Sound Radiation from a Concave Radiator in an Infinite Baffle

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Abstract:

A sound field radiated from an axi-symmetrical concave radiator in an infinite baffle is analyzed by solving the wave equation satisfying the boundary conditions. An approximation is made to the cross-sectional shape of the radiator by a series of thin cylindrical sub-sections whose radii vary gradually.

The solution is applicable to the prediction of the sound field radiated from a cone-type or a horn-type loudspeaker in an infinite baffle.

Some numerical calculations on the far-field sound pressures of an ideal cone-type or horn-type loudspeaker are made and compared with the values calculated by an approximate method, i.e. a geometrical acoustic approximation for a cone-type loudspeaker or a plane wave approximation for a horn-type loudspeaker, respectively. Furthermore, a discussion is made on the influence of the radial component of the surface velocity for an ideal one-subsectional radiator.

Zusammenfassung

Das Schallfeld eines axialsymmetrischen konkaven Schwingers in einer unendlichen Schallwand wurde durch Lösen der Wellengleichung unter Berücksichtigung der Randbedingungen analysiert. Der Querschnitt des Schwingers wurde näherungsweise durch mehrere dünne zylindrische Teilquerschnitte mit unterschiedlichen Radien dargestellt.

Die Lösung ist zur Voraussage des Schallfeldes von konischen oder Hornlautsprechern in einer unendlichen Schallwand geeignet.

Einige numerische Berechnungen des Fernfeldes eines idealen Konus- und Hornlautsprechers wurden durchgeführt und mit den Werten verglichen, welche für den Konuslautsprecher mit einer geometrisch-akustischen Näherung und für den Hornlautsprecher mit ebenen Wellen als Näherung gewonnen wurden. Ferner wurde der Einfluß der Radialkomponente der Oberflächengeschwindigkeit für einen idealen einteiligen Schwinger diskutiert.

Sommaire

On a résolu le problème de l'équation d'ondes avec conditions aux limites correspondant au champ acoustique rayonné par un radiateur concave à symétrie axiale et fixé par ses bords dans un écran infini. La section droite de ce radiateur a été approchée par une série de cylindres circulaires élémentaires à rayons croissant progressivement.

Cette solution permet de prédire le champ rayonné par un hautparleur du type conique ou par un haut-parleur à pavillon débouchant sur un baffle infini.

Pour ces deux types de haut-parleurs, on a effectué des calculs numériques dont on a comparé les résultats avec ceux dérivant d'une autre approximation: l'approximation de l'acoustique géométrique pour le haut-parleur à cône et l'approximation de l'onde plane pour le haut-parleur à pavillon. Subsidiairement on a discuté de l'influence de la composante radiale de la vitesse superficielle dans un radiateur idéal à une seule sous-section cylindrique.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 1980

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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