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大家似乎都喜欢在水平平面上将主扬声器系统分为左/右两个部分，但是在垂直平面上将它们分为上/下两个部分呢？恐怕就没那么喜欢了。 ' Y. \# o, n9 K" i+ e
在诸如巡游或跑道这些类型的应用场合，我们会在水平平面上频繁采用分离式的多组主扬声器系统配置方式。尽管不太可能使用两个以上的模块来进行扩展，但在垂直平面上也可以采用多组主扬声器的系统配置方式。 是否需要在垂直平面进行扩展取决于房间形状，在这里指的是一种很特殊的房间形状：挑台。接下来，让我们看一下在这场挑台大战中面临的挑战。 在这里我们讨论的是左/右（L/R）主扬声器系统，并不包括安装位置较低的中置扬声器（恰好是乐队所在的区域）。中置主扬声器系统在对挑台区域进行覆盖的时候，L/R主扬声器系统在与其距离较近的挑台区域扮演了侧补的角色，并且在这两个扬声器系统之间存在着延时的问题。问题仅在于L/R扬声器系统与中置扬声器系统什么时候产生非耦合。我们都希望乐队成员在演出时都待在一块，但有时他们需要朝不同方向自由走动（见图1）。
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9 y& k# N5 p1 C" w5 D3 a. Z图1：这个应用示例提出了是否应将主扬声器系统拆分成上/下两个部分的问题。在这三个例子中，主扬声器系统的安装高度和挑台形状保持不变。" O! a% g4 y1 M3 H3 b
单斜坡和双斜坡) \: h! M- }1 x+ I. U
比较典型的听音区是一个随距离的增加逐步抬升的斜面，我们可以通过非对称耦合的点声源扬声器阵列设计来解决斜面的覆盖问题。最简单的听音区是一个恒定斜率的斜面，听音区随着距离的增加成比例逐步抬升。不幸的是，我们通常面对的是更加复杂的情况，譬如听音区的远端斜率比近端更陡峭。但是，即使在面对抬升斜率大幅度变化的情况下，一个耦合的点声源扬声器阵列仍然可以通过非对称设计方式解决覆盖问题。 当挑台的听音区增加到两层的时候，麻烦就开始出现了。我们现在面对的是双层斜面，这种情况下需要采用非耦合方式来应对。常见的应对方式有两种：将这两个斜面当作一个复合斜面来处理（保持扬声器阵列的耦合）或者将它们当作两个独立的斜面并且进行独立覆盖（非耦合方式）。 我们可以根据挑台的细节来建立一个曲率与之匹配的扬声器阵列并保持耦合状态。这种方式的问题是较大的声压级变化（挑台前区的声音会比较大）和频率响应变化（挑台的正面产生反射）；而好处是由于所有的声源都紧密的排列在一起，能够在耦合区域获得较宽的频率响应。随着挑台深度的增加，声压级的变化幅度也相应增加；如果挑台的正面是一个较高的反射面，那么频率响应的变化幅度也会增加。而这两个问题正是我们需要尽量避免的。 什么尺寸的挑台算是太深？如何得知挑台的正面会给我们造成麻烦？只有在充分了解挑台的声学环境之后才能想出应对的方法。 双斜面听音区有4个重要的覆盖目标关键点：VTOP1（垂直平面的顶端）、VBOT1（垂直平面的底部）、VTOP2和VBOT2。每个关键点与主扬声器系统都有独立的角度和量程关系，每一对关键点之间都有独立的角度扩展关系和量程比。我们需要解决的问题正是由于这些关键点（VBOT1-TOP2）之间的内在关系造成的。现在，让我们看一下关键点之间内在关系数值变化产生的结果（见图2）。
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图2：垂直双斜面听音区的应用示例。多个进深较浅的挑台呈现出近乎对称（1:1）的量程比，而地面的量程比非常不对称（>2:1）。这种情况下可对两个斜面分别进行覆盖。 让我们从两个尺寸完全一样斜面开始，一个斜面直接位于另一个斜面的上方。每个斜面都是20度角度扩散和2:1量程比。扬声器阵列位于垂直平面的中间位置，因此它能够以2:1的量程比（6dB）覆盖VTOP1（+20度）至VBOT2（-20度）。与之对应VBOT1（+0度）至VTOP2（-0dB）的量程比同样为2:1。 我们也可以使用一个覆盖角度为80度的扬声器，将它指向最顶端的坐席，借此解决一个角度扩展为40度的斜面听音区中的6dB量程比问题。但是，我们如何解决0度扩展区域的6dB量程比问题呢？当然，由于挑台必须足够厚才能提供足够的承重，因此不可能出现0度的角度扩展区，但是这个扩展角度可以非常、非常小。返回系数" j; ~; H- m' Z, ?
“听着，扬声器们！紧密地团结在一起。我们的任务是：不断前进并逐步靠近20度的顶端区域，然后立刻继续前进并不断重复这个动作。”
7 g5 s. W# R) g7 e. A. y如果你不相信这是一个不可能完成的任务的话，那么不断增加的量程比会让你缴械投降的。一个更宽的挑台会给我们增加更多的困难，但是如果有一个这么傻的朋友，还需要敌人吗？
# p/ w4 ]3 l" v8 v/ a1 P( ]让我们对上一个挑台形状做一点变化然后再来看一下结果如何。将上层的挑台前沿向后移，直到上层挑台的前沿与下层挑台的后端边缘对齐。 + F# j m8 w* _. [1 Y
现在看一下发生了什么变化。VBOT1和VTOP2之间的角度扩展仍然是0度，但它们之间的量程比变成了1:1，它们之间不再有锯齿状的分割线了。这个时候我们就可以使用一个主扬声器来覆盖两个斜面了。 当两个关键点之间的关系发生变化时，听音区中也就不存在挑台了。这个模拟过程为我们提供了一个重要的信息：返回系数——对于是否需要将扬声器阵列分割的重要参考指标。 ! k0 d$ x7 L0 l9 Q& q
上层听音区向前移动的每一吋都会增加VBOT1和VTOP2之间的不连续性。听音区的形状变化导致了听音区覆盖的角度隔离，而一个扬声器无法满足这种覆盖需求。返回系数（以dB为单位）显示了挑台区域的声压级差异，而这个差异是我们需要消除的。
4 Z( ~5 t# O6 b" E9 P; |* c从下图中可以看到，在较浅的挑台区域返回系数较小，仍然可以使用一个扬声器阵列进行覆盖。当返回系数为6dB或更高时，单个扬声器阵列就无法均匀覆盖了（见图3）。, F- {! E. F4 [! e
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% V! m# h$ j1 {$ p$ `/ ^图3：上/下分割示例。在所有示例中都需要覆盖扬声器垂直轴向以上20度和轴向以下20度的听音区。（A）单个扬声器阵列可以覆盖连续的斜面。（B）在返回系数为3dB时不需要分割扬声器阵列。（C）当返回系数为6dB时就需要将扬声器分割为上/下两部分。（D）使用挑台补声扬声器将返回系数降低至3dB（不需要分割扬声器阵列）。
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发表于 2010-7-4 13:50:16
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发表于 2010-7-5 07:52:21
