hoek. Hoe groter de continue monding die een array-element presenteert, hoe lager de frequentie waarop de array directionele controle behoudt. Daarom zijn full-face waveguides een bepalend kenmerk van grote elementen.
De IsoPhase-geometrie
IsoPhase is de SSOUNDS-waveguidegeometrie die meerdere compressiedrivers sommeert tot één isofasische monding: een oppervlak waarover het golfront met gelijke fase uittreedt. Aangrenzende kasten presenteren hun mondingen dan rand aan rand, zodat een hang één continu lint benadert in plaats van een stapel afzonderlijke stralers. De dekking blijft gelijkmatig over het publieksvlak, en de sommatie blijft voorspelbaar naarmate elementen worden toegevoegd, wat de eigenschap is waarop array-voorspelling berust.