Simulació, control i mesura del patró de directivitat d'un sistema array de fonts sonores

Abstract

Per incrementar la intel·ligibilitat d’un sistema de so, és convenient poder controlar la directivitat de les fonts sonores. Aquest control dóna com a resultat la projecció del so a àrees específiques, intentant al mateix temps reduir les reflexions del so indirecte. Hi ha molts casos en que pot interessar que un array de fonts sonores tingui un patró de directivitat que sigui independent de la freqüència, és a dir, que tingui un patró de directivitat constant per a un rang de freqüències determinat (Beam Forming). També ens pot interessar, dirigir aquest feix per obtenir una cobertura molt més precisa i determinada a una zona en concret de l’àrea d’audiència (Beam Steering). És per això que neix la idea de crear una aplicació on els enginyers puguin simular i controlar per mitjà d’una virtualització, la resposta conjunta i el comportament directiu de múltiples fonts sonores quan aquestes es troben radiant a la vegada. Tots els altaveus tenen un patró de directivitat que depèn de la freqüència. La idea és desenvolupar una aplicació que permeti obtenir la resposta directiva d’un array de fonts sonores, que a través d’un processat digital, i per mitja d’uns paràmetres d’entrada es pugui controlar i determinar una amplada i una direcció concreta del lòbul principal, capaç d’aconseguir una directivitat i una direcció constant en un determinat rang de freqüències.

Para incrementar la inteligibilidad de un sistema de sonido, es conveniente poder controlar la directividad de las fuentes sonoras. Este control da como resultado la proyección del sonido a áreas específicas, intentando al mismo tiempo reducir las reflexiones del sonido indirecto. Hay muchos casos en que puede interesar que un array de fuentes sonoras tenga un patrón directivo que sea independiente de la frecuencia, es decir, que tenga un patrón de directividad constante para un rango de frecuencias determinado (Beam Forming). También nos puede interesar, dirigir este haz para obtener una cobertura mucho más precisa y determinada a una zona en concreto del área de audiencia (Beam Steering). Es por ello que nace la idea de crear una aplicación donde los ingenieros puedan simular y controlar por medio de una virtualización, la respuesta conjunta y el comportamiento directivo de múltiples fuentes sonoras cuando éstas se encuentran radiando a la vez. Todos los altavoces tienen un patrón directivo que depende de la frecuencia. La idea es desarrollar una aplicación que permita obtener la respuesta directiva de un array de fuentes sonoras, que a través de un procesado digital, y por medio de unos parámetros de entrada se pueda controlar y determinar una anchura y una dirección concreta del lóbulo principal, capaz de alcanzar una directividad y una dirección constante en un determinado rango de frecuencias.

To increase the intelligibility of a sound system, it is desirable to control the directivity of the sound sources. This control results in the projection of sound to specific areas trying to reduce the indirect sound reflections. There are many cases where we may want an array of sound sources have a directivity pattern that is independent of frequency, that so having a pattern constant directivity for certain frequency range, (Beam Forming). We may also want to direct the Beam in one direction for a much more accurate in a particular area of an audience area (Beam Steering). That is why the idea to create an application where engineers can simulate and control through a virtualization an directive behavior response from multiple sources, when they are radiating simultaneously. All speakers have a directivity pattern that depends on the frequency. The idea is to develop a system through a processing and digital filtering, be able to get a constant directivity in a certain frequency range for a array of sound sources. And through of input parameters to control and determine a width and a specific direction of the main lobe of the array.