【測評】揭秘線(xiàn)陣列音箱Voice-Acoustic Ikarray-8的幕后故事!

　　對于大多數簡(jiǎn)單的工程，比如樂(lè )隊或租賃公司到達了一個(gè)演藝廳、慶典等活動(dòng)時(shí)，需要快速完成線(xiàn)陣搭建。這種情況更多適用“固定-角度”的陣列，陣列中各單元被優(yōu)化為某一角度。

　　Voice-Acoustic全新推出雙8寸線(xiàn)陣列音箱 Ikarray-8 其概念為“即插即用 線(xiàn)陣列”：即插即用意味著(zhù)估算出的縱向覆蓋和距離配置到系統。一個(gè)陣列包含最多4只全頻，可覆蓋縱向15°到60°。這意味著(zhù)不可以設置全頻間的彎曲角度，但可通過(guò)選擇5°或15°不同角度的全頻來(lái)更改縱向覆蓋角。

▲Ikarray-8最多4只為一組，組成一個(gè)陣列

　　通常廠(chǎng)家的一些軟件，或者熟知的EASEFocus，將被用于決定陣列的配置和各單位的彎曲角度。這些軟件都可以輸出陣列的角度設置、吊點(diǎn)、重心、機械應力等信息。有些程序更先進(jìn)，也能計算合適的EQ設置。如果彎曲角度需要電子波束成形，那么濾波器也要被計算(通常為FIR-濾波器)。輸入數據需要被覆蓋的交疊區和地面的信息。像Ease Focus,Array-Calc,Display或Soundvision提供了較寬的適用范圍并且允許你設計預測項像體育場(chǎng)或音樂(lè )節這些復雜的現場(chǎng)。

　　Ikarray-8沒(méi)有前隔柵，左側是8”帶有短號筒的驅動(dòng)器,右側是高音系統，四個(gè)驅動(dòng)器使用了波導式號筒界面，100度橫向開(kāi)角。Ikarray-8中包含兩個(gè)8”低音，產(chǎn)于意大利制造商。

▲使用優(yōu)質(zhì)零件的被動(dòng)分頻器

　　阻抗曲線(xiàn) 15度Ikarray-8全頻。綠色為被動(dòng)分頻下的整體系統。獨立通道LF(紅)和HF(藍)為單元原始的未經(jīng)分頻。調諧頻率大約是80Hz.標稱(chēng)阻抗是4歐。最小阻抗在230Hz為2.9歐。

　　進(jìn)一步觀(guān)察，一只Ikarray-8由兩只線(xiàn)陣音箱合并到一個(gè)箱體中，有四種獨立成角度的箱體，使用了從5°到15°的波導器和壓縮驅動(dòng)器。這樣的優(yōu)勢是預定義的各音箱間的彎角是小的并且雙聲源效應會(huì )非常小。

　　一只或兩只Ikarray-8可以裝到一個(gè)三角架上，最大4只音箱時(shí)需要吊掛。它們也可以使用2合1吊桿連接器，連接器可以安裝于線(xiàn)陣的頂部或底部，僅需兩個(gè)固定點(diǎn)。在三腳架上，轉換器的支點(diǎn)位于重心下方。不會(huì )有傾斜的情況出現。Truss連接器可以安裝于吊桿。連接器上的套筒可以精確調節縱向角度。

　　圖左：15°和5°音箱的LF和HF未經(jīng)分頻電路下的獨立測試。兩個(gè)低音非常相近。5°的高音在高頻有大約3dB提升。

　　圖右：用于LF(紅)和HF(藍)的被動(dòng)分頻器的濾波函數，5°和15°音箱的分頻完全相同。

　　低音的構成由一個(gè)大尺寸釹磁，鑄模鋁盆架，聚酰亞胺音圈和當前音箱技術(shù)較先進(jìn)的開(kāi)孔式彈簧板 。喇叭供應商指定使用2小時(shí)AES測試,功率承受為300W。低音的防水紙盆安裝短的橫向號角以增加靈敏度并塑形為期望的100度指向。倒相孔位于號筒旁邊，是一條貫穿頂部到底部的狹縫。

　　另外一側是4個(gè)1”號筒驅動(dòng)器緊密毗鄰的縱列。這些驅動(dòng)器由成立于1989的歐洲單元制造商制造，安裝了獨立定制的波導器，使驅動(dòng)器圓形開(kāi)孔通過(guò)縱向狹縫傳輸線(xiàn)聲源。Voice-Acoustic設計師Henry Dahmen信任他們高清晰度的高頻。

　　從側面觀(guān)察Ikarray-8，5°和15°曲線(xiàn)的“2合1”概念很容易被發(fā)現。另一特點(diǎn)是精致的吊掛五金件完全融合于箱體且與箱體角度一致，僅在把手處可見(jiàn)。

　　因此箱體總是緊密的組合為陣列，前后都沒(méi)有縫隙。這樣吊掛件也隱藏了。Fig.1顯示了一些4只箱體的不同吊掛范例。4箱體陣列時(shí)，通常3個(gè)或2個(gè)5°音箱在頂部，下面銜接15°音箱。這樣上方的線(xiàn)陣有更高的能量密度也可以投射到更遠處的聽(tīng)音區。底部陣列更寬的開(kāi)角衰減觀(guān)眾區更近的區域的能量密度。

　　Ikarray-8的設計是一個(gè)兩分頻系統，通過(guò)內部被動(dòng)濾波器進(jìn)行分頻。低音是內嵌的以達到兩個(gè)通道聲學(xué)中心的匹配，這樣就避免了過(guò)度復雜的被動(dòng)全通濾波器的應用。兩個(gè)組件和驅動(dòng)器的被動(dòng)分頻點(diǎn)完全相同。系統使用NL4接口傳輸信號，并設有一個(gè)Link輸出。接口路由上噴涂的有輸入輸出提示：Input pins 2連接到輸出pins 1.這樣兩個(gè)Ikarray-8可被連接到兩個(gè)獨立的系統功放通道，使用4芯纜。

　　圖左：兩只Ikarray-8在無(wú)控制器狀態(tài)下，帶靈敏度的頻響曲線(xiàn)如圖。在4Ω系統中，1W/1m 靈敏度低3db

　　圖右：控制器對15°版本(紅線(xiàn))和5°版本(藍線(xiàn))的作用。下方線(xiàn)表示對線(xiàn)性?xún)锐詈闲男拚?/p>

▲5°版本（左）和15°版本（右）側視圖

　　對于測試讓我們回到Fig2的阻抗曲線(xiàn)，它顯示了未經(jīng)過(guò)被動(dòng)濾波的15°版本的LF和HF驅動(dòng)器的阻抗曲線(xiàn)，以及音箱整體的阻抗曲線(xiàn)(綠)。兩個(gè)8歐低音并聯(lián)形成了一個(gè)4歐單元，4個(gè)8歐高音進(jìn)行串并聯(lián)形成一個(gè)8歐單元。最小阻抗在230Hz是2.9歐。這沒(méi)有完全遵循最小阻抗應該是3.2的標準。但是不必擔心，因為使用了系統-功放。圖中的另一個(gè)信息是80Hz為調諧頻率。這使Ikarray-8只能工作于合適的范圍，語(yǔ)音，人聲，聲學(xué)樂(lè )器等。更強的低音需要超低的補充。

　　阻抗旁邊是分頻濾波未介入的高低頻的純頻率響應，15°和5°音箱的低頻幾乎是相同的，150Hz以下的小差別是微小的箱體容積差異造成的。

　　2kHz有一個(gè)急劇的抵消，這是由于安裝低音用的腔室造成的，這個(gè)腔室可以使低音部分耦合為較好的線(xiàn)聲源。然而這個(gè)抵消是在工作頻率之外。1,5kHz下方，短號筒表現出了非常好的結果。兩個(gè)8”低音的靈敏度從100Hz的97dB提升到了108dB。僅在900Hz有一個(gè)小凹谷。然而當和高音疊加后這個(gè)凹谷會(huì )被補償。高頻單元在較寬范圍內靈敏度都超過(guò)110dB，并為線(xiàn)陣列提供良好的條件，即提升了高頻，通過(guò)增加陣列的長(cháng)度以補償僅低頻具有的耦合特性。

　　被動(dòng)濾波器的分頻點(diǎn)剛好高于1kHz。一個(gè)阻抗修正會(huì )被用于高音阻抗和分頻相互干涉引起的共振峰。濾波器斜率是18 dB/oct。除了主要的高通和低通濾波器函數，還有一些小波動(dòng)，尤其在低頻這邊，也是揚聲器阻抗和被動(dòng)濾波器相互干涉引起的。Henry Dahmen使用150V和250V膜片電容以及空心電感和實(shí)芯電感?？招碾姼胁粫?huì )產(chǎn)生任何飽和效果，實(shí)心電感僅使用特別小的。它們都能在高電流下良好工作并且不會(huì )產(chǎn)生飽和失真。

圖左：帶控制器的頻響測試圖

圖右：5°版本（藍線(xiàn)）和15°版本（紅線(xiàn)）的頻響

　　Fig.5 顯示了整個(gè)揚聲器的交疊。高音和低音接合的非常好。5度音箱在高頻處靈敏度有3dB提升，因為對比15度音箱它指向性更窄(能量密度)。

　　電子

　　兩臺功放/控制器用于Ikarray-8的處理。它可以是一臺HDSP-type系統功放，或一個(gè)有源超低，內部具有完全相同的放大器和控制模塊。一種可能的組合是搭配一只Paveosub-118P。有源版本提供了一個(gè)3通道放大器模塊，帶有一個(gè)強大的1580W/8歐(2400W/4歐)通道用于超低自身，其它兩個(gè)800W/4歐通道可用于外接?？刂破魈峁┝怂璧呐c全頻組合的預置。兩個(gè)“小”通道可各自驅動(dòng)一個(gè)Ikarray-8，大通道可以驅動(dòng)超低自身并且可以并聯(lián)一只被動(dòng)超低，所有單元都是功率優(yōu)化配置。

　　另一個(gè)選擇是使用室內HDSP功放。這個(gè)設備由Voice-Acoustic生產(chǎn)并且裝備了著(zhù)名的PascalX-Pro模塊。適配可用的1,2或3模塊類(lèi)型功放，HDSP功放有2,4和6通道版本，裝備兩個(gè)X-Pro模塊。

　　HDSP-2提供了2x1.5kW/8歐。HDSP-4與之類(lèi)似但提供了額外的2x450W/8歐通道。帶有X-Pro的最高配置是HDSP-6，提供了額外4x450W/8歐通道。所有的功放在A(yíng)模式下僅為模擬輸入，D模式下有額外的AES/EBU數字輸入。HDSP-6的兩個(gè)3通道X-Pro模塊似乎能理想匹配Ikarray-8并且能夠驅動(dòng)4個(gè)Ikarray-8和4個(gè)Paveosub-118。這個(gè)解決方案使用有源超低當然更緊湊且簡(jiǎn)單。但對比下，外部的HDSP功放提供了更高的靈活性，也可用于其它系統和超低，或作為庫存備用。

　　用于Ikarray-8的控制器預設提供用于5度和15度音箱的設置，包含所有的陣列組合和長(cháng)度(查看擱架濾波器 Fig.6)。Fig.7顯示控制器處理后的兩種音箱。超低的分頻點(diǎn)在100Hz靠上。濾波器設置顯示了根據HenryDahmen的初調和一些細調的微小更改。7.3kHz的陷波是聽(tīng)測調節而不是測試的。一個(gè)單獨的Ikarray-8幾乎是基于軸線(xiàn)頻率響應進(jìn)行濾波器設置。這些設置是根據Henry Dahmen陣列耦合濾波器，然后根據陣列的縱向覆蓋比例不同長(cháng)度，會(huì )使用平均頻響響應做適當調整。

圖左：帶控制器下的相位頻響。15°和5°版本可共同運作表現完美

圖右：光譜圖顯示無(wú)不規則因素需要修整

　　Fig8.中的曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)了縱向平均，從-25度到+25度，-10度到+10度(3x5度)。結果曲線(xiàn)良好，便于使用無(wú)需額外設置，就像你期待的“即插即用”系統。

　　Fig.9顯示了Fig.7對應的相位。注意這是5度和15度音箱的相對對比相位圖。假設兩個(gè)系統進(jìn)行組合成相干線(xiàn)聲源那么他們的相位響應應完美一致。

　　Ikarray-8完美滿(mǎn)足這個(gè)需求。整體上，聲學(xué)高通濾波結合電學(xué)高通濾波，它們的相位響應達到了預期。

　　最終我們來(lái)看下Fig.10中的頻譜。共振區沒(méi)有奇怪的響應。使用復雜的波導器/號筒和號筒式低音的線(xiàn)陣趨向展現出共振，這里無(wú)法察覺(jué)?？刂破鞯墓δ芤矡o(wú)法補救任何共振。

圖左：Ikarray-8的能量輻射平面圖

圖右：Ikarray-8 15°版本的能量輻射直面圖

　　橫向/縱向：指向

　　線(xiàn)陣的指向在橫向上由單個(gè)音箱輻射角決定，縱向由整體線(xiàn)陣決定，比如長(cháng)度和彎曲角度。大多數線(xiàn)陣揚聲器因此設計為水平面上單維號筒?？v向上常見(jiàn)的方法是建立一個(gè)完美的平滑波陣面或應用一個(gè)可控的預定義連貫彎曲角度的陣列。Ikarray8指定100度水平覆蓋?？v向是預定義的5度和15度音箱。箱體內部獨立的波導器彼此之間都有夾角，3.75度(15度音箱)或1.25度(5度音箱)。3種組合(15°+15°，15°+5°和5°+5°)使外部波導器毗鄰間為3.75°，2,34°和1.25°，平滑過(guò)渡。

　　讓我們了解水平覆蓋情況，和常規音箱沒(méi)有區別。揚聲器固定在一個(gè)消聲室中可旋轉的裝置上，旋轉角度為測試面內-180°到+180°。測量通常為5°步進(jìn)，以使一面進(jìn)行73次獨立的測試。對于非常窄的輻射系統分辨率可以增加到2°或1°。Ikarray-8的水平等壓線(xiàn)顯示在Fig.11。-6dB過(guò)渡，相對于0°軸線(xiàn)，表現為過(guò)渡從橘色變?yōu)辄S色。

　　100°的標稱(chēng)覆蓋幾乎到了500Hz。由于高音和低音毗鄰的布局，1kHz處有個(gè)較窄指向出現。

　　一個(gè)線(xiàn)陣列的縱向等壓線(xiàn)測試是必要的。有必要先進(jìn)行一只音箱的測試然后再進(jìn)一步測試一個(gè)線(xiàn)陣中的若干音箱。一個(gè)獨立測試中，理想的等壓線(xiàn)是曲線(xiàn)且越來(lái)越窄，最好是沒(méi)有二次放大的范圍?，F在實(shí)際情況中Ikarray-8沒(méi)有單獨的音箱。因此，一次測試至少是兩個(gè)高音，內部高音和高音之間的角度5°版本為1.25°，15°版本為3.75°。相應的等壓線(xiàn)可以在Figs12和13中找到。預期的結果是典型的：標稱(chēng)角度是合理的且等壓線(xiàn)顯示為連續的收窄，而沒(méi)有明顯的不自然的邊緣放大。

　　3個(gè)Ikarray-8/15和3個(gè)Ikarray-8/5系統的縱向等壓線(xiàn)的測試。整體陣列的預期開(kāi)角應為約45°和15°。用于此的等壓線(xiàn)的測試在Fig14和15中，有些寬，趨向60和20度，是由相對陣列長(cháng)度和測試距離造成。

▲Ikarray-8  5°版本能量輻射直面圖

　　總之，等壓線(xiàn)在兩種配置下可效仿垂直線(xiàn)陣。在這點(diǎn)上，被優(yōu)化設計成固定角度的線(xiàn)陣的優(yōu)勢就顯而易見(jiàn)，沒(méi)有必要使用更大的角度范圍。如果一個(gè)線(xiàn)陣在0°到15度毗鄰音箱都工作良好，那么在某一角度固定的情況下，不可避免的妥協(xié)就不會(huì )出現。

圖左：3只Ikarray-8  15°版本的能量輻射直面圖

圖右：3只Ikarray-8  5°版本的能量輻射直面圖

　　仔細查看1kHz以下，很難認出3x5°的陣列，3x15°可被觀(guān)察到，對比高頻的角度有些收緊。這個(gè)中低射線(xiàn)的基礎原理是由獨立的音源在低頻部分重疊的增加而導致，它們之間不再細分角度，而是像一個(gè)大聲源，根據長(cháng)度。這個(gè)影響可以添加電子波束成形來(lái)避免，比如受DPS控制的線(xiàn)陣。然而，Ikarray-8的最大長(cháng)度只有四組音箱，在實(shí)際應用中中低的射線(xiàn)效應沒(méi)有產(chǎn)生。

　　最大聲壓級：能有多響?

　　在我們的測試報告中，我們用兩種方法評定最大聲壓級，以接近最實(shí)際的擴聲應用下的情況。首先，我們使用185ms正弦驟發(fā)信號。電平增長(cháng)到某一失真總量，通常為3%或10%。測試聲壓級為測試時(shí)長(cháng)內的平均聲壓級，記錄為測試數據。測試頻率范圍精度為1/12倍頻程。Fig16和17顯示了用于Ikarray-8 15°和5°版本的測試，Fig16是單只下的，Fig17是3只組成的陣列下的。頻率范圍顯示音箱整體特性和一致性，是否某個(gè)點(diǎn)有突出或弱的點(diǎn)。Ikarray-8表現的較好。

圖左：?jiǎn)沃籌karray-8在10%失真下的最大聲壓級如圖。紅線(xiàn)為15°版本，藍線(xiàn)為5°版本

圖右：三只5°Ikarray-8在10%失真下的最大聲壓級如圖

　　第二個(gè)最大電平的測試方法是復音測試，捕捉整個(gè)諧波失真(THD)和互調失真(IMD)，統稱(chēng)為整體失真(TD)。復音信號的基礎組成由60個(gè)帶有隨機相位的正弦信號組成，頻譜加權也可被調節。測試如圖18和19，平均音樂(lè )信號(綠色曲線(xiàn))加權被選擇。合稱(chēng)信號的峰值因數，用于描述峰值和RMS值的比，是典型的12dB.

　　類(lèi)似的，聲學(xué)方面，有聲壓級為平均電平Leq，即時(shí)間周期內，連續聲壓等效能量。有峰值電平Lpk。值得注意的是對于聲學(xué)測試平均測試Leq用于評價(jià)揚聲器系統的最大電平。對于這個(gè)測試下產(chǎn)生的失真數據，激勵信號被添加在一起，即添加了諧波失真和互調失真。這種測試方法，電平增加直到總失真成風(fēng)(TD)達到10%。這些條件下，單獨的Ikarray-8 15°系統，根據EIA-426B的音樂(lè )頻譜，達到137dB峰值電平，在距離1M處，自由場(chǎng)下。平均電平是124dB。數據手冊給出了131dB和137dB的值，參考了6dB峰值因數的信號。5°版本的值會(huì )多1dB。

　　在一個(gè)3只Ikarray-8 15°組成的陣列中增益顯著(zhù)提升。結果為132dB Leq和144dBLpk，是這套系統有資格適配更大型的應用。自由場(chǎng)下40米可以達到良好的100 dB Leq。由于現場(chǎng)中多于12dB的動(dòng)態(tài)余量是需要的，這個(gè)值有些被高估。然而它展現了Ikarray-8系統良好的潛力。

　　VoiceAcoustic也提供Ikarray-8完整配置方案，適用基礎，標準和大型版本?；A版包括兩個(gè)全頻，兩個(gè)超低和一個(gè)3通道功放以及各種附件。立體聲應用中，基礎版中的兩個(gè)超低為單聲道合并超低。標準版的數量是基礎版的一倍，4個(gè)全頻，四個(gè)超低和一個(gè)6通道功放。附件也加倍。最大系統版包含8個(gè)全頻和8個(gè)超低，兩臺6通道功放。所有的版本都可使用主動(dòng)有源Paveosub超低來(lái)代替獨立的功放。有源版的價(jià)格和獨立功放版僅有一點(diǎn)差別。

　　結論

　　Voice-Acoustic的“即插即用線(xiàn)陣”Ikarray-8是緊湊線(xiàn)陣市場(chǎng)的新秀。如果你在展會(huì )中觀(guān)察，你將發(fā)現流行的8”線(xiàn)陣列型號有非常廣的選擇范圍，已經(jīng)變成了音響公司普遍的工具。90%的應用幾乎是相對小型的30m距離的場(chǎng)地。

　　這正是吻合Ikarray-8的設計。兩個(gè)固定角度的“二合一”理念意味著(zhù)最大4只組合的系統可以良好覆蓋多數任務(wù)。在部分場(chǎng)景中陣列的組合可被預估，而無(wú)需軟件的使用。2點(diǎn)吊掛使裝卸安全快捷。從聲學(xué)角度來(lái)看，這套系統5°或15°的固定角度，定制箱殼和波導也提供了一些優(yōu)勢，無(wú)需因大角度范圍產(chǎn)生構造上的妥協(xié)。相關(guān)的系統功率放大器或有源超低，配合預設置和明了的接線(xiàn)，也提供了期望的即插即用的感覺(jué)，不僅操作簡(jiǎn)單，也提供了高度的操作可靠性。Ikarray-8 在實(shí)驗室測試中也展現了它的技術(shù)性能。高聲壓級，低失真可控性良好的角度控制說(shuō)明了這套系統的優(yōu)勢。在工藝和附件方面，Voice Acoustic在一段時(shí)間中已處于較高水平，所以所有的需求都可以滿(mǎn)足。