传声器的阵列螺旋角固定

杭州爱华设计情形1下的Patero前沿如图1所示，图中可看出，对数多臂螺旋阵列和Underbrink螺旋阵列未在情形1下Patero前沿曲线上，表明常规对数多臂螺旋阵列和Under⁃brink螺旋阵列并非是非支配解，不是最佳阵列设计形式。

从图中可以看出，MLW随频率增加而降低，而MSL随频率呈增加趋势。在整个频段上，阵型1的MLW均在常规对数多臂螺旋阵列和Underbrink螺旋阵列下方，优化阵列的空间分辨能力有明显提升。

MLW越小，传声器更密集地布局在阵列外缘区域；传声器密集分布于阵列中心附近时，MSL越低。阵型1的MSL在设计频带内恒定，且在大多数频率下显著低于对数多臂螺旋阵列和Underbrink螺旋阵列。

设计情形2下的Pareto前沿曲线上选取阵型2,它的几何分布形式如图3所示，相应的MLW和MSL性能如图2所示。在整个设计频段上，阵型2的MLW均在其他阵列的左下方，阵型2的MSL在大部分频段内也位于其他阵列的下方。可见，螺旋角和传声器极径的协同设计能够进一步提升阵列MLW和MSL性能，创新了阵列的设计形式。

图3阵型2

与其他阵型对比发现，阵型2的一部分传声器密集分布在阵列边缘区域，另一部分密集分布在阵列中心附近，这样的空间分布形式使阵型2能够在整个频段上同时兼具良好的MLW和MSL性能。

当双声源相距0.10m时，常规对数多臂螺旋阵列、Underbrink螺旋阵列不能有效分辨出2个声源的空间位置，而阵型1和阵型2能够较为清晰地分辨出双声源的空间分布，阵型2分辨双声源的效果更加明显。由于优化设计阵列的波束主瓣小。

另外，常规对数多臂螺旋阵列和Under⁃brink螺旋阵列在16kHz下的总体旁瓣水平较高，MSL约为-17dB。阵型1和阵型2在该频率具有更低的旁瓣水平，其最大值约为-20dB。相对于阵型1,阵型2无论在MLW还是MSL方面均优于阵型1。杭州爱华仪器验证了该方法的有效性。