频率越高,波长越短
声波一个空间周期的长度叫波长。声速一定时,频率越高,波长越短。取空气声速 343 m/s,1 kHz 对应约 343 mm,10 kHz 对应约 34.3 mm,40 kHz 对应约 8.6 mm。
λ = c / f
λ 为波长,c 为声速,f 为频率。实际声速随温度等环境条件变化,这里使用固定值帮助理解。
孔径决定“空间观察的跨度”
孔径指阵列的有效空间跨度,并不总等于外壳边长。在相同观察条件下,孔径相对波长越大,通常越有利于形成较窄的主瓣;当波长远大于孔径时,相近方向更难区分。
这解释了便携阵列的取舍:体积减小后,低频空间区分能力也会受到约束。增加麦克风数量有助于利用空间信息,但不能简单替代孔径。
原理参考:GFaI · 孔径、频率与波束宽度 ↗
提高频率,也会遇到新的限制
对均匀线阵的理想全视场情况,麦克风间距超过半波长后,可能出现空间混叠:不同方向产生相似的相位关系。不同布局与观察频带可能改变这种现象,但不能把它当作不存在。
采样率又是另一个约束。96 kHz 采样对应 48 kHz 奈奎斯特边界;边界数值不等于整机在该频率具有可靠的实测响应,仍需考虑麦克风、采集链路与整机响应。
原理参考:GFaI · 阵列频段与空间混叠 ↗
本文讲解通用声学原理。具体产品功能请参阅 AcouCam 技术参数。