线阵列音箱知识一二三

线阵列音箱知识一二三过去，为了解决大型场地（如体育馆、体育场和广场）的扩声需求，常常使用几十甚至上百只音箱组成大型的“音箱阵”或“音墙”，以满足声压级和声场覆盖的要求。这种传统方式已经延续多年，至今仍在使用。然而，随着时间的推移，组阵的单元音箱不断进步和更替。人们逐渐发现，虽然这种传统的组阵方式总体上可以满足大场地扩声的需求，但存在两个明显问题：一是大型组阵现场搭建繁琐，使用不便；二是扩声声场存在明显的声干涉现象。显然，这些问题对某些使用场合，特别是对重放音质要求高的场所将无法满足需求。线阵列扬声器系统的提出为了解决这些问题，近十几年来，声学家和扬声器厂商重新研究了美国著名声学家H.F奥尔森在1957年出版的《声学工程》中关于线阵列的论述，即“线阵列系统具有良好的垂直指向性覆盖和远距离声辐射的特点”。然而，要实现宽音域声音的重放，必须伴随着扬声器新技术、新设计和加工工艺的进步。1993年，法国L-ACOUSTICS公司首次推出了V-DOSC系统。随后几年，一些国际知名的扬声器生产厂商也相继推出了各自品牌的线阵列扬声器系统。从2002年开始，一些国内扬声器生产厂商也陆续研发出自己的线阵列扬声器系统。什么是线阵列扬声器系统简单来说，线阵列扬声器系统可以被视为一个“大型的全频扬声器”。它利用线阵列的基本理论，在特定条件下近似开发出的扬声器系统。需要注意的是，不能简单地将“线阵列”等同于实际的线阵列扬声器系统。线阵列基本上由一组排列成直线、间距紧密的辐射单元构成。这些辐射单元的声辐射应该具有相同的振幅和相位。形成线阵列的基本条件要实现近似理想的“线声源”或“连续带状声源”，线阵列的基本要点包括：①每个声辐射器以同相位平面形波阵面工作；②声辐射器之间的间距应小于最高辐射频率波长的一半。从线阵列理论出发，实际的线阵列系统只是低中频的线阵列随着频率的增高（即波长的减小），需要辐射器尺寸更小、间距更紧密以保持系统的指向性。因此，实际采用的方法是，高频部分使用高指向性的带有“波导号角”的驱动器与中低频单元配合。这种“组合方式”可以在宽频带内保持恒定的窄垂直指向性。2.3线阵列扬声器系统与传统组阵系统的主要区别传统组阵的单元音箱是通用型产品，它既可以用于组阵也可以单独使用。而线阵列扬声器系统的单元音箱是根据线阵列的要求专门研发的单元产品，不能单独使用。这是两者在功能上的区别。如果就扩声声场而言，传统组阵虽然在物理尺度上能够很好地组合在一起，但是系统的声辐射图形(如指向性、频率特性)是很难控制的。因而会造成观众区声场不均匀，恃别是扩声声场会出现明显的声干涉。这些会给扩声质量带来负面效果，或者说这是传统组阵在扩声应用中最“致命”的缺陷。线阵列扬声器系统保持了传统组阵可提供大声压级和远距离供声的特点，而声辐射图形容易控制。它的水平覆盖取决于单元音箱，垂直覆盖(或角度)是由单元音箱的数量和音箱间吊挂的角度来确定的。线阵列扬声器系统具有良好的指向特性，供声声场均匀，声场的声干涉也小，因而有利于提高扩声质量。此外，各种品牌的线阵列扬声器系统都能提供各自专门的吊挂机构，系统现场安装吊挂非常方便，这也是传统组阵所欠缺的。3.关于线阵列扬声器系统在近区与远区的声场覆盖通常的线阵列扬声器系统上方大部分呈直线排列，提供较远听众区域的供声。阵列下方向内略弯曲呈“J“字形，对较近听众区实现较宽展角的声场覆盖。线阵列扬声器系统对远距离供声具有明显的优越性，因为对于远区而言，所有的阵列辐射单元作为一个体共同起作用，阵列辐射单元(或箱体单元)的数量每增加一倍，声压级相应增加6dB。理论上，一个无限长的阵列才能形成圆柱形波阵面(即柱面波)，对于通常仅有几米长的线阵列扬声器系统的声辐射不可能形成完整的、理想的.柱面波。实际的线阵列扬声器系统在一定范围内，也会表现出近场声压级衰减3dB的区域。这是因为，线阵列扬声器系统依照线阵列的基本理论在一定条件下的“近似性”所带来的结果。线阵列对于近场与远场声辐射的声衰减是不一样的，当离开声源的距离以倍增时，近场的声压衰减为3dB;而远场声波呈球面波辐射，此时每增加一倍距离声压衰减为6dB。在远近场的交汇点，距阵列的距离我们暂且称作“交汇距离”(D)，它是线阵列长度和信号频率的圈数。可以用下面的关系式来表示：D=L2×f/2×340(式中，L为线阵列的总长度，f是信号频率，340是声波在空气中的平均传播速度(m/s)为常数项。)对于线阵列扬声器系统声波辐射的衰变过程，不能简单地“套用”上面的公式进行计算。正如南京大学声学研究所赵其昌教授在《线阵列的柱面波及其发散》-文中对柱面波发散的问题进行了严格的数学推导，并指出了应用计算公式的适用条件：上面的计算式“只是对柱面波源适用”;“计算公式，对线阵列的认识和使用或许有参考价值”。所以，不能笼统地说，“线阵列扬声