不躺线阵列的坑,了解其特点与技术是王道

http://www.audio.hc360.com2019年07月17日09:59 来源:网络T|T

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     慧聪音响灯光网报道,在专业音响领域,你会发现线阵列音箱应用非常广泛。比如大型年会、音乐演唱会、体育赛事等场所都会用到。

  那么线阵列音箱到底有何特点?

  什么场所可以使用这些线阵列音箱?

  为了搞清楚这些问题我们有必要了解线阵列的一些技术名词。通过这些技术名词更好地掌握线性阵列音箱所包含的内容,以辨别出不同厂家产品的相似之处和特别之处。

  

  1、圆柱状波形

  一般来说,一个线性声源将会建立一个声压波阵面,在一个特定范围的波长(频率)下,这个波阵面呈松散的圆柱状。

  它的形状正像一个蛋糕上的一部分,因为波阵面的表面区域仅在水平面上扩张,所以每当距离加倍时,其影响的范围也加倍,这等于说每当距离加倍,声压级水平将损失3dB。

  2、球状波形

  一个理想状态下的点声源,例如一个扬声器或者是一个非线性音箱簇会发射出一个球状波形而不是一个圆柱状波形。这种波形的波阵面在每个距离上其影响的范围为四倍水平,等于每当距离加倍,声压级水平将损失6dB。这就是通常说的反区间法则,这个法则适用于所有点声源发射的能量。

  因此说阵列线音箱的最大优势就是在给定数目扩音器的情况下,它的长距离传送水平会比非线性阵列音箱,或者点声源音箱系统强大很多。

  3、指向性图形

  这是一个在离散模型,简单的说来就是当你将一些扬声器码放在一起时,由于单个驱动器在垂直平面的位置离轴而使得它们的指向性发生变化,这样它们的垂直散射角度就会减小。码放的高度越高,垂直散射的角度就越小,同时轴线上的声压会越高。

  在水平面上,一个多驱动器阵面会和一个单独驱动器有着同样的指向性图形。有些人认为线性阵列音箱的水平图形会比驱动器的图形来的宽阔些,但他们错了,他们被由于多个驱动器较高的声压而带来的声音更加响亮这个现象给迷惑了。总之,线性阵列音箱的极性图形和单个驱动器的图形是一致的。

  

  4、线性阵列的长度

  除了将垂直覆盖角度变窄以外,线性阵列的长度也能够决定指向性频率的范围。阵列线越长,这种模式下所控制的频率(较波长为长)越低。

  5、临界距离

  虽然说线性阵列音箱距离增加一倍将损失3dB声压级,但它有一个限制条件,那就是线性阵列音箱要处在一个距离足够远的位置,这个距离就被称为线性阵列音箱的临界距离。

  对于一个给定的线性阵列音箱长度,其临界距离和波长(频率)成反比。较短的波长(高频)比较长的波长(低频)有着更加远的临界距离。

  从学术的角度来说,在一个比较远的距离上,相对与低频内容,一个阵列线音箱会保持更多的高频内容。然而,空气对高频的衰减作用会很强会抵消掉这种特性。

  因此在实际的工作中,我们往往感觉到低频要比高频传输的距离远,主要是空气对高频的吸收太厉害了。

  6、阵列的形状

  线性阵列音箱除了完全的直线状外,还有很多的变形形状。现在大部分厂家提供的,非常流行的J形状就是这种直线性的变形类型。也有使用直线的,J性方式而能够覆盖从非常近到远距离坐席的线性阵列音箱。

  

  7、螺旋阵列

  这也是一种特别类型的变曲阵列线音箱。螺旋阵列线说的是一种通过从一端到另一端采用逐步增加音箱连接角度而行成的一种曲线线性阵列音箱。

  8、螺旋线性阵列音箱的几种算法

  JBL的顾问Mark Ureda算术地定量了螺旋线性阵列音箱应该如何逐渐增加角度才能达到更好的工作效果。例如,在线性阵列音箱的顶端,音响间张开的角度为0度,顺着线性阵列音箱向下走,元素音箱的张开角度渐变为1度,2度,3度,等。或者也可以按照2度增量来进行(如2度,4度6度等)。这些都是螺旋线性阵列音箱角度应该如何增加的算法。

  9、指向性的主辨和旁辨

  主辨的调整是件很费力的事。主辨的调整一般是通过在阵列线音箱中增加驱动器延时而实现。这也只有在声源(驱动器)波长是给定的频率下的1/2以上时才能实现,而且只在线性阵列轴线方向有效。

  如果用常见的9英寸直径现场演出用高频驱动器为例,这就意味着它们不可能在被靠得很近的摆放的情况下还能操纵任何高于750Hz的频率。但是,可以通过使用适当的孔径来模拟较小声源的一个长线来达到操纵较短波长的目的。随着电子技术的发展,目前通过电子技术线性阵列音箱的指向性可调已经不是一件难事了。

  旁辨是线性阵列音箱的产物。虽然它们被称为旁辨,但是如果从一个现在普遍使用的,典型的阵列线音箱来看,其实它们是由阵列上下末端发出来的,它们的产生是由于音个元素音箱处于一个特殊的角度及一些阵列线主辨离轴位置的波长造成的。侧凸角是有可能被消除的,但要充分利用这才是重点。

  10、驱动器空间距离和音箱个体的距离

  线性阵列音箱的另外一个基础参数是单个音箱个体之间的空间距离。为了保持线性阵列音箱有很好的工作状态,可以接受的限度是声源点之间不能有超过给定频率波长的1/2。

  这意味扬声器产生的较长波长可以在指向性控制的情况下被远距离传送。但是由于15kHz波长的1/2只有12mm,高频驱动器不可能靠的那么近。为了解决这些问题,很多新式的等距离等相位的“等相线高科技号角”就出现了。

  我认为即便是一个非常短的波长,每加倍距离损失3dB声压级的法则仍然适用,而这个才是确定线性阵列音箱功效的主要因素。驱动器之间的距离超过波长的一半将会带来更多的旁辨而已。

  

  11、响度调整

  这项技术被广泛使用在现在的线性阵列音箱产品中以使得J形线性阵列底端部分能够覆盖特别近距离的听众位置来实现前部区域的覆盖。

  这项技术只要简单地降低阵列线音箱中覆盖近距离坐席的扬声器音量而同时让负责远距离传送的扬声器的音量相对比较高就可以了。

  12、水平对称阵列

  大多数阵列线音箱系统是水平对称的。理想的说,每个波段通道宽度应该是通过阵列全长的波长的1/2。这样的好处是可以避免分频器--频率波段的水平主辨。它还要求有对称的内层中频和外层低频。

  这种方式的缺点是为了达到中频驱动器之间的距离是波长的一半,它们必须要连接到高频喇叭的喇叭口内。通常90度的角度会导致中频驱动器之间的反射,而不连贯的喇叭面也会导致高频问题。

  13、水平不对称阵列

  像EV,Meyer(在他们的小型系统上)和NEXO都选择了不对称设计。这种方式避开了中频在喇叭口的问题并且能够免除对称设计中分频器的水平主辨的问题。

  14、心型和下心型低频区

  线性阵列音箱在垂直轴线上有很好的方向控制。包括自身很长的波长的超重低音系统,如果没有线性阵列,那么她们就没有任何的方向控制。

  即使是线性阵列中每个元素都有的全方向特性,但是它们没有从前到后的方向性。这导致舞台上声音的浑浊不清和低频反馈方面的问题进入到心型和下心型低频区。

  需要标注如下:

  心型和下心型扬声器系统和麦克风相似,只不过是反过来罢了。就扬声器而论,它有两个变频器,它们在外壳内分开并保持一个精确的距离,其延时设备在后面的驱动器里,这样就可以建立起一个有方向性的发射模式。

  心型类在它们背后,180度最大的电平消除设施,而下心型则在其离轴120度位置有最大电平消除设施。

  15、线性阵列音箱的特点

  1,普通的点声源的特点是距离增加一倍,声压下降6dB,虽然扩声距离减少,但有很宽的指向性一般都会超过60°以上。

  2,声压的变化是距离增加一倍,声压下降3dB,并且垂直指向性都小于30°。

  3,线性音箱的基本要求是组合尺寸要超过7米,通过音箱的耦合和干涉使整个频率响应和指向性达到能控制50Hz以上的频率的要求。

  关于线性阵列还有很多的参数,在此只是希望大家对上述参数有一个基本了解,在后期的工作中不断的学习进步。而上面所有设计的运用都是为了满足这些特点进行的,希望各位工作愉快。

责任编辑:曾燕平

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