深入了解QSC心型指向低頻揚聲器方案（下）

　　上篇文章中已經(jīng)為大家介紹了低頻揚聲器傳統的全方位輻射聲波會(huì )給一些應用場(chǎng)景帶來(lái)回音，低頻重疊和干擾等問(wèn)題。因此聲學(xué)工程師從50年代便開(kāi)始研究使用最少2個(gè)低頻揚聲器來(lái)做低頻陣列。這樣的陣列可以將低頻的聲波調整為具有指向性，但需要非常細致的對延時(shí)，兩極化，音量甚至揚聲器間的間距進(jìn)行調試。心型指向也是由此而來(lái)，心型是指在這樣的設置下陣列前方的音量會(huì )遠大于陣列后方的音量而不再是360度的音量都相同。

　　然而，要想調試出正確的心型輻射低頻，需要在深厚的物理學(xué)基礎上對以上提到的各種參數進(jìn)行調整。多年來(lái)，這都是對很多聲學(xué)工程師和產(chǎn)品公司的巨大挑戰

　　如果制作心型指向低頻揚聲器陣列

　　為了能夠更好的說(shuō)明自己用兩個(gè)低頻揚聲器制作心型指向陣列時(shí)會(huì )遇到的挑戰，我們來(lái)對各參數進(jìn)行逐一分析。

　　一

　　兩極對質(zhì)以及延時(shí)

　　在這個(gè)情況下，我們將兩個(gè)低頻揚聲器的相對相位進(jìn)行調整(對后置低頻揚聲器做做180度的相位移動(dòng))然后加入適當的延時(shí)量(延時(shí)要根據整個(gè)低頻聲波的頻寬來(lái)調整)。

　　這樣設定之后，覆蓋面變?yōu)樵?80度50Hz至270度150Hz間。從下面的特殊的馬蹄形圖像可以看出這套低頻系統無(wú)法產(chǎn)生可用的140Hz以上聲波(黑線(xiàn)以外)。同時(shí)，心型聲波抵掉的是70Hz以下的聲波(藍色部分)。這意味著(zhù)這樣的低頻陣列發(fā)出的是影響很低頻率的心型聲波，而且抵掉的頻率會(huì )隨著(zhù)系統頻率的提升而下降。就算這樣，這任然只能是一套不太理想的設置，任然有太多不需要的低頻輻射到四周。

　　圖一：在4米距離檢測設置有兩極對質(zhì)和單一延時(shí)的雙低頻揚聲器心型指向系統的指標圖

　　圖二：在4米距離檢測設置有兩極對質(zhì)和單一延時(shí)的雙低頻揚聲器心型指向系統的指標圖。

　　二

　　延時(shí)過(guò)小

　　第二個(gè)例子要展示的是陣列系統內低頻揚聲器間的延時(shí)過(guò)小會(huì )產(chǎn)生的問(wèn)題。在這個(gè)情況下，前方的聲波得到了提升，并且有更好的控制力，但是后方產(chǎn)生了多余的聲波并完全破壞了心型輻射的效果。這意味著(zhù)低頻揚聲器系統側面的低頻聲波雖然比較理想但是聲波能量還是對后方有影響。因此這樣的設置任然是不理想也達不到我們想要的效果的。

　　圖三：在4米距離檢測設置有兩極對質(zhì)和延時(shí)過(guò)小的雙低頻揚聲器心型指向系統的指標圖

　　圖四：在4米距離檢測設置有兩極對質(zhì)和延時(shí)過(guò)小的雙低頻揚聲器心型指向系統的指標圖

　　三

　　延時(shí)過(guò)大

　　相反的，如果陣列系統內低頻揚聲器間的延時(shí)過(guò)大，側面的低頻聲波會(huì )很薄弱，而且在聲波寬度比較大時(shí)聲波的又會(huì )變?yōu)橄蛩闹茌椛?。因此在室外使用時(shí)，任然會(huì )浪費有過(guò)多的低音音頻能量，或者在舞臺上侵入表演者的話(huà)題。

　　圖五：在4米距離檢測設置有兩極對質(zhì)和延時(shí)過(guò)大的雙低頻揚聲器心型指向系統的指標圖

　　圖六：在4米距離檢測設置有兩極對質(zhì)和延時(shí)過(guò)大的雙低頻揚聲器心型指向系統的指標圖

　　QSC的心型指向解決方案

　　為了能夠克服這些心型指向低頻揚聲器陣列會(huì )出現的難題，QSC研發(fā)出了易上手并能夠持續制造完美心型指向低頻的產(chǎn)品。QSC最新的DSP技術(shù)可以通過(guò)復雜的運算使得相關(guān)的低頻揚聲器們在系統后部產(chǎn)生完美的互動(dòng)，從而產(chǎn)生出完美的抵消。同時(shí)讓聲波在系統前部也能完美的匯合。由此在系統前端聲壓級高于尾端聲壓級15dB的情況下讓聲波輻射得到了非常理想的心型圖案，

　　兩只QSC KS系列有源低頻揚聲器便可形成完美的心型指向。而由兩個(gè)1800瓦D類(lèi)功放推動(dòng)的輕便的KS212C更是一只單音箱心型指向低頻揚聲器，它配有兩只12寸長(cháng)拋型低頻單元來(lái)產(chǎn)生完美的心型聲波。全新的高功率KS118低頻揚聲器由一個(gè)3600瓦D類(lèi)功放推動(dòng)一只18寸指向性單元，其可輕易的通過(guò)內置的DSP設定來(lái)將兩只或多只同款揚聲器組合成前后放置型的心型陣列。

　　因此，得益于升級的內置DSP處理器，只需要根據系統要求將低頻揚聲器們擺好位置，設好音量和延時(shí)便可組合出一套高效穩定的心型指向陣列。由于掌握了可以完全控制低頻揚聲器及其EQ的核心技術(shù)(特別是KS212C，其兩個(gè)單元的間距是固定的)，我們得以精確的調試出一個(gè)心型指向DSP濾波器來(lái)通過(guò)延時(shí)和振幅校正在全頻道范圍內基于不同頻率而產(chǎn)生最優(yōu)化的心型聲波輻射。在此基礎上，后方衰減和軸上靈敏度也都得到了最優(yōu)效果。

　　在這樣的解決方案下，我們可以很好的將低頻控制在它應該在的位置，而不會(huì )干擾到表演者的麥克風(fēng)，或者多余的低頻震動(dòng)干擾到隔壁的活動(dòng)。

　　圖七：在4米距離檢測到的QSC KS212心型指向有源低頻揚聲器的指標圖。藍色部分顯示的是不會(huì )干擾的范圍，黑線(xiàn)標識的是可用范圍。

　　圖八：在4米距離檢測到的QSC KS212心型指向有源低頻揚聲器的指標圖。藍色部分顯示的是不會(huì )干擾的范圍，黑線(xiàn)標識的是可用范圍。

　　總結

　　只要擁有過(guò)硬的技術(shù)和經(jīng)驗，是可以使用任何常見(jiàn)的低頻揚聲器陣列來(lái)產(chǎn)生心型低頻聲波的。但是，只要在擺放位置，延時(shí)，極向以及音量上有任何錯誤，都會(huì )使得低頻的效果大打折扣。因此，為了讓QSC客戶(hù)可以輕松，簡(jiǎn)單的在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)都能用上心型指向低頻揚聲器，我們開(kāi)發(fā)出了針對各種場(chǎng)景的，對用戶(hù)非常友好的產(chǎn)品和解決方案。