浅谈线阵列扬声器系统的应用

yinxiangw · 发表于 2007-4-14 13:49:22

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浅谈线阵列扬声器系统的应用
　　一、线阵列扬声器系统的发展历史　　1957年，美国着名声学教授哈瑞・ 佛・奥尔森(Harry F. Olson) 在研究和集前人成就的基础上，对各种线性(直线)声源的特性和关系式作了论述说明，证明有许多等强、同相振动，位于一直在线、其间隔相同的点声源组成的直线声源指向特性得到增强。比较完整全面地奠定了线声源的理论基础，进一步从声学理论上为线性声源扬声器的研发起到了很好的指导和推动作用。
　　1992 年马歇尔 ・ 沃尔本 (Marcel Urban)和科瑞斯丁・ 黑尔 (Christian Hail) 发表了关于线性(声源)阵列的研究成果，法国L-Acoustics 公司在此基础上，利用小型恒定指向性号筒，结合中高频扬声器单元组成独特的结构，研制出了世界上第一种线阵列扬声器产品V-DOSC。这种基于线性声源理论基础的扩声音箱，没有原大型号筒音箱的体积大，音色音质易受影响，不易运输、吊挂等弊病，利用声干涉控制保证了扩声的辐射指向性，逐渐被市场和使用者认可。进而，无论是国际大型活动及通信技术、音像制作及娱乐展览会，还是中国国际专业音响・灯光・乐器及技术展览会，都呈现出线阵列扬声器系统独领风骚的局面。
　　二、线阵列扬声器系统的应用
　　一般需要用到线阵列扬声器系统的情况多属于大型室内场地扩声或者室外扩声，所以这里主要讨论这两种情况。
　　1.室内扩声系统。线阵列的室内使用主要有体育馆，大型展览馆、大型演播剧场、大型会堂等。体育馆使用可参考体育场的布置方式，根据表演舞台位置进行布置。如果表演舞台在体育馆中央，四面有观众，根据观众人数和辐射要求，可在体育馆中央吊架上吊装 4~8组线数组扬声器，向四周观众席辐射。如为了表演需要，舞台靠着一面观众席，三面有观众，根据观众人数和辐射要求，可在体育馆侧面钢梁吊架上吊装 2~6 组线数组扬声器，向三面观众席辐射。
　　如果将线阵列扬声器作为左、右声道扬声器组使用，就有一个重要问题要考虑。因目前绝大多数线阵列扬声器的水平指向性较宽，通常在75°~120°。如果吊装在舞台台口两侧，侧向声辐射就会将很多声能辐射到台口面侧墙面和观众厅前区侧墙，造成较强的声反射。如建筑声学设计和施工不理想，侧向反射声过强，首先会造成声像散乱，其次可能引起声反射、声共振，驻波、声干涉等声学干扰，造成声回馈，影响传声增益和扩声效果。采用线阵列扬声器组作为左、右声道扬声器组使用时，须考虑上述因素的影响，建议采取如下办法，减少不需要的侧向声辐射影响：
　　A.选用水平指向性可变的线阵列扬声器，将相关角度调整到辐射不会产生不需要的侧向反射的角度位置，将调整较窄的辐射声瓣方向朝向临近的侧墙，以减少不必要的声反射；将原有或调整较宽的辐射声瓣朝向观众区，以满足扩声声场覆盖面较大的需要。
　　B.选择不同指向特性扬声器，并调整组合搭配。
　　C.调整左、右声道扬声器组的吊装、安装位置。
　　D.正确使用扬声器处理器或音频矩阵系统处理器。利用其电参数控制处理功能，调整扬声器组的声学幅频和相频特性。
　　以上各种措施，都可减少不需要的侧向声辐射的影响，提高扩声效率，保证较好的声波覆盖均匀度和良好的听感，增加传声增益。具体应用时，还要根据现场的建筑结构，音响系统的投资造价，现有设备的条件等多方面因素，因地制宜，选择最经济、效果最好的方案。
　　在室内采用线阵列扬声器组作为扩声系统布置时，如果采用两组线阵列扬声器组 ( 双通道 )，或采用三组线阵列扬声器组 ( 三通道 ) 构成扩声系统，需要注意各个扬声器组声波的迭加和相位干扰问题，特别水平面的迭加。在设备选型、安装布局等方面，可以选择水平指向角度较小的线数组扬声器组等，尽可能减少扬声器组声波辐射迭加引起的相位干涉、声场不均匀、驻波和不需要的反射声，使线阵列扬声器组发挥更好的扩声效果。中央声道线阵列扬声器组的选择，除了要保证上述扩声系统声学特性因素之外，还应考虑扬声器组的尺寸大小，外观形状，自身重量等问题。
　　2.室外扩声。室外使用是线阵列扬声器系统的首选应用场所，如体育场、大型广场、大型街道、海滩、主题公园、旅游景区等演出、娱乐聚会、大型公益活动、群众集会、大型比赛等。在室外使用时，要注意以下问题：
　　A.注意线阵列扬声器组吊装桁架的安全性、可靠性问题。
　　B.注意线阵列扬声器线数组扬声器数量和组的布置位置是否能够满足声场扩声覆盖区域的需要。
　　C.注意线阵列扬声器数组扬声器数量和组的布置位置与演出区域、演出声像和传声增益、演出返送监听的问题。
　　D.注意线阵列扬声器数量和组的布置位置，与地面摆放的线数组扬声器或其它形式的扬声器组数量和组的布置位置配合、声像、声压级比例等问题。
　　E.注意线阵列扬声器数量和组的布置位置，与体育场或广场四周其他形式的扬声器组数量和组的布置位置配合、声像、声压级比例等问题。
　　F.如遇到有大型视频投影银幕或者其他显示屏也吊挂在扬声器组的吊装桁架上，须考虑相互位置冲突和承重负荷问题。
　　G.考虑功率放大器组摆放位置和系统供电容量、供电安全及接地问题。
　　H.考虑风、雨等不利天气的影响。
　　上述大部分都是理论上的讨论，在实际应用中，还是要根据现场情况进行具体处理和改动的，但思路大体要以这些理论为基础的。事实上只要按照正确的思路和流程处理从系统到操作方面的一切事宜，就不会出现问题。□

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