近年來(lái),線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)以它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)廣泛用于大型的擴(kuò)聲場(chǎng)所。線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)是應(yīng)市場(chǎng)需求而產(chǎn)生的,也是高新技術(shù)的產(chǎn)物,因此備受人們的關(guān)注。
線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.單元箱規(guī)則排列
線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)是由一列單元箱組成,這些單元箱按一定規(guī)則排列,根據(jù)聲場(chǎng)需要可以排成直線和“J”字形。單元箱的數(shù)目由擴(kuò)聲聲場(chǎng)的需求決定,但是必須滿足形成線陣列的基本要求,即線陣列的長(zhǎng)度至少應(yīng)大于輻射聲波的波長(zhǎng)的一半。每一只單元箱的輻射特性有嚴(yán)格的要求。例如,輻射聲功率、頻率特性、水平指向性、失真和線性相位等必須滿足線陣列對(duì)它的要求。
2.功率大、投射距離遠(yuǎn)
例如,EAW KF761的單元箱中的低頻單元承受功率1200W,靈敏度96dB;中頻單元功率500W,靈敏度107dB;高頻單元功率150W,靈敏度 112dB。單元箱組成陣列以后,由于單元箱之間的相互作用,使得揚(yáng)聲器的輻射阻抗得到了提升,提高了輻射效率。因此,采用線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)作為聲源在100m以外希望獲得100dB以上的聲壓級(jí)是輕而易舉的。
3.覆蓋聲場(chǎng)均勻,干涉區(qū)域小,重放分辨率高
線陣列的垂直指向性很尖銳,一般在10°左右,最窄的可達(dá)3°。輻射的聲束窄,到達(dá)相應(yīng)的觀眾區(qū)域的直達(dá)聲比較強(qiáng),輻射的距離又比較遠(yuǎn),在很大的區(qū)域內(nèi)的聲壓級(jí)的變化比較小。由于線陣列的旁瓣控制使得輻射聲場(chǎng)的重疊區(qū)相對(duì)比較小,干涉面小。直達(dá)聲為主的區(qū)域,聽(tīng)感好、聲音清晰、分辨率高。
線性陣列音箱是如何工作
線陣列如何工作可以是一個(gè)相當(dāng)深入的討論。 在這里,我們將不會(huì)過(guò)于詳盡的解釋整個(gè)理論的細(xì)節(jié)。下面將用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言和數(shù)學(xué)計(jì)算,讓大家首先了解典型的揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音是如何隨著距離的增大而分散傳播的。
1.反平方定律
聲學(xué)中反平方定律的內(nèi)容是,聲強(qiáng)度的大小和聽(tīng)音位置與聲源之間距離呈平方反比。其結(jié)果是聽(tīng)音者距離點(diǎn)聲源的距離每增加一倍,聲壓衰減6dB。 這是我們通常情況下使用的揚(yáng)聲器的表現(xiàn),雖然實(shí)際和理論會(huì)有很多細(xì)微差別。
2.點(diǎn)聲源
反平方定律的前提是假設(shè)揚(yáng)聲器能夠全向輻射。而對(duì)于實(shí)體揚(yáng)聲器來(lái)說(shuō),這種情況很少見(jiàn),除非揚(yáng)聲器發(fā)出很低的頻率(這也是我們?yōu)槭裁匆恢睆?qiáng)調(diào)低音或者超低音沒(méi)有指向性的原因)。然而,隨著聲音傳播距離的增加,即使典型的定向揚(yáng)聲器(例如具有90°水平覆蓋角和90°垂直覆蓋角的號(hào)筒揚(yáng)聲器)也會(huì)遵從于反平方定律,像理論上的點(diǎn)聲源一樣進(jìn)行聲音的擴(kuò)散(即全向輻射)。
3.線聲源
線性陣列音箱的聲壓覆蓋則靠近所謂的線聲源理論,每當(dāng)聽(tīng)音距離加倍時(shí),電平不會(huì)下降6dB。從理論上來(lái)講,它只會(huì)下降3dB,但在實(shí)際應(yīng)用中,結(jié)果并沒(méi)有這樣理想。關(guān)于為什么會(huì)有這些差別,本文不作詳細(xì)論述。但即便如此,相對(duì)于點(diǎn)聲源揚(yáng)聲器而言,線性陣列音箱在垂直覆蓋角度上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
具有線性聲源輻射特點(diǎn)的揚(yáng)聲器可以達(dá)到如下效果:您可以在大廳或戶外空間的后方區(qū)域感受到相對(duì)比較大的聲壓級(jí),而為了做到這一點(diǎn),你不需要像操作普通點(diǎn)聲源音箱一樣,特意加大其功率以致于讓前方離PA系統(tǒng)比較近的人聽(tīng)到過(guò)于大的聲音。它的優(yōu)勢(shì)在于聲音垂直擴(kuò)散角度復(fù)雜多變的可控性。
那么如何實(shí)現(xiàn)線性聲源輻射?答案是相位抵消。
相位抵消通常是在音響系統(tǒng)中需要工程師們嘗試去避免的事情之一,但它對(duì)線陣揚(yáng)聲器在一起工作時(shí)能夠提供具有較窄的垂直覆蓋角度起著中心作用。即使使用了高級(jí)別的揚(yáng)聲器箱體設(shè)計(jì)來(lái)塑造垂直方向的覆蓋,在線陣列中的揚(yáng)聲器之間仍然有很多實(shí)際上的重疊。換句話說(shuō),線陣列揚(yáng)聲器的垂直覆蓋角度并非是單只喇叭就可以形成的,它是多只揚(yáng)聲器在出口處形成有效干涉的結(jié)果。
然而,現(xiàn)實(shí)狀況中,每個(gè)線陣列揚(yáng)聲器與觀眾之間的距離會(huì)稍有不同,這樣就會(huì)引起小程度的相位抵消。當(dāng)然,你也可以通過(guò)引入電子延時(shí)的手段,對(duì)線陣列音箱的垂直覆蓋角度進(jìn)行人工干預(yù),并進(jìn)行細(xì)微調(diào)整(EAW Anya和Anna系統(tǒng)則應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù))。
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