線性陣列音箱

在嗡嗡做響的背后，還有很多因素在影響著線性陣列音箱。以下是對現(xiàn)有不同型號線性陣列音響的解釋和比較。按照我最近一次的清點，現(xiàn)在至少有19家公司在提供線性陣列音箱系統(tǒng)（不是簡單的柱式設(shè)計）。我不想只是講座那些超過一打的不同產(chǎn)品類型，我想我們可以通過為陣列線音箱系統(tǒng)的技術(shù)名詞進行定義來完成我們的這個題目。通過這種方法，我們可以更好地掌握線性陣列音箱所包含的內(nèi)容并且可以辨別出現(xiàn)今不同廠家所提供產(chǎn)品的相似之處和特別之處。關(guān)于這個問題的討論并不是三言兩語能夠做到的，所以我們必須要從關(guān)于陣列線音箱最基礎(chǔ)的一些問題開始，然后在循著這些基礎(chǔ)問題來討論更深奧的問題。線性陣列音箱小史線性陣列音箱以柱式音箱的形式存在以來已經(jīng)有半個世紀了，除了美國RudyBozak的產(chǎn)品以外，其它產(chǎn)品大多僅僅是一種聲音范圍模式。它們通常是使用在一引起高回響空間，它們的狹窄垂直散射可以避免刺激這類空間的回響區(qū)域，可以提供一個較高的Q（狹窄散射模型），并以此來可以提高聲音的清晰度。法國生產(chǎn)的L-AcousticsV-DOS（揚聲器一直在歐洲和美國非常流行，它無疑是第一個向音樂會音響世界展示出陣列線音箱能夠用較少的驅(qū)動器卻可以達到更高的聲音水平并能得到更平滑的頻率響應(yīng)的線性陣列音箱產(chǎn)品。當大家都認識到在一個給定的收聽區(qū)域中；驅(qū)動器之間在水平面，且大多數(shù)情況下在垂直面都不會產(chǎn)生相消性干擾沖突時，競賽就開始了。圓柱狀波形一般來說，一個線性聲源將會建立一個聲壓波陣面，在一個特定范圍的波長（頻率）下，這個波陣面呈松散的圓信狀。它的形狀正像一個蛋糕上的一部分，因為波陣面的表面區(qū)域僅在水平面上擴張，所以每當距離加倍時，其影響的范圍也加倍，這等于說每當距離加倍，聲壓級水平將損失3dB。球狀波形一個理想狀態(tài)下的點聲源，例如一個揚聲器或者是一個非線性音箱簇會發(fā)射出一個球狀波形而不是一個圓柱狀波形。這種波形的波陣面在每個加們距離上其影響的范圍為四倍水平，等于每當距離加倍，聲壓級水平將損失6dB。這就是通常說的反區(qū)間法則，這個法則適用于所有點聲源發(fā)射的能量。因此說陣列線音箱的最大優(yōu)勢就是在給定數(shù)目擴音器的情況下，它的長距離傳送水平會比非線性陣列音箱，或者點聲源音箱系統(tǒng)強大很多。干擾圖形這是一個在離散模型，或者是一個陣列線音箱所球反彈現(xiàn)象下使用的術(shù)語。簡單的說來就是當你將一些揚聲器碼放在一起時，由于單個驅(qū)動器在垂直平面的位置離軸而使得它們脫離相位，這樣它們的垂直散射角度就會減小。碼放的高度越高，垂直散射的角度就越小，同時軸線上的靈敏度會越高。在水平面上，一個多驅(qū)動器陣面會和一個單獨驅(qū)動器有著同樣的極性圖形。有些人認為線性陣列音箱的水平圖形會比音個驅(qū)動器的圖形來的寬闊些，但他們錯了，他們被由于多個驅(qū)動器較高的靈敏度而帶來的聲音更加響亮這個現(xiàn)象給迷惑了。總之，線性陣列音箱的極性圖形和單個驅(qū)動器的圖形是一致的。線性陣列的xx除了將垂直覆蓋角度變窄以外，線性陣列的長度也能夠決定這個被狹窄處理后的散射之波長。陣列線越長，這種模式下所控制的頻率（較波長為長）越低。臨界距離對于在每個加倍距離將損失3dB聲壓級這個理論還有一個限制條件，那就是線性陣列音箱要處在一個距離足夠遠的位置，在這個點上線性陣列音箱才會表現(xiàn)為超過一個的點聲源并且其聲壓級開始不按照反區(qū)間法則在每個加倍距離上損失6dB。這兩個區(qū)間之間的距離就被稱為線性陣列音箱的臨界距離。臨界距離之內(nèi)的區(qū)間被稱為Fresnel區(qū)間，而超出臨界距離的區(qū)間則被稱為Fraunbofer區(qū)間，它們是分別被L-Acoustics的ChristianHeil命名的。對于一個給定的線性陣列音箱長度，其臨界距離和波長（頻率）成反比。在止期的文章中我們曾經(jīng)深入的研究過這個問題，較短的波長（高頻）比較長的波長（低頻）有著更加遠的臨界距離。從學術(shù)的角度來說，在一個比較遠的距離上，相對與低頻內(nèi)容，一個陣列線音箱會保持更多的高頻內(nèi)容。然而，空氣對高頻內(nèi)容的衰減作用會會抵消掉這種特性。鉸接的陣列鉸接是用來描繪可以變曲變形的陣列線的術(shù)語?，F(xiàn)在大部分廠家提供的，非常流行的J-Array形狀就是這種類型。到目前為止，DURANaUDIOIntellivox系統(tǒng)是唯一使用直線，頭懸其方式而能夠覆蓋從非常近到遠距離坐席的線性陣列音箱。（如果能和你的客戶談?wù)撱q接線性陣列音箱，尋么你的工資就該漲了，而且你的工作頭銜也會將從“音響技術(shù)員”變成“音響工程師了”。）螺旋陣列這也是用來描述一種特別類型的變曲陣列線音箱的術(shù)語。螺旋陣列線說的是一種通過從一端到另一端采用不斷嗇的環(huán)繞角度而成曲線的線性陣列音箱，它正象從頭到腳采用通用的J-Array曲線的線性陣列音箱。螺旋線性陣列音箱的算法JBL的顧問MarkUreda算術(shù)地定量了螺旋線性陣列音箱應(yīng)該如何逐漸增加角度才能達到更好的工作效果。例如，在線性陣列音箱的頂端，音響間張開的角度為0度，順著線性陣列音箱向下走，元素音箱的張開角度漸變?yōu)?度，2度，3度，等?；蛘咭部梢园凑?度增量來進行（如2度，4度6度等）。這些都是螺旋線性陣列音箱角度應(yīng)該如何增加的算法。凸角凸角的操縱操縱凸角是件很費力的事，凸角隨著FOH控制者使用操縱桿來改變揚聲器的覆蓋面而變換著不同版本。凸角的操縱一般是通過在陣列線音箱中增加延時驅(qū)動器而實現(xiàn)。這只有在聲源（驅(qū)動器）波長是給定的頻率下的以上時才強能實現(xiàn)，而且只在線性陣列軸線方向失效，如果用常見的9英寸直徑現(xiàn)場演出用高頻驅(qū)動器為例，這就意味著它們不可能在被靠得很近的擺放的情況下還能操縱任何高于750Hz的頻率，但是，可以通過使用適當?shù)目讖絹砟M較小聲源的一個長線來達到操縱較短波長的目的。側(cè)凸角側(cè)凸角是線性陣列音箱的產(chǎn)物。雖然它們被稱為側(cè)凸角，但是如果從一個現(xiàn)在普遍使用的，典型的陣列線音箱來看，其實它們是由陣列上下末端發(fā)出來的，它們的產(chǎn)生是由于音個元素音箱處于一個特殊的角度及一些陣列線主凸角離軸位置的波長造成的。側(cè)凸角是有可能被消除的，但是從線性陣列音箱中消除側(cè)凸角還有些限制并會帶來一些其它后果。梯度側(cè)凸角這是側(cè)凸角的一個同義詞。梯度描繪是這些凸角是如何在線性陣列方向形成角度和級差的。專業(yè)術(shù)語使用意見：盡量在技術(shù)講解中使用梯度側(cè)凸角而不要用側(cè)凸角這個術(shù)語，否則有些死腦筋的人會和你糾纏不清。驅(qū)動器空間線性陣列音箱的另外一個基礎(chǔ)參數(shù)是元素音箱個體之間的空間距離。炒了保持線性陣列音箱有很好的工作狀態(tài)，可以接受的限度是聲源點之間不能有超過給定頻率波長的1/2。"這意味這揚聲器產(chǎn)生的較長波長可以在沒有失真退化的情況下被遠距離傳送。但是由于15kHz波長的只有半個英寸以下，高頻驅(qū)動器不可能靠的那么近。一個生產(chǎn)廠家也因此認為線性陣列音箱不會真正在頻率很高的狀態(tài)下工作。然而，我卻不同意這種說法，因為即便是一個非常短的波長，每加倍距離損失3dB聲壓級的法則仍然適用，而這個才是確定線性陣列音箱功效的主要因素。（個人意見）驅(qū)動器之間的距離超過波長的一半將會帶來更大的梯度側(cè)凸角。對數(shù)驅(qū)動器空間安排Duran的Intellivox系列陣列線音箱采用了對數(shù)驅(qū)動器空間安排技術(shù)。這個技術(shù)可以在短波長情況下為驅(qū)動器提供更稠密的空間，同時在長波情況下可以按照不斷嗇的對數(shù)增量安排驅(qū)動器并可以節(jié)省驅(qū)動器的用量。等相線xx等相線孔徑是我最近很喜歡的高科技術(shù)語。它指的是負載一些陣列線音箱高頻區(qū)喇叭聲的相位特性。一個出色的線性陣列音箱驅(qū)動器，特別是那些為非常短波長服務(wù)的驅(qū)動器是一個帶子狀的驅(qū)動器，正像 SLoudspeakers使用的那種。壓縮驅(qū)動器就更加粗曠些而且比一個帶子狀驅(qū)磕頭器的輸出能力更高些，但是它們就沒有在喇叭口上的線性相位信號了。NEEDImageCaptionHere理想的來講，在驅(qū)動器喇叭口頂部和底部的信號最好能夠與喇叭口中央出來的信號同時到達以模擬帶子狀驅(qū)動器的特性。因為喇叭口中央位置比頂部和底部更貼近于驅(qū)動器的振動膜，所以越靠近驅(qū)動器喇叭中央通道的信號就越一定要被延時處理以便能夠和通道較長的喇叭頂部和底部信號同時到達。有兩種方法能夠解決這個問題。第一個方法是通過使用一個相位插件類型的設(shè)備使得越靠近中央位置的通道長度越長。這項技術(shù)曾被舊式JBL“slottweete啲超級高間擴音器所采用，Heil在V-DOSC系統(tǒng)中也使用它為波長在1000Hz以上的信號服務(wù)。其他線性陣列生產(chǎn)廠商也曾使用過類似設(shè)備。另外的一種方法是使用可變密度的塑料泡沫，越靠近喇叭中央位置的密度越大，這樣通過密度高的塑料泡沫時信號的速度就會被降低。 Electro-Voice和McCauley（美嘉聲）使用這項技術(shù)為他們的線性陣列音箱提供一個等相線喇叭區(qū)域。也許用一個等相線設(shè)備的最有意思的技術(shù)是Adamson的專利技術(shù)中，高頻孔徑。它采用了增加通道長度的方法，并且還使用了方向葉片來防止過量的垂直方向散射。這種方法在他們的線性陣列音箱系統(tǒng)中被同時使用到高頻和中頻區(qū)域。中頻能量通過兩個分別置于高頻退出狹槽兩側(cè)的中頻區(qū)狹槽，但是兩個狹槽之間的相互衍射可能會成為一個非常棘手的問題。然而，BrockAdamson卻想出了一個特別的解決方案：將中頻和高頻的分頻點進行搭接。這就可以為一個狹槽提供即時的壓力面來阻止頻率范圍內(nèi)的衍射干擾并消除因此而可能帶來的問題。頻率漸縮“漸縮”這個術(shù)語也通常被稱為“漸退”。他們之間從本質(zhì)上講是一致的。頻率漸縮是線性陣列音箱能夠有很好的效果所使用權(quán)的第一批手段之一。"我最早接觸到這項技術(shù)是通過Electro-VoiceLR-4B柱式音箱。在低/中頻率上，它采用了使用低通濾波器的6英寸和9英寸錐形驅(qū)動器隨著揚聲器離柱子的邊端越遠，頻率也逐漸下降。這樣的結(jié)果就是一個較長的柱式音箱會有較長的波長而較短的柱式音箱會有較短的波長，而它們可以為所有的頻率產(chǎn)生相似的散射曲線和臨辦距離，這樣就可以在所有的聽眾距離位置上產(chǎn)生一個更加平衡的回應(yīng)。振幅修整另外的一項漸縮/漸退技術(shù)是振幅修正。這項技術(shù)被廣泛使用在現(xiàn)在的線性陣列音箱產(chǎn)品中以使得JArray底端部分能夠覆蓋特別近距離的聽眾位置來實現(xiàn)前部區(qū)域的覆蓋。這項技術(shù)只要簡單地降低陣列線音箱中覆蓋近距離坐席的揚聲器音量而同時讓負責遠距離傳送的揚聲器的音量相對比較高就可以了。發(fā)散漸退一些線性陣列音箱系統(tǒng)為線性陣列中單個元素音箱個體的垂直散射提供一個以上的選擇。他們將此作為覆蓋大部分場館中近距離和超近距離坐席的一種解決方案。它可以提供可配合垂直散射和輸出電平的兩種不同型號產(chǎn)品，這樣驅(qū)動器通過陣列就可以產(chǎn)生相等到的口部聲壓級。通過增加這些元素音箱的覆蓋角度就可以避免覆蓋近距離聽眾驅(qū)動器的發(fā)散漸退。為什么避免發(fā)散漸退很重要呢？按照EAW研究和開發(fā)董事DavidGunness的說法：當兩個有著不同聲壓的波陣面混合在一起時，兩個陣面接合點就會產(chǎn)生不連貫性。這種不連貫性會在聽覺上產(chǎn)生這是一個分開的，不相干聲源（延時揚聲器）的感覺。這會導致瞬間的拖影和不均勻的頻率回應(yīng)。發(fā)散漸退提供了一個有變曲變化的波陣面，但是其聲壓數(shù)量卻沒有變化。因此在沒有進行延時處理的信號就回產(chǎn)生延時效果了。水平對稱陣列大多數(shù)有的陣列線音箱系統(tǒng)是水平對稱的。理想的說，每個波段通道寬度應(yīng)該是通過陣列全長的波長的1/2。"這樣的好處是可以避免分頻器--頻率波段的水平凸角。它還要求有對稱的內(nèi)層中頻和外層低頻驅(qū)動器從側(cè)面連接高頻帶子狀音箱。這種方式的缺點是為了達到中頻驅(qū)動器之間的距離是波長的一半，它們必須要連接到高頻喇叭的喇叭口內(nèi)。通常90度的角度會導致中頻驅(qū)動器之間的反射，而不連貫的喇叭墻也會導致高頻問題。水平不對稱陣列EV,Meyer（在他們的小型系統(tǒng)上），和NEXO都選擇了不對稱設(shè)計。這種方式避開了中頻在喇叭口的問題并且能夠免除對稱設(shè)計中分頻器的水平凸角的問題。你來做你自己的選擇吧/。心型和下型低頻區(qū)線性陣列音箱在垂直軸線上有很好的方向控制。包括自身很長的波長的超重低音系統(tǒng),如果沒有線性陣列,那么她們就沒有任何的方向控制。即使是線性陣列中每個元素都有的全方向特性,但是它們沒有從前到后的方向性。這導致舞臺上聲音的渾濁不清和低頻反饋方面的問題進入到心型和下心型低頻區(qū)。需要標注如下：心型和下心型揚聲器系統(tǒng)和麥克風相似，只不過是反過來罷了。就揚聲器而論，它有兩個變頻器，它們在外殼內(nèi)分開并保持一個精確的距離，其延時設(shè)備在后面的驅(qū)動器里，這樣就可以建立起一個有方向性的發(fā)射模式。心型類在它們背后，180度最大的電平消除設(shè)施，而下心型則在其離軸120度位置有最大電平消除設(shè)施。舉例來說，Meyer使用的是心型低頻區(qū)而NEXO采用的