skaļruņu izvietojums

Jebkura starotāja izvietojums un arī starotāja izvēle ir atkarīga no nepieciešamā starotāja virziendarbības un no starojuma jaudas.
Nav nozīmes vai tā ir kāda gaismas spuldze vai arī kāda bezvadu elektroietaise, atkarībā no tā, cik spēcīgs būs starotājs, būs atkarīga tā lietošanas apgabals. Tā piemēram, jo vairāk gaismas izdalīs gaismas spuldze, jo lielākā apgabalā mēs to varētu lietot. Tā arī ar pārējiem starotājiem, jo spēcīgāki tie būs, jo lielākā attālumā varēsim novērot starojumu. Taču, tāpat kā garā gaitenī pa vidu novietota spuldze rada nevienmērīgu gaismas sadalījumu gaitenī, tāpat arī viens pats spēcīgs skaņas avots telpā rada šādu pašu efektu. Savādāk ir ar siltuma starotājiem, tos neaplūkosim.

Skaņas viļņi
Skaļruņa membrānai kustoties, rodas spiediena maiņa gaisā. Rodas apgabals ar paaugstinātu spiedienu un ar pazeminātu spiedienu. Spiediena izmaiņas saistītas ar gaisa saspiešanu un retināšanu, un skaņas izplatīšanās saistīta ar enerģijas pārnesi.

http://physics.tutorvista.com/waves/sound-reflection.html

Priekšstatu var gūt arī veroties ūdenī iemesta akmens radītajos viļņos, taču šādā gadījumā vilnis reprezentē spiediena maiņu un darbība norit tikai 2 dimensijās.

http://jessiesphotography.deviantart.com/art/Rock-Water-Ripple-385490399

Jaudas izkliede.

Vienkāršā gadījumā skaņa izplatās vienmērīgi pa telpu. Tāpat kā gaismas avotam, arī skaņas intensitāte samazinās - palielinoties attālumam. Tā kā izplatība ir sfēriska, tad intensitāte vilnim samazinās, palielinoties sfēras laukumam, proporcionāli attāluma kvadrātam. Ilustratīvi tas izskatītos šādi:

http://gain11.wordpress.com/2008/06/28/inverse-square-law/

Vairāk informācijas par jaudas samazināšanos var izlasīt tieši augstāk norādītajā vietnē.

Kas notiek, ka vairs nav viens, bet vairāki skaņas starotāji?

http://www.soundonsound.com/sos/mar06/articles/live_linearrays.htm

Šādā gadījumā skaņu nevar analizēt kā punktveida starojumu, jāņem vērā visa starotāju sistēma. 

Ja pieņemtu, ka skaļruņi atrodas viens pie otra, un arī audio signāls, kas tiek tiem padots ir vienā fāzē, tad var pieņemt, ka visa skaļruņu plakne veic vienlaicīgas vibrācijas. Lai saprastu kādā veidā izplatīsies skaņas vilnis, var aplūkot kādā situācijā atrodas 2 skaļruņi, viens pašā kolonas galā un otrs vidū. Skaļrunis kolonas galā spiež gaisu un rada spiedienu. Tā kā blakus skaļrunis veicis tādu pašu darbību un saspiedis tikpat daudz gaisa, malējā skaļruņa radītajam spiediens var izlīdzināties tikai 3 virzienos: uz priekšu, uz sāniem un pretējā virzienā blakus skaļrunim. Tas tādēļ, ka blakus esošā skaļruņa radītais spiediens neatļauj spiedienam turp izlīdzināties. Spiediens "meklē" virzienu kur tas būtu mazāks, tādējādi mēģinot spiedienu līdzsvarot. 

Skaļrunim pa vidu ir līdzīga situācija, taču šajā gadījumā gan virs, gan zem tā atrodas cits skaļrunis, tādēļ skaņa var izplatīties tikai uz priekšu un uz sāniem.

Jo garāka ir kolona ar skaļruņiem, jo izteiktāka būs spiediena izplatīšanās tā vidējam skaļrunim un tas ir - uz priekšu un uz sāniem. Tas pats notiek arī tad, kad gaiss tiek retināts - pretēja virzuļa gājiena rezultātā. No tā izriet, ka arī spiediena svārstības izplatās pēc šāda paša principa. 

Šāda veida skaņas vilnim ir mazāka enerģijas izkliede un tas nozīmē, ka skaņas intensitāte, palielinoties attālumam, mainīsies mazāk. Mainīsies atkarībā tikai no attāluma pirmās pakāpes (1/r) nevis (1/(r*r)) otrās pakāpes, kā tas bija pie punktveida starotāja.

http://artr.com.ua/en/story/wavefront-sculpture-technology-wst-l-acoustics%C2%AE

Pieņēmām, ka skaļruņi atrodas blakām, bet cik liels attālums nozīmē blakus? Ja skaļruņi neatrodas blakus un ir ar kādu brīva gaisa atstarpi, tad sākotnēji radītie gaisa spiedieni izplatās uz visām iespējamām pusēm un ne kādi citi spiedieni sākotnēji netraucē to pārvietošanos. Taču ,tā kā ir vairāk par vienu starotāju, spiedieni  un retinājumi kādā brīdī tāpat "satiksies".

http://artr.com.ua/en/story/wavefront-sculpture-technology-wst-l-acoustics%C2%AE

Redzams, ka veidojas minimumu un maksimumu stari. Interferences aina māinas atkarībā no frekvences, jo katrai frekvencei savs viļņa garums. Šāda veida sistēmas jau būs daudz grūtāk "savaldīt". Pēc bildes redzam, ka skaļruņu attālums ir gandrīz 4 viļņu garumi. Tātad ja attālums starp skaļruņiem būtu 1/2 viļņa garuma, tad interferencei nevajadzētu tikt novērotai, jo vilnis formētos vienlaicīgi no abiem skaļruņiem. Attālumam jābūt ne lielākam kā 1/2 viļņa garuma. Viļņa garums atkarīgs no frekvences kādu atskaņojam, tādēļ, izvēloties attālumu, nepieciešams zināt augstāko atskaņojamo frekvenci iekārtai.

Šo apsvērumu dēļ, izvēlējāmies skaļruņus izvietot pēc iespējas garākā kolonā.