會議系統線陣列揚聲器擴聲效果分析

線陣列揚聲器具有(yǒu)水平覆蓋均勻、垂直指向性強、輻射區內(nèi)聲能衰減較小等數個非常實用的(de)特點，在許多擴聲領域正逐步替代傳統揚聲器陣列。對于在相同的(de)地(dì)方以相同的(de)音量擴聲時，線陣列揚聲器系統可(kě)能體積更小、更輕便、更加容易吊裝。線陣列揚聲器還可(kě)結合演出地(dì)點的(de)具體形狀，将其恰當的(de)吊挂、瞄準和(hé)彎曲，能夠對大多數的(de)觀衆提供傑出的(de)音質表現。

現各品牌揚聲器廠商(shāng)所推出的(de)線陣列揚聲器，其設計原理(lǐ)、驅動單元組合方式、尺寸結構均有(yǒu)所不同。在此以波導設計的(de)角度對典型品牌的(de)線陣列揚聲器進行(xíng)了分析，希望能加深大家對其的(de)認識。

線聲源是由一(yī)串距離(lí)相等的(de)驅動器組成。其初應用的(de)雛形産生于十九世紀五十年(nián)代，當初是為(wèi)了提高(gāo)在混響廳堂內(nèi)的(de)語言清晰度而設計的(de)。線聲源的(de)運用是基于其非常小的(de)垂直指向角。若其垂直指向為(wèi)0度，這是我們(men)所說的(de)“圓柱波”。每當聲源距離(lí)增加一(yī)倍圓柱波的(de)能量會衰減3dB，然而聲源距離(lí)增加一(yī)倍“球面波”能量會相應衰減6dB。

但是構成線聲源有(yǒu)兩個必需條件：

1、其線性長(cháng)度少為(wèi)所輻射波長(cháng)的(de)4倍以上，這才能保證其在垂直方向上的(de)指向波形接近于平面波。

2、與上一(yī)條件相反，其要求相鄰揚聲器單元中心之間的(de)距離(lí)小于半波長(cháng)。十九世紀四十年(nián)代推算出了兩個距離(lí)小于1/4波長(cháng)的(de)鄰近同相球狀的(de)輻射圖形。在1/4波長(cháng)和(hé)1/2波長(cháng)之間是不會出現旁瓣(即副極大值，這種幹涉波形通常是由破壞性的(de)幹涉導緻)的(de)，這一(yī)現象會持續直到間距大于1/2波長(cháng)。

這在實際應用中意味着隻有(yǒu)非常長(cháng)的(de)線陣列才能在低(dī)頻段符合線聲源的(de)工作原理(lǐ)，同時隻有(yǒu)使用非常小口徑的(de)揚聲器單元才能達到在高(gāo)頻段的(de)耦合。而在現實應用中，大多數線陣列實際符合線聲源工作原理(lǐ)的(de)重放頻段不超過一(yī)個倍頻程。所以線陣列幾乎不能認為(wèi)是線聲源。

線陣列的(de)出色能力在于它能夠從觀衆席的(de)前排至後排提供一(yī)緻均勻的(de)聲壓覆蓋。其從後排到前排的(de)聲壓級幾乎都是一(yī)樣的(de)。若要究其原因，首先讓我們(men)回顧一(yī)些使用常規号筒和(hé)壓縮驅動器設計的(de)擴聲系統的(de)例子(zǐ)。水平陣列中使用的(de)揚聲器在設計時将其球面輻射波形壓縮為(wèi)餡餅狀，例如(rú)60°x40°、90°x40°或其它類似的(de)設計，使其對場地(dì)的(de)擴聲提供良好的(de)覆蓋。

如(rú)果定向的(de)覆蓋小面積的(de)區域，可(kě)以通過将揚聲器的(de)輻射主軸對準後排，–6dB衰減角對準前排來得到一(yī)緻均勻的(de)聲壓覆蓋。如(rú)果吊挂點的(de)高(gāo)度足夠，可(kě)以通過固定揚聲器的(de)位置和(hé)角度的(de)方式，使得排至号筒的(de)距離(lí)為(wèi)後一(yī)排至号筒的(de)距離(lí)的(de)一(yī)半。這時，号筒本身對其輻射角度的(de)離(lí)散控制能力能夠很好的(de)平衡這一(yī)切，從而使前後場得到一(yī)緻均勻的(de)聲壓覆蓋和(hé)效果。

如(rú)果建築師們(men)能夠将公共場所建造的(de)普遍适合号筒的(de)輻射特性，且區域足夠的(de)小的(de)話，那麽一(yī)隻揚聲器能夠覆蓋觀衆區的(de)每一(yī)側，從而我們(men)也不需要線陣列了。當然，場地(dì)尺寸、形狀的(de)多樣化決定了這是不可(kě)能的(de)。線陣列比普通的(de)單一(yī)揚聲器的(de)聲壓輸出多18到24dB，而其的(de)垂直指向可(kě)通過彎曲陣列的(de)方式以适應不同場地(dì)的(de)擴聲。好像适當的(de)固定傳統号筒式揚聲器位置和(hé)角度的(de)方式一(yī)樣，正确的(de)彎曲線陣列能夠對相同的(de)觀衆區釋放相同的(de)聲功率。

這意味着當你離(lí)線陣列越近，其每一(yī)個揚聲器模塊的(de)輻射角度應該越大，所以陣列從上至下箱體之間的(de)間隔角度也應該是逐漸增大的(de)。所以，對大多數場所而言，為(wèi)了從前排至後排具有(yǒu)一(yī)緻的(de)聲壓覆蓋，陣列的(de)形狀都普遍類似于“J”形。

當我們(men)結合線聲源耦合時的(de)聲學(xué)要求以及“J”形在實際應用的(de)益處，線陣列揚聲器模塊的(de)設計目标變得清晰了。

●全頻帶的(de)重放範圍。

●獨特的(de)驅動器的(de)選擇和(hé)箱體設計，要求在其分頻點以下紙盆驅動器之間的(de)中心距離(lí)小于1/2波長(cháng)。

●對于單元之間的(de)中心距離(lí)大于1/2波長(cháng)的(de)部分，要求波導能夠提供平直或十分狹窄的(de)垂直指向(<10°)。

●為(wèi)産生一(yī)個持續的(de)波陣面，波導的(de)出口高(gāo)度不得小于揚聲器模塊高(gāo)度的(de)80%。

●在允許的(de)輸出功率的(de)前提下具有(yǒu)*小的(de)尺寸和(hé)重量。

●簡單、快速、安全可(kě)靠的(de)吊挂件。

●簡單、快速、明了的(de)線路和(hé)信号路由流程。

●配套的(de)陣列設計軟件能夠方便設置陣列的(de)長(cháng)度、位置、指向方向、彎曲角度。同時，對場地(dì)提供正确的(de)覆蓋關系預測。

●在指定頻段內(nèi)(人耳的(de)可(kě)聞域)的(de)多單元的(de)使用，要求單元之間的(de)水平距離(lí)盡可(kě)能的(de)小，以在重放頻帶內(nèi)提供持續的(de)輻射擴散。

線陣列揚聲器具有(yǒu)水平覆蓋均勻、垂直指向性強、輻射區內(nèi)聲能衰減較小等數個非常實用的(de)特點，在許多擴聲領域正逐步替代傳統揚聲器陣列。對于在相同的(de)地(dì)方以相同的(de)音量擴聲時，線陣列揚聲器系統可(kě)能體積更小、更輕便、更加容易吊裝。線陣列揚聲器還可(kě)結合演出地(dì)點的(de)具體形狀，将其恰當的(de)吊挂、瞄準和(hé)彎曲，能夠對大多數的(de)觀衆提供傑出的(de)音質表現。

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