Page 213 - 《应用声学》2025年第1期

第 44 卷 第 1 期 温怀疆等： 相控阵列扬声器实验系统设计与研究 209

1/4φᮠሮѬᮠ٨᫼ѵ
200~400 Hz
200~238 HzѬᮠ ો436 Hzረᄱ0°ण௑
኎ ો436 Hzረᄱ30°/60°ण௑
೙ ો436 Hzረᄱ60°/120°ण௑
238~283 HzѬᮠ ો436 Hzረᄱ90°/180°ण௑
ए
283~336 HzѬᮠ ረ ો436 Hzረᄱ120°/240°ण௑
ᄱ ો436 Hzረᄱ150°/300°ण௑
336~400 HzѬᮠ ો436 Hzረᄱ180°/360°ण௑
ો519 Hzረᄱ0°ण௑
400~800 Hz ኎ ો519 Hzረᄱ30°/60°ण௑
400~476 HzѬᮠ ೙ ો519 Hzረᄱ60°/120°ण௑
ए ો519 Hzረᄱ90°/180°ण௑
476~566 HzѬᮠ ો519 Hzረᄱ120°/240°ण௑
ረ ો519 Hzረᄱ150°/300°ण௑
566~673 HzѬᮠ ᄱ ો519 Hzረᄱ180°/360°ण௑
673~800 HzѬᮠ ો618 Hzረᄱ0°ण௑
኎ ો618 Hzረᄱ30°/60°ण௑
800~ ೙ ો618 Hzረᄱ60°/120°ण௑
800~951 HzѬᮠ 1600 Hz ए ો309 Hzረᄱ90°/180°ण௑
ረ ો618 Hzረᄱ120°/240°ण௑
951~1131 HzѬᮠ ો618 Hzረᄱ150°/300°ण௑
ᄱ
ો618 Hzረᄱ180°/360°ण௑
24 1131~1345 HzѬᮠ ો734 Hzረᄱ0°ण௑
᡹ ኎ ો734 Hzረᄱ30°/60°ण௑
ܦ 1345~1600 HzѬᮠ ೙ ો734 Hzረᄱ60°/120°ण௑
ᮠ 1600~ ए ો734 Hzረᄱ90°/180°ण௑
Ѭ 1600~1903 HzѬᮠ 3200 Hz ረ ો734 Hzረᄱ120°/240°ण௑
ᦡ ᄱ ો734 Hzረᄱ150°/300°ण௑ 400~800 Hz
ો734 Hzረᄱ180°/360°ण௑
٨ 1903~2263 HzѬᮠ 400~800 Hz ᫼ѵᮃኸ
2263~2691 HzѬᮠ ηՂᣥѣ
Ҫஊ
2691~3200 HzѬᮠ 0°ηՂ
3200~6400 Hz
3200~3805 HzѬᮠ 30°/60°ηՂ Ҫஊ
3805~4525 HzѬᮠ Ҫஊ
60°/120°ηՂ
4525~5382 HzѬᮠ
Ҫஊ
5382~6400 HzѬᮠ 90°/180°ηՂ
6400~12800 Hz Ҫஊ
6400~7611 HzѬᮠ 120°/240°ηՂ
Х͸їጸፇ౞ዝͫ
7611~9051 HzѬᮠ
Զ௧ኄʷጸԶద5˔ӭЋ 150°/300°ηՂ Ҫஊ
9051~10764 HzѬᮠ ረᄱᣥѣԶ᜶5˔ԁԻ
Ҫஊ
10764~12800 HzѬᮠ 180°/360°ηՂ
图 7 信号处理单元框图
Fig. 7 Block diagram of the signal processing unit
2.2.4 移相电路设计与仿真
目 前 可 实 现 移 相 的 方 法 有：(1) 用 DSP 或
FPGA 进行数字移相；(2) 用模拟电路进行移相。
根据图 7 的要求均需要对 160 路信号进行移相，最
后经合成输出 40路信号，均有一定的繁杂性。由于
前期做过两级超前模拟移相电路 [24] 实验，并有一
些现成的单元，因此考虑采用模拟电路，如图 9(a)
所示，每级可移相 180 ，第三级是信号混合放大，
◦
R p1∼4 是为了对相同相移不同频率的信号进行均衡
而设置的，R p5 是为了对相同频域 (如 200∼400 Hz)
不同相移的信号进行加权控制而设置的。图 9(b)
(a) ಞ࿄ࢺЦኸႍ᭧
为 4 路输入 7 路输出移相板实物图。该电路移相角
度与移相电容和电阻的关系可由式 (9)、式 (10) 来
描述：
U out 1 − jωR 0 C 0
H(jω) = = ω, (9)
U in 1 + jωR 0 C 0

ϕ = tan −1 −2ωR 0 C 0 , (10)
2
2
(b) N ᫽໚ฉ٨ጸՌᄊࣜᤰ໚ฉ٨ 1 − ω R C 2
0 0
图 8 SigmaStudio 图形编程工具 其中，H(jω)为传递函数；U out 为输出电压，单位：V；
Fig. 8 SigmaStudio graphical programming tools U in 为输入电压，单位：V；ω 为输入信号的角频率；