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什麽是線陣音箱

2020-06-13

以往為了解決大場地(如大型體育館、體育場和廣場)擴聲的需要,常采用幾十隻或上百隻音箱組成大型的“音箱陣”或“音牆”,來滿足場地擴聲聲壓級和聲場覆蓋的要求。這種方式沿用了許多年,直至今天仍有使用。隻是隨著時間的延續,組陣的單元音箱在不斷地進步與更替。後來人們逐漸發現,這種傳統的組陣方式雖然在總體上可以滿足大場地擴聲的需要,但是有兩個突出的問題暴露出來:一是大型組陣現場搭建繁雜,使用不便;二是擴聲聲場存在明顯的聲幹涉現象。顯然這些問題的存在對某些使用場合,特別是對重放音質要求高的場所將不能滿足使用要求。


線陣列揚聲器係統的提出


為了能解決這些問題,近十幾年來,聲學家和揚聲器廠商又開始“重溫”美國著名聲學家H.F奧爾森(Olson)在1957年出版的《聲學工程》(AcousticalEngineering) -書中關幹線陣列的論述,即“線陣列係統具有良好的垂直指向性覆蓋和遠距離聲輻射的特點”。但是如何能完成寬音域聲音的重放?隻有伴隨揚聲器新技術、新的設計與加工工藝的進步才能得以實現。法國L-ACOUSTICS公司於1993年首先推出了V-DOSC係統。在隨後的幾年裏,一些國際著名的揚聲器生產廠商也陸續推出了各自品牌的線陣列揚聲器係統。


什麽是線陣列揚聲器係統,哈爾濱專業音響設備公司來說說


簡單來說,可以把線陣列揚聲器係統看成是一個“大型的全頻揚聲器”。它是借助線陣列( Line Array)的基本理論,在一定條件下予以近似而開發出的揚聲器係統。需要注意的是,不能簡單地把“線陣列”等同於實際的線陣列揚聲器係統。 線陣列基本上是由一組排列成直線、間隔緊密的輻射單元構成。這些輻射單元的聲輻射應具有相同的振幅和相位。


1、形成線陣列的基本條件


線陣列要實現一個近似理想的“線聲源”或“連續帶狀聲源”,其基本點是:


①陣列的每個聲輻射器以一個同相位平麵形波陣麵工作;


②陣列的聲輻射器的聲中心之間的間距應小於高輻射頻率波長的一半。         

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2、從線陣列理論出發,實際的線陣列係統隻是低中頻的線陣列


隨著頻率的增高(即波長的減小)需要輻射器的尺寸更小、間距更緊密來保持係統的指向性(即必須滿足上述“聲中心之間的間距應小於高輻射頻率波長的一半”的條件)。因而實際的辦法是,高頻部分采用高指向性的帶有“波導號角”的驅動器來配合中低頻單元。這樣一種“組合方式”可以在寬頻帶內恒定地保持窄的垂直指向性。


3、線陣列揚聲器係統與傳統組陣係統的主要區別


傳統組陣的單元音箱是通用型產品,它既可以用於組陣也可以單獨使用。而線陣列揚聲器係統的單元音箱是根據線陣列的要求專門研發的單元產品,不能單獨使用。這是兩者在功能上的區別。如果就擴聲聲場而言,傳統組陣雖然在物理尺度上能夠很好地組合在一起,但是係統的聲輻射圖形(如指向性、頻率特性)是很難控製的。因而會造成觀眾區聲場不均勻,特別是擴聲聲場會出現明顯的聲幹涉。這些會給擴聲質量帶來負麵效果,或者說這是傳統組陣在擴聲應用中最“致命”的缺陷。線陣列揚聲器係統保持了傳統組陣可提供大聲壓級和遠距離供聲的特點,而聲輻射圖形容易控製。它的水平覆蓋取決於單元音箱,垂直覆蓋(或角度)是由單元音箱的數量和音箱間吊掛的角度來確定的。線陣列揚聲器係統具有良好的指向特性,供聲聲場均勻,聲場的聲幹涉也小,因而有利於提高擴聲質量。此外,各種品牌的線陣列揚聲器係統都能提供各自專門的吊掛機構,係統現場安裝吊掛非常方便,這也是傳統組陣所欠缺的。


4、關於線陣列揚聲器係統在近區與遠區的聲場覆蓋


通常的線陣列揚聲器係統上方大部分呈直線排列,提供較遠聽眾區域的供聲。陣列下方向內略彎曲呈“J“字形,對較 近聽眾區實現較寬展角的聲場覆蓋。


線陣列揚聲器係統對遠距離供聲具有明顯的優越性,因為對於遠區而言,所有的陣列輻射單元作為一個整體共同起作用,陣列輻射單元(或箱體單元)的數量每增加一倍,聲壓級相應增加6dB。


理論上,一個無限長的陣列才能形成圓柱形波陣麵(即柱麵波),對於通常僅有幾米長的線陣列揚聲器係統的聲輻射不可能形成完整的、理想的柱麵波。實際的線陣列揚聲器係統在一定範圍內,也會表現出近場聲壓級衰減3 dB的區域。這是因為,線陣列揚聲器係統依照線陣列的基本理論在一定條件下的“近似性”所帶來的結果。


線陣列對於近場與遠場聲輻射的聲衰減是不一樣的,當離開聲源的距離以倍增時,近場的聲壓衰減為3 dB;而遠場聲波呈球麵波輻射,此時每增加一倍距離聲壓衰減為6 dB。在遠近場的交匯點,距陣列的距離香蕉app二维码暫且稱作“交匯距離”(D),它是線陣列長度和信號頻率的圈數。可以用下麵的關係式來表示: D= L2×f/2×340(式中,L為線陣列的總長度,f是信號頻率,340是聲波在空氣中的平均傳播速度( m/s)為常數項。)


在音響行業,很多企業都在積極展示自家或者自家代理的線陣揚聲係統,而在對這些線陣係統進行評價的時候,大家知道要采用什麽樣的標準嗎?


打 遠 能 力


音箱係統“打遠”的能力,就是將原始的聲音信號,保證無失真的、準確無誤的送達最後一排觀眾區的能力。


通常來說,線陣的使用場所都是室外,即便不是室外,至少也要麵臨著較大的聽音環境。這也是許多項目選擇線陣列的主要原因。


檢查方法:


站在場地距離音箱最遠的地方,體會一下聲音是否還有“在麵前(在眼前)”的感覺。


“打遠”完全是可以被聽出來的,在你走開距離音箱很遠時,如果感覺失去了語言清晰度,這樣的係統就不能夠打遠了,注意“語言清晰度”是非常重要的另一個概念,是完全不同於也不等效於“聲壓級”的。


在這裏需要注意的是高音,如果高音打不遠就算失敗了。大家都知道,高頻和超高頻的波長很短,空氣對高頻的吸收也很快,導致室外擴聲這是一個自然現象,所以大型擴聲遠距離擴聲自然就需要解決高頻的距離傳輸問題。


平 直 的 頻 響


音響係統或音箱產品的頻響曲線是否要求平直?很多人在這個問題上爭論,爭論的焦點往往在於:好聽的不一定平直,平直的不一定好聽。但在線陣的試音場,平直的頻響確實一定的,線陣通常要麵臨較開闊的聽音環境,而不管聽眾在那個位置,最起碼他們聽到的聲音都該相差不大。所以聲音傳得好的線陣要求,無論場地的近、中、遠場都擁有平直的頻率響應和覆蓋。


檢查方法:


那麽如何檢查線陣的平直的頻響和覆蓋呢,可以一邊由近場走到遠場,一邊傾聽聲音的表現。


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