到底哪些因素在影響著線陣列音箱？

　　在嗡嗡做響的背后，還有很多因素在影響著線性陣列音箱 。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的討論并不是三言兩語(yǔ)能夠做到的，所以要從最基礎(chǔ)的問(wèn)題開(kāi)始談起。

　　線性陣列音箱小史

　　線性陣列音箱以柱式音箱的形式存在以來(lái)已經(jīng)有半個(gè)世紀(jì)了，除了美國(guó)Rudy Bozak的產(chǎn)品以外，其它產(chǎn)品大多僅僅是一種聲音范圍模式。它們通常是使用在一引起高回響空間，它們的狹窄垂直散射可以避免刺激這類(lèi)空間的回響區(qū)域，可以提供一個(gè)較高的Q(狹窄散射模型)，并以此來(lái)可以提高聲音的清晰度。

　　法國(guó)生產(chǎn)的L-Acoustics V-DOSC揚(yáng)聲器一直在歐洲和美國(guó)非常流行，它無(wú)疑是第一個(gè)向音樂(lè)會(huì)音響世界展示出陣列線音箱能夠用較少的驅(qū)動(dòng)器卻可以達(dá)到更高的聲音水平并能得到更平滑的頻率響應(yīng)的線性陣列音箱產(chǎn)品。當(dāng)大家都認(rèn)識(shí)到在一個(gè)給定的收聽(tīng)區(qū)域中;驅(qū)動(dòng)器之間在水平面，且大多數(shù)情況下在垂直面都不會(huì)產(chǎn)生相消性干擾沖突時(shí)，競(jìng)賽就開(kāi)始了。

　　圓柱狀波形

　　一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)線性聲源將會(huì)建立一個(gè)聲壓波陣面，在一個(gè)特定范圍的波長(zhǎng)(頻率)下，這個(gè)波陣面呈松散的圓信狀。它的形狀正像一個(gè)蛋糕上的一部分，因?yàn)椴嚸娴谋砻鎱^(qū)域僅在水平面上擴(kuò)張，所以每當(dāng)距離加倍時(shí)，其影響的范圍也加倍，這等于說(shuō)每當(dāng)距離加倍，聲壓級(jí)水平將損失3dB。

　　球狀波形

　　一個(gè)理想狀態(tài)下的點(diǎn)聲源，例如一個(gè)揚(yáng)聲器或者是一個(gè)非線性音箱簇會(huì)發(fā)射出一個(gè)球狀波形而不是一個(gè)圓柱狀波形。這種波形的波陣面在每個(gè)加們距離上其影響的范圍為四倍水平，等于每當(dāng)距離加倍，聲壓級(jí)水平將損失6dB。這就是通常說(shuō)的反區(qū)間法則，這個(gè)法則適用于所有點(diǎn)聲源發(fā)射的能量。因此說(shuō)陣列線音箱的最大優(yōu)勢(shì)就是在給定數(shù)目擴(kuò)音器的情況下，它的長(zhǎng)距離傳送水平會(huì)比非線性陣列音箱，或者點(diǎn)聲源音箱系統(tǒng)強(qiáng)大很多。

　　干擾圖形

　　這是一個(gè)在離散模型，或者是一個(gè)陣列線音箱所球反彈現(xiàn)象下使用的術(shù)語(yǔ)。簡(jiǎn)單的說(shuō)來(lái)就是當(dāng)你將一些揚(yáng)聲器碼放在一起時(shí)，由于單個(gè)驅(qū)動(dòng)器在垂直平面的位置離軸而使得它們脫離相位，這樣它們的垂直散射角度就會(huì)減小。碼放的高度越高，垂直散射的角度就越小，同時(shí)軸線上的靈敏度會(huì)越高。在水平面上，一個(gè)多驅(qū)動(dòng)器陣面會(huì)和一個(gè)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)器有著同樣的極性圖形。有些人認(rèn)為線性陣列音箱的水平圖形會(huì)比音個(gè)驅(qū)動(dòng)器的圖形來(lái)的寬闊些，但他們錯(cuò)了，他們被由于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器較高的靈敏度而帶來(lái)的聲音更加響亮這個(gè)現(xiàn)象給迷惑了。總之，線性陣列音箱的極性圖形和單個(gè)驅(qū)動(dòng)器的圖形是一致的。

　　線性陣列的長(zhǎng)度

　　除了將垂直覆蓋角度變窄以外，線性陣列的長(zhǎng)度也能夠決定這個(gè)被狹窄處理后的散射之波長(zhǎng)。陣列線越長(zhǎng)，這種模式下所控制的頻率(較波長(zhǎng)為長(zhǎng))越低。

　　臨界距離

　　對(duì)于在每個(gè)加倍距離將損失3dB聲壓級(jí)這個(gè)理論還有一個(gè)限制條件，那就是線性陣列音箱要處在一個(gè)距離足夠遠(yuǎn)的位置，在這個(gè)點(diǎn)上線性陣列音箱才會(huì)表現(xiàn)為超過(guò)一個(gè)的點(diǎn)聲源并且其聲壓級(jí)開(kāi)始不按照反區(qū)間法則在每個(gè)加倍距離上損失6dB。這兩個(gè)區(qū)間之間的距離就被稱(chēng)為線性陣列音箱的臨界距離。臨界距離之內(nèi)的區(qū)間被稱(chēng)為Fresnel區(qū)間，而超出臨界距離的區(qū)間則被稱(chēng)為Fraunbofer區(qū)間，它們是分別被L-Acoustics的Christian Heil 命名的。

　　對(duì)于一個(gè)給定的線性陣列音箱長(zhǎng)度，其臨界距離和波長(zhǎng)(頻率)成反比。在止期的文章中我們?cè)?jīng)深入的研究過(guò)這個(gè)問(wèn)題，較短的波長(zhǎng)(高頻)比較長(zhǎng)的波長(zhǎng)(低頻)有著更加遠(yuǎn)的臨界距離。從學(xué)術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，在一個(gè)比較遠(yuǎn)的距離上，相對(duì)與低頻內(nèi)容，一個(gè)陣列線音箱會(huì)保持更多的高頻內(nèi)容。然而，空氣對(duì)高頻內(nèi)容的衰減作用會(huì)會(huì)抵消掉這種特性。

　　鉸接的陣列

　　鉸接是用來(lái)描繪可以變曲變形的陣列線的術(shù)語(yǔ)。現(xiàn)在大部分廠家提供的，非常流行的J-Array形狀就是這種類(lèi)型。到目前為止，DURAN aUDIO Intellivox 系統(tǒng)是唯一使用直線，頭懸其方式而能夠覆蓋從非常近到遠(yuǎn)距離坐席的線性陣列音箱。(如果能和你的客戶談?wù)撱q接線性陣列音箱，尋么你的工資就該漲了，而且你的工作頭銜也會(huì)將從"音響技術(shù)員"變成"音響工程師了"。)

　　螺旋陣列

　　這也是用來(lái)描述一種特別類(lèi)型的變曲陣列線音箱的術(shù)語(yǔ)。螺旋陣列線說(shuō)的是一種通過(guò)從一端到另一端采用不斷嗇的環(huán)繞角度而成曲線的線性陣列音箱，它正象從頭到腳采用通用的J-Array曲線的線性陣列音箱。

　　螺旋線性陣列音箱的算法

　　JBL的顧問(wèn)Mark Ureda算術(shù)地定量了螺旋線性陣列音箱應(yīng)該如何逐漸增加角度才能達(dá)到更好的工作效果。例如，在線性陣列音箱的頂端，音響間張開(kāi)的角度為0度，順著線性陣列音箱向下走，元素音箱的張開(kāi)角度漸變?yōu)?度，2度，3度，等?；蛘咭部梢园凑?度增量來(lái)進(jìn)行(如2度，4度6度等)。這些都是螺旋線性陣列音箱角度應(yīng)該如何增加的算法。

　　凸角

　　凸角的操縱

　　操縱凸角是件很費(fèi)力的事，凸角隨著FOH控制者使用操縱桿來(lái)改變揚(yáng)聲器的覆蓋面而變換著不同版本。凸角的操縱一般是通過(guò)在陣列線音箱中增加延時(shí)驅(qū)動(dòng)器而實(shí)現(xiàn)。這只有在聲源(驅(qū)動(dòng)器)波長(zhǎng)是給定的頻率下的1/2以上時(shí)才強(qiáng)能實(shí)現(xiàn)，而且只在線性陣列軸線方向失效，如果用常見(jiàn)的9英寸直徑現(xiàn)場(chǎng)演出用高頻驅(qū)動(dòng)器為例，這就意味著它們不可能在被靠得很近的擺放的情況下還能操縱任何高于750Hz的頻率，但是，可以通過(guò)使用適當(dāng)?shù)目讖絹?lái)模擬較小聲源的一個(gè)長(zhǎng)線來(lái)達(dá)到操縱較短波長(zhǎng)的目的。

　　側(cè)凸角

　　側(cè)凸角是線性陣列音箱的產(chǎn)物。雖然它們被稱(chēng)為側(cè)凸角，但是如果從一個(gè)現(xiàn)在普遍使用的，典型的陣列線音箱來(lái)看，其實(shí)它們是由陣列上下末端發(fā)出來(lái)的，它們的產(chǎn)生是由于音個(gè)元素音箱處于一個(gè)特殊的角度及一些陣列線主凸角離軸位置的波長(zhǎng)造成的。側(cè)凸角是有可能被消除的，但是從線性陣列音箱中消除側(cè)凸角還有些限制并會(huì)帶來(lái)一些其它后果。

　　梯度側(cè)凸角

　　這是側(cè)凸角的一個(gè)同義詞。梯度描繪是這些凸角是如何在線性陣列方向形成角度和級(jí)差的。專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)使用意見(jiàn)：盡量在技術(shù)講解中使用梯度側(cè)凸角而不要用側(cè)凸角這個(gè)術(shù)語(yǔ)，否則有些死腦筋的人會(huì)和你糾纏不清。

　　驅(qū)動(dòng)器空間

　　線性陣列音箱的另外一個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)是元素音箱個(gè)體之間的空間距離。炒了保持線性陣列音箱有很好的工作狀態(tài)，可以接受的限度是聲源點(diǎn)之間不能有超過(guò)給定頻率波長(zhǎng)的1/2。這意味這揚(yáng)聲器產(chǎn)生的較長(zhǎng)波長(zhǎng)可以在沒(méi)有失真退化的情況下被遠(yuǎn)距離傳送。但是由于15kHz波長(zhǎng)的1/2只有半個(gè)英寸以下，高頻驅(qū)動(dòng)器不可能靠的那么近。一個(gè)生產(chǎn)廠家也因此認(rèn)為線性陣列音箱不會(huì)真正在頻率很高的狀態(tài)下工作。然而，我卻不同意這種說(shuō)法，因?yàn)榧幢闶且粋€(gè)非常短的波長(zhǎng)，每加倍距離損失3dB聲壓級(jí)的法則仍然適用，而這個(gè)才是確定線性陣列音箱功效的主要因素。(個(gè)人意見(jiàn))驅(qū)動(dòng)器之間的距離超過(guò)波長(zhǎng)的一半將會(huì)帶來(lái)更大的梯度側(cè)凸角。

　　對(duì)數(shù)驅(qū)動(dòng)器空間安排

　　Duran 的Intellivox系列陣列線音箱采用了對(duì)數(shù)驅(qū)動(dòng)器空間安排技術(shù)。這個(gè)技術(shù)可以在短波長(zhǎng)情況下為驅(qū)動(dòng)器提供更稠密的空間，同時(shí)在長(zhǎng)波情況下可以按照不斷嗇的對(duì)數(shù)增量安排驅(qū)動(dòng)器并可以節(jié)省驅(qū)動(dòng)器的用量。

　　等相線孔徑

　　等相線孔徑是我最近很喜歡的高科技術(shù)語(yǔ)。它指的是負(fù)載一些陣列線音箱高頻區(qū)喇叭聲的相位特性。一個(gè)出色的線性陣列音箱驅(qū)動(dòng)器，特別是那些為非常短波長(zhǎng)服務(wù)的驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)帶子狀的驅(qū)動(dòng)器，正像SLS Loudspeakers 使用的那種。壓縮驅(qū)動(dòng)器就更加粗曠些而且比一個(gè)帶子狀驅(qū)磕頭器的輸出能力更高些，但是它們就沒(méi)有在喇叭口上的線性相位信號(hào)了。

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　　理想的來(lái)講，在驅(qū)動(dòng)器喇叭口頂部和底部的信號(hào)最好能夠與喇叭口中央出來(lái)的信號(hào)同時(shí)到達(dá)以模擬帶子狀驅(qū)動(dòng)器的特性。因?yàn)槔瓤谥醒胛恢帽软敳亢偷撞扛N近于驅(qū)動(dòng)器的振動(dòng)膜，所以越靠近驅(qū)動(dòng)器喇叭中央通道的信號(hào)就越一定要被延時(shí)處理以便能夠和通道較長(zhǎng)的喇叭頂部和底部信號(hào)同時(shí)到達(dá)。有兩種方法能夠解決這個(gè)問(wèn)題。

　　第一個(gè)方法是通過(guò)使用一個(gè)相位插件類(lèi)型的設(shè)備使得越靠近中央位置的通道長(zhǎng)度越長(zhǎng)。這項(xiàng)技術(shù)曾被舊式JBL"slot tweeter"的超級(jí)高間擴(kuò)音器所采用，Heil在V-DOSC系統(tǒng)中也使用它為波長(zhǎng)在1000Hz以上的信號(hào)服務(wù)。其他線性陣列生產(chǎn)廠商也曾使用過(guò)類(lèi)似設(shè)備。

　　另外的一種方法是使用可變密度的塑料泡沫，越靠近喇叭中央位置的密度越大，這樣通過(guò)密度高的塑料泡沫時(shí)信號(hào)的速度就會(huì)被降低。Electro-Voice和McCauley(美嘉聲)使用這項(xiàng)技術(shù)為他們的線性陣列音箱提供一個(gè)等相線喇叭區(qū)域。

　　也許用一個(gè)等相線設(shè)備的最有意思的技術(shù)是Adamson的專(zhuān)利技術(shù)中，高頻孔徑。它采用了增加通道長(zhǎng)度的方法，并且還使用了方向葉片來(lái)防止過(guò)量的垂直方向散射。這種方法在他們的線性陣列音箱系統(tǒng)中被同時(shí)使用到高頻和中頻區(qū)域。中頻能量通過(guò)兩個(gè)分別置于高頻退出狹槽兩側(cè)的中頻區(qū)狹槽兩側(cè)的中頻區(qū)狹槽，但是兩個(gè)狹槽之間的相互衍射可能會(huì)成為一個(gè)非常棘手的問(wèn)題。然而，Brock Adamson 卻想出了一個(gè)特別的解決方案：將中頻和高頻的分頻點(diǎn)進(jìn)行搭接。這就可以為一個(gè)狹槽提供即時(shí)的壓力面來(lái)阻止頻率范圍內(nèi)的衍射干擾并消除因此而可能帶來(lái)的問(wèn)題。

　　頻率漸縮

　　"漸縮"這個(gè)術(shù)語(yǔ)也通常被稱(chēng)為"漸退"。他們之間從本質(zhì)上講是一致的。頻率漸縮是線性陣列音箱能夠有很好的效果所使用權(quán)的第一批手段之一。我最早接觸到這項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)Electro-Voice LR-4B柱式音箱。在低/中頻率上，它采用了使用低通濾波器的6英寸和9英寸錐形驅(qū)動(dòng)器隨著揚(yáng)聲器離柱子的邊端越遠(yuǎn)，頻率也逐漸下降。

　　這樣的結(jié)果就是一個(gè)較長(zhǎng)的柱式音箱會(huì)有較長(zhǎng)的波長(zhǎng)而較短的柱式音箱會(huì)有較短的波長(zhǎng)，而它們可以為所有的頻率產(chǎn)生相似的散射曲線和臨辦距離，這樣就可以在所有的聽(tīng)眾距離位置上產(chǎn)生一個(gè)更加平衡的回應(yīng)。

　　振幅修整

　　另外的一項(xiàng)漸縮/漸退技術(shù)是振幅修正。這項(xiàng)技術(shù)被廣泛使用在現(xiàn)在的線性陣列音箱產(chǎn)品中以使得JArray 底端部分能夠覆蓋特別近距離的聽(tīng)眾位置來(lái)實(shí)現(xiàn)前部區(qū)域的覆蓋。這項(xiàng)技術(shù)只要簡(jiǎn)單地降低陣列線音箱中覆蓋近距離坐席的揚(yáng)聲器音量而同時(shí)讓負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離傳送的揚(yáng)聲器的音量相對(duì)比較高就可以了。

　　發(fā)散漸退

　　一些線性陣列音箱系統(tǒng)為線性陣列中單個(gè)元素音箱個(gè)體的垂直散射提供一個(gè)以上的選擇。他們將此作為覆蓋大部分場(chǎng)館中近距離和超近距離坐席的一種解決方案。它可以提供可配合垂直散射和輸出電平的兩種不同型號(hào)產(chǎn)品，這樣驅(qū)動(dòng)器通過(guò)陣列就可以產(chǎn)生相等到的口部聲壓級(jí)。通過(guò)增加這些元素音箱的覆蓋角度就可以避免覆蓋近距離聽(tīng)眾驅(qū)動(dòng)器的發(fā)散漸退。為什么避免發(fā)散漸退很重要呢?

　　按照EAW研究和開(kāi)發(fā)董事David Gunness的說(shuō)法：當(dāng)兩個(gè)有著不同聲壓的波陣面混合在一起時(shí)，兩個(gè)陣面接合點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生不連貫性。這種不連貫性會(huì)在聽(tīng)覺(jué)上產(chǎn)生這是一個(gè)分開(kāi)的，不相干聲源(延時(shí)揚(yáng)聲器)的感覺(jué)。這會(huì)導(dǎo)致瞬間的拖影和不均勻的頻率回應(yīng)。發(fā)散漸退提供了一個(gè)有變曲變化的波陣面，但是其聲壓數(shù)量卻沒(méi)有變化。因此在沒(méi)有進(jìn)行延時(shí)處理的信號(hào)就回產(chǎn)生延時(shí)效果了。

　　水平對(duì)稱(chēng)陣列

　　大多數(shù)有的陣列線音箱系統(tǒng)是水平對(duì)稱(chēng)的。理想的說(shuō)，每個(gè)波段通道寬度應(yīng)該是通過(guò)陣列全長(zhǎng)的波長(zhǎng)的1/2。這樣的好處是可以避免分頻器--頻率波段的水平凸角。它還要求有對(duì)稱(chēng)的內(nèi)層中頻和外層低頻驅(qū)動(dòng)器從側(cè)面連接高頻帶子狀音箱。

　　這種方式的缺點(diǎn)是為了達(dá)到中頻驅(qū)動(dòng)器之間的距離是波長(zhǎng)的一半，它們必須要連接到高頻喇叭的喇叭口內(nèi)。通常90度的角度會(huì)導(dǎo)致中頻驅(qū)動(dòng)器之間的反射，而不連貫的喇叭墻也會(huì)導(dǎo)致高頻問(wèn)題。

　　水平不對(duì)稱(chēng)陣列

　　EV，Meyer(在他們的小型系統(tǒng)上)，和NEXO都選擇了不對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)。這種方式避開(kāi)了中頻在喇叭口的問(wèn)題并且能夠免除對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)中分頻器的水平凸角的問(wèn)題。你來(lái)做你自己的選擇吧。

　　心型和下型低頻區(qū)

　　線性陣列音箱在垂直軸線上有很好的方向控制。包括自身很長(zhǎng)的波長(zhǎng)的超重低音系統(tǒng)，如果沒(méi)有線性陣列，那么她們就沒(méi)有任何的方向控制。即使是線性陣列中每個(gè)元素都有的全方向特性，但是它們沒(méi)有從前到后的方向性。這導(dǎo)致舞臺(tái)上聲音的渾濁不清和低頻反饋方面的問(wèn)題進(jìn)入到心型和下心型低頻區(qū)。

　　需要標(biāo)注如下：

　　心型和下心型揚(yáng)聲器系統(tǒng)和麥克風(fēng)相似，只不過(guò)是反過(guò)來(lái)罷了。就揚(yáng)聲器而論，它有兩個(gè)變頻器，它們?cè)谕鈿?nèi)分開(kāi)并保持一個(gè)精確的距離，其延時(shí)設(shè)備在后面的驅(qū)動(dòng)器里，這樣就可以建立起一個(gè)有方向性的發(fā)射模式。心型類(lèi)在它們背后，180度最大的電平消除設(shè)施，而下心型則在其離軸120度位置有最大電平消除設(shè)施。舉例來(lái)說(shuō)，Meyer使用的是心型低頻區(qū)而NEXO采用的則是下心型。

　　以FIR為基礎(chǔ)和以IIR為基礎(chǔ)的數(shù)碼信號(hào)處理過(guò)濾過(guò)程

　　在一個(gè)數(shù)碼信號(hào)處理器IIR(無(wú)限脈部響應(yīng))過(guò)濾器的功能正象是模擬信號(hào)分頻器和均衡過(guò)濾器。它們的振幅和相位特征都有一個(gè)固定的關(guān)系。過(guò)多的推進(jìn)或者是抑制都會(huì)使相位回應(yīng)產(chǎn)生響應(yīng)的變化。

　　FIR(有限脈沖應(yīng)過(guò)濾器)能夠獨(dú)立操控振幅的相位，如果每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都在一個(gè)獨(dú)立的數(shù)碼信號(hào)處理器控制之下，那么它還可以矯正驅(qū)動(dòng)器之間在相關(guān)距離下的取消功能。有一些系統(tǒng)如Intellivox,使用了獨(dú)立的數(shù)碼處理過(guò)程并且為陣列線中的每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行放大。這種類(lèi)型的系統(tǒng)預(yù)示著揚(yáng)聲器技術(shù)今后大踏步前進(jìn)的方向。