浅谈线阵音箱
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发布日期:2021-09-23

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。

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,其要求相邻音箱单元中心之间的距离小于半波长。

这在实际应用中意味着只有非常长的线阵音箱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,大多数线阵音箱符合线声源工作原理的频段不超过一个倍频程。所以线阵音箱几乎不能认为是线声源。

线阵音箱

线阵音箱的实际工作

线阵音箱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: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音箱了。当然,场地尺寸、形状的多样化决定了这是不可能的。线阵音箱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,正确的弯曲线阵音箱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音箱越近,其每一个扬声器模块的辐射角度应该越大,所以阵列音箱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。

线阵音箱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,线阵音箱扬声器模块的设计目标就变得清晰了。

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