浅谈线阵列扬声器及其室内应用
线阵列的基础理论与应用原则

图3 MS -扬声器的串扰现象 L4
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音 响技术嗣
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保持一致 。
实际系统中是不可能达到这样的条件 ,而 且它们 的实际特性
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这一假设是 因典型的线阵列理论在实际中误用引起 的。
其指 向性太窄 了 。这 就是 为什 /实际系统 设计 中采 用分 频 典型的线阵列数学计算就是假设有一组无穷/ 又非 常完 美的 厶 J \
器和多个 驱动 单元 ,使 其指 向性在 整个声 频带 范围 内尽量 全向线声源 ,很大程度上能和发射能量的波长相近 。显然 ,
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线阵列是 通过相 长干 涉或 者相消 干涉来 实现其 指向性 相应的MS 一输出 ,这个区域完全不受串扰影响 。尽管波干 L4
的。一个简单的思维实 但也是空间上的干扰 , 而且同样是一个接一
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线阵音响发声原理

线阵音响发声原理线阵音响的发声原理主要依赖于线阵列扬声器的设计,这是一种由多个扬声器单元以直线排列的方式组成的音响系统。
这种排列方式允许声波在垂直方向上进行数字波束成型,通过控制声波的传播方向和音量分布实现音量控制和频率响应的匹配。
线阵列扬声器的设计原理包括利用声波干涉原理(增强或减弱)来限制声波的辐射角度,从而实现对声音的良好控制并在产生反馈之前提供适当的增益。
此外线阵列扬声器还能结合演出地点的具体形状,通过恰当的吊挂、瞄准和弯曲对大多数观众提供杰出的音质表现。
线性阵列音箱主要适用于大型流动演出、体育场馆和大型剧院等场合。
当在大的场地扩声一两只喇叭是达不到要求的声压的,而多只普通音箱组合又会产生声干涉。
为了解决声干涉,人们研发了线性阵列组合音箱。
线阵列扬声器的优点包括覆盖均匀、扩散度好,能够在主轴垂直平面呈现窄波束,能量叠加可以远距离辐射。
这种线性阵列的设计改进了扩声音箱的技术、工艺和安装要求,使得声音覆盖范围更广同时保持了音质的一致性。
线阵列音箱是一组排列成直线、间隔紧密的辐射单元且具有相同的振幅与相位,这种设计使得声音在传播过程中更加集中并减少了能量的分散、提高了声音的指向性和效率。
过去几十年中大规模的音箱线性阵列应用非常广泛并且已广为人知,但是一种新型的紧凑阵列系统已经开始出现并应用于各种小型活动中,还具有大型阵列的各项优点。
在应用大型音箱阵列的过程中,几乎每人都意识到了大型音箱重量、体积大及价钱高的局限性。
在排列成弧形时由于体积大的缘故很难做出垂直的弧度效果,这些因素的限制已经令音箱线性排列在小型活动中变得不受欢迎,传统的模块扬声器更适合应用在这些场合。
紧凑的音箱线性阵列是适用于小型活动与经济预算的更佳解决方案,这样更多的听众能享受近场音响的绝妙效果。
音频阵列信号处理技术的应用案例和声源定位方法

音频阵列信号处理技术的应用案例和声源定位方法音频阵列信号处理技术是一种利用多个麦克风进行信号采集和处理的技术。
通过对多个麦克风采集的音频信号进行合理的处理和分析,可以实现各种应用场景下的声源定位、环境识别、噪声抑制等功能。
本文将介绍几个音频阵列信号处理技术的典型应用案例和声源定位方法。
一、室内会议语音对话录音与识别在室内会议场景中,利用音频阵列信号处理技术可以实现对多个与会者的语音信号的准确采集和识别。
首先,需要使用多个麦克风布置成一定的阵列形式,以便于对不同方向的声源进行准确的采集。
然后,对采集到的多路麦克风信号进行阵列信号处理,通过波束形成算法对感兴趣的声源进行增强,抑制其它噪声干扰。
最后,将处理后的音频信号输入到语音识别系统进行语音识别。
通过音频阵列信号处理技术的应用,可以大大提高会议语音对话录音的质量和语音识别的准确率。
二、智能家居语音助手音频信号处理智能家居语音助手已经成为越来越多家庭的重要组成部分,而音频阵列信号处理技术可以提升智能家居语音助手的声源定位和语音交互能力。
通过在智能家居设备中部署音频阵列麦克风,并利用波束形成算法对用户发出的语音信号进行增强,可以有效降低噪声干扰,提升语音助手对用户指令的识别准确率。
此外,通过采集多个方向的声音信号,还可以实现智能语音助手的声源定位功能,使其能够定位用户的位置并将声音指向相应的方向,提供更便捷的语音交互体验。
三、远场语音识别技术的应用远场语音识别是指在远离麦克风的情况下,利用音频阵列信号处理技术实现对用户语音命令的准确识别。
音频阵列麦克风可以采集到用户远离麦克风的语音信号,并利用波束形成等技术对远声源进行增强,抑制其他噪声干扰。
此外,还可以使用混音技术将远场语音信号与近场语音信号相结合,提高识别准确率。
远场语音识别技术的广泛应用包括智能音箱、车载语音控制系统等。
四、音频会议噪声抑制技术音频会议中,各个与会者通常分处不同位置,由于远距离传输和环境噪声等因素的影响,会导致音频信号质量下降。
谈如何应用线阵列扬声器系统为音乐剧扩声

谈如何应用线阵列扬声器系统为音乐剧扩声摘要:阐述了音乐剧的特点、音乐剧的音响风格与线阵列扬声器系统产品特点之间的对应关系,结合国内外音乐剧扩声的实例阐述了为音乐剧选择合适的线阵列扬声器品牌的方法,结合音乐剧演出剧场阐述了应用线阵列扬声器系统为音乐剧扩声的方法。
关键词:音乐剧音乐剧创作风格线阵列扬声器系统扩声音乐剧是19世纪起源于英国的一种歌剧体裁。
音乐剧的表演元素庞杂,涉及话剧,歌剧,舞蹈,杂技等,带给观众以丰富的视听享受。
[1]20世纪,欧美音乐剧风靡全球,50年代的《西区故事》、80年代的《悲惨世界》、《西贡小姐》等一批音乐剧深受大众喜爱。
自从20世纪80年代《音乐之声》被引入我国以来,《猫》《悲惨世界》、《巴黎圣母院》等音乐剧在我国掀起了一轮轮观演热潮。
近期国产音乐剧《金沙》,《雪狼湖》、《蝶》、《天龙八部》、《断桥》、《二泉吟》等相继上演,可见,国产音乐剧将在未来的演出市场将占有重要的一席之地。
作为音响工作者观赏多部国产音乐剧之后,感觉凡是音乐剧音响效果好的,观众往往可以全情投入,反响强烈;凡是音响效果不好的,例如有啸叫,噪音大,听不清,音量忽大忽小等等情况的音乐剧,即使主创在其他方面投入很大,观众也表现得经历涣散,难以投入。
可见,音响效果好是一部音乐剧演出成功的最基本要求。
音乐剧对音响方面的要求是十分苛刻的。
要调动观众,就要使整个观众席,即使是后排观众区也能感受到演出的细腻与震撼,否则想获得激动的掌声很难。
在音响演出器材中,扬声器是为观众供声的最后一环,在整个音响系统中起到至关重要的作用,扬声器系统应用的好坏往往直接影响着扩声的成败。
在音乐剧各个演出场次中,线阵列扬声器成了音响设备中的新宠。
线阵列扬声器技术是在20世纪80年代开始发展的,法国L-ACOUSTICS公司最早于93年首推V-DOSC线阵列系统,其后Meyer Sound,JBL,HK,EAW,凯亚兄弟等等品牌也纷纷推出了各自的线阵列扬声器产品。
线阵音箱

线阵音箱和同轴返送音箱在演播剧场的应用大型演播室不同于演出剧场,对扩声音箱的音质、体积、重量、声压级、安装方式,覆盖范围等等都提出了很高的要求。
扩声系统除了对现场观众进行扩声外,对最终的电视录音效果,音箱安装或吊装对画面视觉效果也会产生影响。
演播室对扩声音箱安装的要求比较苛刻,视频导演和舞台美术通常要求在电视画面中不能出现音箱,或者隐藏安装,或者在舞台镜头之外远离舞台的地方。
导致画面从舞台上,声音从两侧、后面、或者舞台下方等地方出来,声像严重不一致,对于这种不自然地声音不管是现场观众,电视观众,还是音响操作人员都不满意。
而音箱的隐藏式安装产生的高音衰减,低音共振问题,让音箱本身的声音劣变,或者发挥不出应有的指向性特点。
扩声音箱的安装本身具有很高的要求,安装的位置,高度,角度对扩声效果都产生非常明显的影响。
那么在如此复杂的矛盾中,音响系统设计师在扩声形式,设备选型,安装或吊装位置上就要进行充分的考虑和协调了。
主系统选用紧凑型,音质优良,高低音指向性控制良好,重量轻便,安装简单方便,系统使用简单的扩声系统。
双10″三分频线阵可以作为大型演播室扩声音箱的首选,双10″线阵首先具有高声压级,工作频带宽,重量轻,吊装简单,覆盖范围和低音指向性可控。
采用心型吊装式指向性低音,可以将中低频信号做中远距离投射和控制,又可避免反馈到演出舞台上。
APG ISO-TOP TM 技术在中、远射程的扩声系统中不能形成一个声音必须获得的很小的覆盖角度,或受到某些死角的限制,有时无法避免声音反射的干涉。
为了解决这个问题,APG设计和开发了APG ISO-TOP TM 技术的成功产品双10寸UL210+ 单15寸吊装低音UL115B ,它不再是声音的叠加,而是根据使用过程中的需要,将线声源转换成曲线声源。
这些音箱运用了AP G ISO-TOP TM技术,这项技术能够发明一种产生同相曲波阵面的波导器,波导器所控制的波阵面的弯曲度可以得到很好的控制。
线阵音箱就是线阵列音箱

线阵音箱就是线阵列音箱(linearray speaker)。
现实中的线阵列和理论上的线阵列区别在于:高频现实中的线阵列不是单一发出全频的声源,是由高低音单元或者是高中低音单元组成的。
理论上的线阵列每个声源之间的间距最小,现实中的线阵列由于单元尺寸的限制,在高频段无法做到间距最小(声源间距<重放最低频率的1/2波长),所以现实中的线阵列在高频都是有一个声源转换的波导,把高音单元的圆形出口转换成长条形的出口,在转换的各条路径是接近等距的,这样就解决了高音单元之间间距的问题。
中频和低频现实中的线阵列由多个单元组成,在大型的线阵列音箱中,中音和低音单元有时数量会达到2个或者4个,在双单元或者四单元的结构中,必然存在相同的单元是同一路驱动信号,这时,相同单元之间的间距导致在偏轴存在路径差,从而存在干涉(梳状滤波现象)。
解决的方法有几种:1降低分频点,把此路单元的工作频率限制在梳状滤波的第一抵消频点之下(JBL,VDOSC的做法)。
2 两个单元分开工作频段,在干涉频段只有一个单元工作(MEYER的做法)3 只用一个单元,然后通过号筒提升灵敏度(MARTIN的做法)。
怎么判断线阵列的好坏?这个问题很多人都有自己的答案,最常见的是拿耳朵听。
特别是做惯演出的音响师,绝对相信自己的耳朵!从一个研发工程师和系统工程师的角度出发,可以从以下几点判断:1、看音箱的单元尺寸和分频点这已经可以判断很多信息了,例如,高音如果是用44MM直径的高音,安全的工作频率不能低于2K,如果中音是用4个6寸半的话,你就可以判断这个设计不合理,因为2个6寸半水平间距最小都要超过7寸,7寸的干涉频率最低点是1.34K左右(242公式),那么为了单元的安全,分频点在2K的话,中音在1.34K就会发生干涉,为了不干涉,分频点在1.3K的话,44高音的振膜就很快会碎掉。
所以是完全不合理的设计。
2、看阻抗曲线尤其是低音,如果设计不合理的音箱,阻抗曲线很快就看出来,根据单元T/S参数设计合理的音箱,低频特性不会差,如果阻抗曲线上看出来容积不够,或者是调谐偏低,或者是调谐偏高,或者是有共振,或者是容积偏大,低频都不会好。
浅谈SLS带式高音音箱及线性音柱的发展应用

浅谈SLS带式高音音箱及线性音柱的发展应用从2012德国法兰克福展、北京专业音响展、广州专业音响展等各大业内展会看,各大品牌厂商均大力推出各自最新研发的线性阵列音箱、线性阵列音柱,其研发和推广的力度已远远超过传统音箱。
从目前扬声器产品的发展看,线性阵列音箱、有源、体积小已经成为业界发展的潮流。
线阵列扬声器系统是近十几年迅速发展起来的。
在法国巴黎郊外的一家当时并不大的公司,L-Acoustices首先在1993年推出V-DOCS 线阵列扬声器系统,逐步受到用户的欢迎和重视。
随后各公司看到市场的需求,依据本身的技术基础,纷纷开发、研制、生产各自的线阵列扬声器系统。
线阵列扬声器系统在宽带范围内可以提供一个平滑的水平覆盖,一及一个可控的并具有很强的垂直指向性。
同时它可提供高声压级,适合于大场地远距离供声。
特别是线阵列扬声器系统在现场安装、吊挂方便。
这些显而易见的优异性能在现代的大型流动演出中深受使用者的喜爱。
在各大品牌的中值得一提的是美国SLS厂家,其专利的带状高音技术使得其线阵列扬声器系统在众多优秀产品中独树一帜,已经站在了行业发展的前头。
以前带式高音一般用在民用顶级HI-FIT音箱和录音棚监听音箱上,作为高保真还原使用。
世界著名的Hi-End高级扬声器制造商惠威集团,1997年推出了等磁场带式扬声器,奠定了其在国际电声界的科技领先地位;使用了带式技术的监听级M系列HI-FIT音箱,一直令业界瞩目,其赏心悦目的音质到至今为止,一直获得了专家及媒体一致的高度评价。
享誉全球并在国际监听音箱界中,一直拥有极高口碑的德国著名ADAM品牌,以其带式高音技术闻名于世;带式高音已经有较长的历史了,其出色的定位和频宽,显示了新一代霸主的地位。
而翻看一下她的客户名录;包括英国伦敦的Abbey Road Studios、美国纽约的林肯中心(Lincoln Center),日本的ONKIOHAUS等世界顶级录音室也都对其产品青睐有佳。
线性阵列扬声器系统述评

向性 、 覆盖面都受到影 响。18 年在欧洲 A S 93 E 会
上 ,hl s 司 介 绍 了 一 种 B se 函 数 阵 的 概 念 P ip 公 i esl 采 用 一种 简 单 的 加权 因子来 解 决 这一 问题 。但是 要
制造 B s l es 阵必须从 P ip 公司得到许可证 , e hl s i 也要 付 出相应代价 。有趣 的是采用线性 阵列扬声器系 的各公 司对 B s l es 阵不置一词 、 e 讳莫如深 。 目前 用的线性 阵列扬声器系统 已经充分改进 , 与初期 可同 日而语 。在结构上也相当实用。例如几十 只 箱 , 一小时之 内, 在 即可 完 成 组 装 、 吊挂 、 线 , 接 马
回顾 线 性 阵 列 的产 生 背 景 ,在 一 个 大 型 运 场 , 望 四周 看 台 的 观 众 都 能 听 到 均 匀 、 晰 的声 希 清
线性阵列的概念并不是今天才有 的 , 最初是 由
美 国著 名声 学 专家 HF奥 尔 森提 出的 。15 奥 尔 . 9 7年
森先生出版 了经典声学专著《 声学工程)A oscl ) cut a ( i
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KF7 60, o d S un Z—Li e, Ap g e n o e ALA , Ad ms n a o Y— AXI C, EV X —L ne, t g a c mp n Ne o Ne o i Sa e c o a y wt n, x
投 人使 用
1 什 么是 线性 阵列 ( ieA ry Ln r ) a
线 性 阵 列 是 一组 排 列 成 直 线 、 隔 紧 密 的辐 射 间 单元 , 具有 相 同 的振 幅 与相 位 。图 1a 和 ( ) 线 并 () b 是 性 阵列 扬 声 器 系 统 的示 意 图 。虽 说 是 按 直 线 排 列 ,
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浅谈线阵列扬声器及其室内应用1引言因为线阵列扬声器具有水平覆盖均匀、垂直指向性强、辐射区内声能衰减较小等数个非常实用的特点,在许多扩声领域正逐步替代传统扬声器阵列。
对于在相同的地方以相同的音量扩声时,线阵列扬声器系统可能体积更小、更轻便、更加容易吊装。
线阵列扬声器还可结合演出地点的具体形状,将其恰当的吊挂、瞄准和弯曲,能够对大多数的观众提供杰出的音质表现。
现各品牌扬声器厂商所推出的线阵列扬声器,其设计原理、驱动单元组合方式、尺寸结构均有所不同。
在此笔者以波导设计的角度对典型品牌的线阵列扬声器进行了分析,希望能加深大家对其的认识。
2线阵列扬声器浅谈2.1线阵列不是线声源线声源是由一串距离相等的驱动器组成。
其最初应用的雏形产生于十九世纪五十年代,当初是为了提高在混响厅堂内的语言清晰度而设计的。
线声源的运用是基于其非常小的垂直指向角。
若其垂直指向为0度,这就是我们所说的“圆柱波”。
每当声源距离增加一倍圆柱波的能量会衰减3dB,然而声源距离增加一倍“球面波”能量会相应衰减6dB[1]。
但是构成线声源有两个必需条件:1、其线性长度最少为所辐射波长的4倍以上,这才能保证其在垂直方向上的指向波形接近于平面波。
2、与上一条件相反,其要求相邻扬声器单元中心之间的距离小于半波长。
Olsoni于十九世纪四十年代推算出了两个距离小于1/4波长的邻近同相球状的辐射图形。
在1/4波长和1/2波长之间是不会出现旁瓣(即副极大值,这种干涉波形通常是由破坏性的干涉导致)的,这一现象会持续直到间距大于1/2波长。
这在实际应用中意味着只有非常长的线阵列才能在低频段符合线声源的工作原理,同时只有使用非常小口径的扬声器单元才能达到在高频段的耦合。
而在现实应用中,大多数线阵列实际符合线声源工作原理的重放频段不超过一个倍频程。
所以线阵列几乎不能认为是线声源。
2.2线阵列的实际工作线阵列的出色能力在于它能够从观众席的前排至后排提供一致均匀的声压覆盖。
其从后排到前排的声压级几乎都是一样的。
若要究其原因,首先让我们回顾一些使用常规号筒和压缩驱动器设计的扩声系统的例子。
水平阵列中使用的扬声器在设计时将其球面辐射波形压缩为馅饼状,例如60°x40°、90°x40°或其它类似的设计,使其对场地的扩声提供良好的覆盖。
如果定向的覆盖小面积的区域,可以通过将扬声器的辐射主轴对准最后排,–6dB衰减角对准前排来得到一致均匀的声压覆盖。
如果吊挂点的高度足够,可以通过固定扬声器的位置和角度的方式,使得第一排至号筒的距离为最后一排至号筒的距离的一半。
这时,号筒本身对其辐射角度的离散控制能力能够很好的平衡这一切,从而使前后场得到一致均匀的声压覆盖和效果。
如果建筑师们能够将公共场所建造的普遍适合号筒的辐射特性,且区域足够的小的话,那么一只扬声器就能够覆盖观众区的每一侧,从而我们也就不需要线阵列了。
当然,场地尺寸、形状的多样化决定了这是不可能的。
线阵列比普通的单一扬声器的声压输出多18到24dB,而其的垂直指向可通过弯曲阵列的方式以适应不同场地的扩声。
就好像适当的固定传统号筒式扬声器位置和角度的方式一样,正确的弯曲线阵列能够对相同的观众区释放相同的声功率。
这意味着当你离线阵列越近,其每一个扬声器模块的辐射角度应该越大,所以阵列从上至下箱体之间的间隔角度也应该是逐渐增大的。
所以,对大多数场所而言,为了从前排至后排具有一致的声压覆盖,阵列的形状都普遍类似于“J”形[4]。
2.3线阵列扬声器模块的功能需求当我们结合线声源耦合时的声学要求以及“J”形在实际应用的益处,线阵列扬声器模块的设计目标就变得清晰了。
●全频带的重放范围。
●独特的驱动器的选择和箱体设计,要求在其分频点以下纸盆驱动器之间的中心距离小于1/2波长。
●对于单元之间的中心距离大于1/2波长的部分,要求波导能够提供平直或十分狭窄的垂直指向(<10°)。
●为产生一个持续的波阵面,波导的出口高度不得小于扬声器模块高度的80%。
●在允许的输出功率的前提下具有最小的尺寸和重量。
●简单、快速、安全可靠的吊挂件。
●简单、快速、明了的线路和信号路由流程。
●配套的阵列设计软件能够方便设置阵列的长度、位置、指向方向、弯曲角度。
同时,对场地提供正确的覆盖关系预测。
●在指定频段内(人耳的可闻域)的多单元的使用,要求单元之间的水平距离尽可能的小,以在重放频带内提供持续的辐射扩散。
2.4线阵列扬声器模块的波导设计对于线阵列扬声器模块,最主要是要解决中、高频段的波阵面耦合问题。
在过去的十年里,产生了许多新型波导技术,通过改变线阵列的弧度可调节线阵列输出的大概归纳为以下四种类型:带状高音、号筒、声反射镜、声透镜。
(1)带状高音将压缩驱动器的圆形出口若干等分,经过几个等长的路径到达波导出口。
一个典型的高输出带状高音大约6英吋(0.15m)高,在不超过4.5kHz范围内均能符合线声源的工作条件。
超过该频点后,需考虑旁瓣的影响。
(2)号筒号筒能够提供持续的垂直覆盖,但须注意几何应用中的限制。
把圆形出口渐变为方形出口,其理论根据为各条路径差最大不超过λ/8,即近似于同相。
因此号筒的口径与深度必须具有良好的比例。
同时对于一个具有12英寸(0.3m)纸盆的线阵列模块,必然要求将多个压缩驱动器和号筒安装在约14英寸(0.36m)高的箱体内,以减少相邻单元之间的距离,尽量符合线声源的工作原理。
(3)声反射镜反射波导已经应用了几十年了,但主要是在微波领域,而近年来也被引入到音频。
它的出现是因为微波和声波的波长具有同性。
例如,13.76kHz的声波的声速约为344米/秒,波长0.25米。
12GHz的微波的光速约为300,000千米/秒,波长同样为0.25米。
无论是微波还是声音,反射镜工作于“放射”模式:由于撞击能量之波长短,所有的能量均被反射。
声反射镜通过抛物线反射镜完成压缩驱动器出口到号筒出口的波形转变,该种设计须注意其“放射”模式的有效频段范围,低频段由于波长较长,当遇到障碍时,将会产生折射或衍射,而不是反射。
(4)声透镜与反射镜类似,近几十年来透镜也被应用于微波和声学的控制领域。
主要有两种类型:障碍型和等长折射型。
障碍型其工作原理就像玻璃镜片聚焦光线一样,类似于透镜,其障板(也称相位塞,可为球状、圆盘状、带状或其它不规则形状,只要其对于所涉及的频率而言尺寸足够小)当声音经过它时会降低声速。
一个障碍型的声透镜根据其形状的不同能够产生声聚焦、声扩散或平面波。
在线阵列系统中应用的是平面波。
对于这种类型的透镜,必须在特定频段内选择特定的材料。
高于一定频段,材料会吸收声能,转换成热能和动能。
低于一定频段,声波将无障碍通过。
当然,这些频点对于单独的材料来说都是十分特殊的。
典型的代表品牌有L-Acoustics、ADAMSON等。
等长折射型采用碟状障板(与波长相比,其间隔的空间尺寸较小),加强声波播送至更远的距离。
对于需折射声波处,障板可呈“z”形放置或简单的倾斜。
等长折射型声透镜能够在宽频带范围内产生平面波。
当较高的频率通过时,它是“束状效应”工作的。
当波长较长,声透镜的“波状效应”起作用,这时等长折射型声透镜会像紧密间隔的衍射槽般发生作用。
典型的代表品牌有Renkus-Heinz等。
所有的从微波研究借鉴来的波形控制技术对于产生持续的高频波阵面都是十分图7等长折射型声透镜有用的。
因为该扩散角是独立的与驱动器至波导出口的路径长度及号筒的几何形状无关。
采用声反射镜或声透镜波导技术的线阵列扬声器均能够在4-6个倍频程的频带范围内良好的控制扩散角。
2.5“J”形阵列的声压级和频率响应从波导至直接辐射式纸盆驱动器的分频点以下,“J”形阵列会使主瓣方向倾斜向下,并扩展低频范围,但这只是近似结果。
在波导的操作频带范围内,其扩散角度的离散控制更加精确。
波导的直接输出与“J”形阵列的弯曲形状紧密结合,能够产生一个杰出的接近于持续、连贯的波阵面,并且能够保持其从前排到后排的输出一致性。
理论和实践证明,对于较短的线阵列,其后场的声音会显得单薄,因为高频段比低频段会显得更加的突出和连贯。
而对于较长的线阵列情况往往相反,低频的指向性更强,大部分是指向于座区的上部,这是与“J”形阵列的倾斜角度和扩声效能无关的[4]。
3线阵列扬声器的室内应用如前所述,由于线阵列扬声器所具有的若干特点,近年来已得到大力的发展和应用,尤其是在户外流动扩声领域已成为主流产品。
但是在室内尤其是大型的体育馆、厅堂,由于受资金的限制或认识的不足,其推广受到一定的限制。
笔者通过对线阵列扬声器与传统扬声器的比较,根据室内电声设计的指标要求,归纳了几点线阵列扬声器在室内使用的优势(见下文),希望能够加深读者对其在室内应用的认识。
(1)室内声场分布更加均匀利用线阵列扬声器的指向性因数及其强指向性,可以补偿远处因距离加大而使声压级衰减过多的缺陷,可使室内声场分布趋向于更加均匀。
同时,由于室内混响的作用,其混响声能的产生,能够在此基础上进一步改善室内声场的均匀性。
结合本特点可更好的满足室内扩声系统声学特性指标关于声场不均匀度要求。
(2)降低厅堂内的有效混响时间线阵列在厅堂内使用时,可使厅堂内的有效混响时间缩短。
这是因为线阵列扬声器具有较强的指向性,将主声束射向观众席,可加强直达声能,减少了房间的声学比,从而降低了有效混响时间。
下面做扼要的分析。
在室内扩散声场中,其声学比R由下式定义:根据人耳的积分效应,听众对重放信号感觉到的有效混响时间(Teff)应满足如下公式:上式说明了有效混响时间与房间声学比的关系,可以很明显的看出,当声学比增大时,Teff亦增大。
由声学比公式可知,若要降低R,必须采用较大指向性因数,由于线阵列扬声器具有较大Q值,因此能够适当的降低有效混响时间。
尤其是大型体育馆混响时间普遍偏长,为满足比赛及文艺演出要求,保证清晰度,使用线阵列扬声器具有长足的优势。
(3)提高整个扩声系统的传声增益众所周知,在扩声系统中经过放大由扬声器辐射出来的声音反馈到传声器就会引起失真和啸叫。
声反馈严重影响整个扩声系统的使用。
为抑制声反馈,增大传声增益,除采用具有强指向性的传声器外,具有超强指向性的扬声器的使用也是一个重要环节。
由于线阵列扬声器具有极强的垂直指向性,在其有效覆盖角之外声压级迅速衰减,对于增加传声增益,抑制声反馈常常可以取得良好的效果。
结合本特点可更好的满足室内扩声系统声学特性指标关于传声增益要求。
3.1典型案例新加坡室内体育馆是1989年建成的多功能体育馆,是一座圆拱形体育馆,造型美观,可容内12,000人。
该体育馆是新加坡承担各项体育赛事和演出的核心场馆。
由于馆内容积较大,混响时间明显偏长,且存在较严重的声聚焦和颤动回声。