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传统音箱产生球面声波，如图5-25的所示，以在r远处的面积为A，则在2r处的面积为4A，在3r处的面积为9A。离开音箱的距离每增加1倍，球面表面积变成4. J0 Y4 |2 R4 }. o( H% g
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) g4 _: T4 f8 J/ {: ~; q倍，单位面积上的能量变成1/4，所以按照理论计算直达声声压级降低6dB，也就是符合平方反比定律，所以在室外比较大的场所，远处的声压级会急剧下降。为了解决这个问题，人们开发出扬声器线性阵列，由若干个音箱组合在一起，构成扬声器线性阵列。当然不是简单地将几个一般音箱叠放在一起就能构成扬声器线性阵列，因为简单地将一般音箱叠放在一起，上下音箱辐射的声波会产生干涉，尤其是随着频率升高，干涉将逐步严重。组成扬声器线性阵列的音箱严格控制音箱中高频的垂直辐射角度，使垂直辐射的声波接近于0度，也就是随着距离的增加，音箱辐射的中高频声波的垂直尺寸几乎不增加，始终保持同样的垂直尺寸，这样，当几个音箱按照设计规则叠放后，每个音箱辐射的中高频声波不会产生相互干涉，而声波在水平方向还保持传统音箱的球面状态，于是整个音箱组合——扬声器线性阵列辐射的声波阵面呈现水平方向为圆弧状，垂直方向为直线状，类似于一个线声源产生的声场，如图5-26所示，以在r远处的面积为A，则在2r处的面积为2A，在3r处的面积为3A。
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7 D# k& L( Q Q或者说水平方向的线度与离开声源的距离成正比，垂直方向的线度与离开声源的距离无关，保持一个常数。这样，离开声源的距离增加1倍，其波阵面的面积也增加1倍，单位面积上的声波能量减少一半，直达声声压级只降低3dB，比传统辐射球面波的音箱少降低一半，也就是声能量与距离成反比。因此在声源需要服务距离很大时，显然用扬声器线性阵列是比较好的，例如最远处观众距离音箱64m在用传统音箱时，直达声声压级比1m处要降低36dB;而当采用扬声器线性阵列时，直达声声压级只比1m处降低18dB，在同样灵敏度和功率情况下声音可以$ W) F4 j B2 D5 e
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图5-25传统音箱产生的球面波示意图9 _9 [: h" ?" k W" H$ P' i9 z
$ E. N* Z, N7 V/ a2 K打得更远，所以适合在大的广场等场合使用。这里我们需要再次强调，扬声器线性阵列是一类专门设计的音箱产品，而不是用若干个传统音箱叠放在一起就能组成扬声器线性阵列的，所以如果准备选用扬声器线性阵列作为声源，则一定要选择真正的扬声器线性阵列，而不要用普通音箱自己去组建所谓的扬声器线性阵列，并且实际上距离增大1倍，直达声声压级也不是真正减少3dB，而是要比3dB大一些，因为到目前还没有见到哪一款扬声器线性阵列的垂直方向指向性是0°的。实际上，扬声器线性阵列能达到接近垂直方向指向性保持极小角度的还受距离限制，或者说这个分界距离是与扬声器线性阵列的长度相关，超过这个分界距离后，垂直指向性又变成传统音箱的球面波形式了，也就是垂直指向性角度远远大于0°了，那么在分界距离之外就不符合距离增大一倍直达声声压级减小3dB这个规则了。根据具体线阵列扬声器系统的长度可以近似地计算出呈现线声源的分界距离，到目前为止，分界距离的计算公式有好几种. |
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发表于 2006-8-29 00:13:00
