隨著時代的發(fā)展,現(xiàn)在電子產(chǎn)品發(fā)展很快相對應(yīng)的音響對于人們來說也在迅速的發(fā)展中,在現(xiàn)在市場上眾多的音響中,在世界許多大型運(yùn)動會、大型演出現(xiàn)場出現(xiàn)了線性陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
線性陣列
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,*初是由美國*聲學(xué)專家H.F奧爾森提出的。1957年奧爾森先生出版了經(jīng)典聲學(xué)專著『聲學(xué)工程』(AcousticalEngineering)中,論述了線性陣列特別適合遠(yuǎn)距離聲輻射。這是因?yàn)榫€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(xiàn)早期的線性陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng),不過當(dāng)時尚不完善。是以“ 聲墻”形式出現(xiàn)的。數(shù)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(shí)地動山搖、氣勢不凡。但人們很快發(fā)現(xiàn)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(zhì)變壞, 指向性、覆蓋面都受到影響。目前用的線性陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)已經(jīng)充分改進(jìn),與初期不可同日而語。在結(jié)構(gòu)上也相當(dāng)實(shí)用。例如幾十只箱,在一小時之內(nèi),即可完成組裝、吊掛、接線,馬上投入使用。
線性陣列的優(yōu)點(diǎn)與不足
(1)由于線性陣列的特點(diǎn),在主軸垂直平面 指向性呈窄波束, 能量疊加可以遠(yuǎn)距離輻射。而線性列的彎曲部分下端覆蓋近區(qū),形成自近而遠(yuǎn)的覆蓋。
(2)線性陣列擴(kuò)聲音箱的改進(jìn)更符合技術(shù)、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(yáng)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(chǎn)生器。根據(jù)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(dá)一定頻率,如2kHz時, 指向性呈放射狀,即指向性圖出現(xiàn)波瓣。這時高頻揚(yáng)聲器組成的 聲波形成器就起作用,使高頻 指向性疊加加強(qiáng)。
(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(zhì)。
線性陣列的原理
回顧線性陣列的產(chǎn)生背景,在一個大型運(yùn)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(kuò)聲,在運(yùn)動場四周多裝多組揚(yáng)聲器系統(tǒng),這就需要多組分散揚(yáng)聲器系統(tǒng)。另外,當(dāng)在主舞臺演唱時,所聽到的聲音方向出于商業(yè)目的或其它,一些介紹資料有言過實(shí)際方向不一致,影響聆聽效果。在對遠(yuǎn)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(dāng)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(qiáng)同相 點(diǎn)聲源組成。如果 點(diǎn)聲源的數(shù)量趨近于無窮大,點(diǎn)聲源間距趨近于零,并有關(guān)系nd=l式中,n為聲源的數(shù)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。它是長波長的函數(shù),這是用極坐標(biāo)表示的在一定距離角變化的聲壓曲線。相應(yīng)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(zhuǎn)面。從這一組曲線可以看出, 線性聲源的揚(yáng)聲器的數(shù)目愈多,指向圖愈尖銳。
近年來,制造的線性陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)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(yùn)動場(距離可在100m以上),有這樣4條線性陣列系統(tǒng)就足以滿足 聲場覆蓋的要求,這就是線性陣列系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。線性陣列系統(tǒng)常常有一點(diǎn)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(yuǎn)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。