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干貨 | 線陣音箱的原理以及優缺點
DATA2019-10-23 17:49:36TAG干貨 音箱 可不 只是 一起 那么 簡單 ...

隨著時代的發展,相對應的音響也在迅速的發展。目前市場上眾多的音響中,在世界許多大型運動會、大型演出現場出現了線性陣列揚聲器系統。那么什么是線陣音響,其優缺點以及原理又是什么呢?下面小編將給大家介紹一二。

  

  線性陣列

  什么是線性陣列(Line Array)

  線性陣列是一組排列成直線、間隔緊密的輻射單元,并具有相同的 振幅與相位。

  雖說是按直線排列,但覆蓋面排列的角度有所不同。線性陣列的概念并不是今天才有的,最初是由美國聲學專家H.F奧爾森提出的。1957年奧爾森先生出版了經典聲學專著『聲學工程』(AcousticalEngineering)中,論述了線性陣列特別適合遠距離聲輻射。這是因為線性陣列能夠提供非常良好的垂直覆蓋面的 指向性,以取得良好的聲效果。

  到了70年代出現早期的線性陣列揚聲器系統,不過當時尚不完善。是以“ 聲墻”形式出現的。數十只甚至上百只音箱水平堆積、垂直疊放形成 聲墻,上萬瓦的功率一開起來確實地動山搖、氣勢不凡。但人們很快發現了它的不足,不僅需要太多音箱,而且音箱之間的相互干涉,使得 音質變壞, 指向性、覆蓋面都受到影響。1983年在歐洲AES會上,Philips公司介紹了一種Bessel函數陣的概念采用一種簡單的加權因子來解決這一問題。但是要制造Bessel陣必須從Philips公司得到許可證,也要付出相應代價。有趣的是采用線性陣列揚聲器系的各公司對Bessel陣不置一詞、諱莫如深。目前用的線性陣列揚聲器系統已經充分改進,與初期不可同日而語。在結構上也相當實用。例如幾十只箱,在一小時之內,即可完成組裝、吊掛、接線,馬上投入使用。

  線性陣列的優點與不足

  

  (1)由于線性陣列的特點,在主軸垂直平面指向性呈窄波束,能量疊加可以遠距離輻射。而線性列的彎曲部分下端覆蓋近區,形成自近而遠的覆蓋。

  (2)線性陣列擴聲音箱的改進更符合技術、工藝、安裝的要求00。

  中間高頻部分比較特殊,2只(JBL)或3只(V)高頻揚聲器出口連在一起fJ2j,JBL公司稱之為聲波形成器,E-V公司稱之為平面波產生器。根據用MAPP軟件分析,線性陣列的指向性隨著頻率升高指向性愈尖銳。到達一定頻率,如2kHz時,指向性呈放射狀,即指向性圖出現波瓣。這時高頻揚聲器組成的 聲波形成器就起作用,使高頻 指向性疊加加強。

  (3)線性陣列無法忽視相互的干涉,線性陣列本身并沒有改善音質。

  線性陣列的原理

  

  線性陣列不僅用在專業音箱中,也用于Hi—Fi音箱中。*近Dynaudio推出的信心(confidence)系列音箱采用了一種DDC(Dynaudio Directivity Control丹拿 指向性控制)其實是6只揚聲器組成一個小型的線性陣列。

  回顧線性陣列的產生背景,在一個大型運動場,希望四周看臺的觀眾都能聽到均勻、清晰的聲音。一個常用的辦法是分散擴聲,在運動場四周多裝多組揚聲器系統,這就需要多組分散揚聲器系統。另外,當在主舞臺演唱時,所聽到的聲音方向出于商業目的或其它,一些介紹資料有言過實際方向不一致,影響聆聽效果。在對遠距離輻射時,采用大功率音箱,如600W,不但價格昂貴,還有一個大功率失真問題。線性陣列可以解決這一問題。

  奧爾森當時所稱的直線 聲源,是由大量分布在直線上間隔相同,但非常小的等強同相 點聲源組成。如果 點聲源的數量趨近于無窮大,點聲源間距趨近于零,并有關系nd=l式中,n為聲源的數量;d為聲源間距離;f為直線聲源長度。

  直線聲源的 指向性圖如圖2所示。它是長波長的函數,這是用 極坐標表示的在一定距離角變化的聲壓曲線。相應于零度角的方向垂直線,在 三維空間的指向特性是以直線為軸旋轉面。從這一組曲線可以看出, 線性聲源的揚聲器的數目愈多,指向圖愈尖銳。

  近年來,制造的線性陣列揚聲器系統是由若干音箱在垂直面重疊組合,形成一個水平方向角度一定(一般為90。)垂直方向較窄的波束。一個室外運動場(距離可在100m以上),有這樣4條線性陣列系統就足以滿足 聲場覆蓋的要求,這就是線性陣列系統的優勢所在。線性陣列系統常常有一點稍稍的彎曲,如圖1(a),(b)所示。目的是為得到更大的覆蓋角。主體部分對遠場,彎曲部分對 近場。使垂直 指向性不對稱,可在高頻不足的部分聚集一些聲能。

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