线性声源阵列扬声器系统的应用

4线性声源阵列扬声器系统的应用探讨：
4.1线性声源阵列扬声器系统的基本布置
线性声源阵列扬声器系统在应用中有几个特点。

(1)通常中高频音箱在4只以上；低频音箱在2只以上；搭配组成一组。

(2)大部分都采用吊装方式。

吊装一般有3个方式，将音箱吊装成类似英文字母“J”状式，见图15(a)；弧（拱）状(camber)式，又称弯曲(cun，ed)式，见图15(b)；或者是平坦(flat)式，又称为直线(straight)式，见图15(c)。

(a) “j”式 (b)弧（拱）状式（c）平坦式直线式
图15 线性声源陈列扬声器组吊挂方式
音箱分布按照远距离投射箱、中距离投射箱、近距离场投射箱、近场投射箱方式，从上而下顺序排列。

低音音箱可根据需要和位置，排列在中高音箱整排底端，也可排列在中高音箱整排上端，甚至是中高音箱整排的背后，也可并列单独吊挂，见图16。

图16 线性声源陈列扬声器高、低音箱组合吊挂示意图
(3)可采用地面摆放的方式。

但线性声源阵列扬声器（箱）（组）无论是吊装安装还是地面摆放，因水平角度较大，且使用的组数较多，一般都能满足听众区覆盖的要求。

垂直角度可调整，因此要特别注意垂直辐射角度与听众之间的关系，见图17。

（a）不正确的摆放方式
（b）正确摆放方式
（c）不正确的吊装方式
（d）正确的吊装方式
其实摆放方式和吊装方式正确与否只有一个关键点，就是垂直覆盖角度前后之间一定要覆盖所有听众区。

如听众分布区域前后过大，可采取调整J型或弧（弯曲）形辐射角度的办法，使角度加大，保证听众区前后覆盖。

如调整到最大角度，依然不能满足听众区前后覆盖的需要，可采取以下两种方法：(1)将吊装位置后移并增高，以加宽垂直覆盖辐射角，但这种方式受到音箱灵敏度和功率的制约，虽后移并增高吊装位置满足听众区前后覆盖的需要，但声压级减弱，整个频带中高频、低频减弱，声场不均匀度增加，影响整体听觉，就不能采取这种方式了；
(2)前一种方式行不通，最后的办法只能增加阵列音箱数量，或选用更大声压灵敏度，更大功率的音箱满足声压级、声场不均匀度覆盖和听觉的需要。

4.2线性声源阵列扬声器系统的应用分析
线性声源阵列扬声器（箱）（组）适用体育场、广场、街道、海滩等拥有众多的观赏人群的室外扩声；也适用室内较大的场地，如体育馆，大型展览馆、大型演播剧场、大型会堂等的扩声；临时扩声系统，由于线性声源阵列扬声器具有运输、组合方便，安装、调试简单等特点，依然得到广大用户的青睐。

4.2.1室外的使用
室外使用是线性声源阵列扬声器系统的首选应用场所，如体育场大型广场、大型街道、海滩、主题公园、旅游景区等演出、娱乐聚会、大型公益活动、群众集会、大型比赛等。

在室外使用时，建议注意以下问题。

(1)注意线性声源阵列扬声器组吊装桁架的安全性、可靠性问题。

(2)注意线性声源阵列扬声器数量和组的布置位置是否能够满足声场扩声覆盖区域的需要。

(3)注意线性声源阵列扬声器数量和组的布置位置与演出区域、演出声像和传声增益、演出返送监听的问题。

(4)注意线性声源阵列扬声器数量和组的布置位置，与地面摆放的线性声源阵列扬声器或其它形式的扬声器组数量和组的布置位置配合、声像、声压级比例等问题。

(5)注意线性声源阵列扬声器数量和组的布置位置，与体育场或广场四周其它形式的扬声器组数量和组的布置位置配合、声像、声压级比例等问题。

(6)如遇到有大型视频投影银幕或者其它显示屏也吊挂在扬声器组的吊装桁架上，须考虑相互位置冲突和承重荷载（特别是动荷载）问题。

(7)考虑功率放大器组摆放位置和系统供电容量、供给及安全接地问题。

(8)考虑风、雨、雪、雹等不利天气的影响。

4.2.2室内的使用
室内使用主要有体育馆，大型展览馆、大型演播剧场、大型会堂等。

体育馆使用可参考体育场的布置方式，根据表演舞台位置进行布置。

如果表演舞台在体育馆中央，四面有观众，根据观众人数和辐射要求，可在体育馆中央花篮吊架（或另搭吊架）上吊装4—8组线性声源阵列扬声器，向四周观众席辐射。

如为了表演需要，舞台靠着一面观众席，三面有观众，根据观众人数和辐射要求，可在体育馆侧面钢梁吊架（或另搭吊架）上吊装2—6组线性声源阵列扬声器，向三面观众席辐射，如图18和19所示。

图18 一面舞台三面观众体育馆的线性陈列扬声器组吊装布置
图19 一面舞台三面观众体育馆的线性陈列扬声器组声辐射
两层带楼座的影剧院、会堂内扩声系统也可设计线性声源阵列扬声器组，如图20所示。

从图20可看到，二楼（以及三楼）楼座前面为了安全和美观，通常设有前沿，加上楼板高度，造成整个眺台前面形成15—20m前沿面板。

传统扬声器的声波辐射到夹角正面的眺台面时，就会产生声反射，图20中虚线所示的反射波，就会向一楼池座前区观众脑后射去,造成声像散乱。

如声能较强反射波打到舞台乐池上的表演区，还会引起声反馈。

特别是建筑声学设计不好或不到位的情况下，这种现象更为严重。

如选择多种指向特性的扬声器（箱），或多组扬声器分别投射不同区域来解决这个问题，结果可能造成设备较多，费用较高，系统调整和工作管理困难。

如选用中小型线性声源阵列扬声器组，就可比较好地解决这类问题。

可利用线性声源阵列扬声器水平面声波指向特性几乎接近平面的特性将音箱阵列的投射声波，在二楼楼座和一楼池座之间形成近似的一个夹角(0)，如图20
中0角。

图20 两层带楼座的影剧院、会堂扬声器系统的布置
上层阵列音箱辐射二楼（以及三楼）楼座，下层阵列音箱辐射一楼池座，直射声波躲开楼座眺台正面，见图21，以减少直射声波投射到二楼（以及三楼）眺台造成声反射，影响一楼池座和舞台的现象。

如建筑声学设计将二楼（以及三楼）眺台正面做了定向声扩散、漫反射或强吸声处理，与线性声源阵列扬声器组配合之后，实际使用效果将会更好。

图21 线性声源陈列扬声器通过声波垂直辐射角度躲开观众厅楼层眺台正面的示意图
下面是将线性声源阵列扬声器做为中置扬声器组使用的一个实例。

如果做为左、右声道扬声器组使用，就有一个重要问题要特别考虑。

因目前绝大多数线性声源阵列扬声器的水平指向性较宽，通常在75—120之间。

如果吊装在舞台台口两侧，侧向声辐射就会将很多声能辐射到台口八字墙、耳光口下沿墙和观众厅前区侧墙，造成较强的声反射。

如建筑声学设计和施工不理想，侧向反射声过强，首先会造成声像散乱，其次可能引起声反射、声共振，
驻波、声干涉等声学干扰，造成声反馈，影响传声增益和扩声效果。

采用线性声源阵列扬声器组，做为左、右声道扬声器组使用时，须考虑上述因素的影响，建议采取如下办法，减少不需要的侧向声辐射影响。

(1)选用水平指向性可变（可调整）的线性声源阵列扬声器，将相关角度调整到辐射不会产生不需要的侧向反射的角度位置，如图22所示，将调整较窄的辐射声瓣方向朝向临近的侧墙，以减少不必要的声反射；将原有或调整较宽的辐射声瓣朝向观众区，以满足扩声声场覆盖面较大的需要。

(a)右窄左宽示意图 (b)左窄右宽示意图
图22 线性声源陈列扬声器水平指向性可变的示意图
(2)选择不同指向特性扬声器，并调整组合搭配。

(3)选择并调整、变更左、右声道扬声器组的吊装、安装位置。

(4)正确使用扬声器处理器或音频矩阵系统处理器。

利用其电参数控制处理功能，调整扬声器组的声学幅频和相频特性。

以上各种措施，都可减少不需要的侧向声辐射的影响，提高扩声效率，保证较好的声波覆盖均匀度和良好的听感，增加传声增益。

具体应用时，还要根据现场的建筑结构，音响系统的投资造价，现有设备的条件等多方面因素，因地制宜，选择最经济，效果最好的方案。