科普|關(guān)于線(xiàn)陣列音箱的身世

　　以往為了解決大場(chǎng)地(如大型體育館、體育場(chǎng)和廣場(chǎng))擴聲的需要，常采用幾十只或上百只音箱組成大型的“音箱陣”或“音墻”，來(lái)滿(mǎn)足場(chǎng)地擴聲聲壓級和聲場(chǎng)覆蓋的要求。這種方式沿用了許多年，直至今天仍有使用。只是隨著(zhù)時(shí)間的延續，組陣的單元音箱在不斷地進(jìn)步與更替。后來(lái)人們逐漸發(fā)現，這種傳統的組陣方式雖然在總體上可以滿(mǎn)足大場(chǎng)地擴聲的需要，但是有兩個(gè)突出的問(wèn)題暴露出來(lái)：一是大型組陣現場(chǎng)搭建繁雜，使用不便;二是擴聲聲場(chǎng)存在明顯的聲干涉現象。

　　什么是線(xiàn)陣列揚聲器系統

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可以把線(xiàn)陣列揚聲器系統看成是一個(gè)“大型的全頻揚聲器”。它是借助線(xiàn)陣列( Line Array)的基本理論，在一定條件下予以近似而開(kāi)發(fā)出的揚聲器系統。需要注意的是，不能簡(jiǎn)單地把“線(xiàn)陣列”等同于實(shí)際的線(xiàn)陣列揚聲器系統。線(xiàn)陣列基本上是由一組排列戍直線(xiàn)、間隔緊密的輻射單元構成。這些輻射單元的聲輻射應具有相同的振幅和相位。

　　1.形成線(xiàn)陣列的基本條件

　　線(xiàn)陣列要實(shí)現一個(gè)近似理想的“線(xiàn)聲源”或“連續帶狀聲源”其基本點(diǎn)是：

　?、訇嚵械拿總€(gè)聲輻射器以一個(gè)同相位平面形波陣面工作;

　?、陉嚵械穆曒椛淦鞯穆曋行闹g的間距應小于最高輻射頻率波長(cháng)的一半。

　　2.從線(xiàn)陣列理論出發(fā)，實(shí)際的線(xiàn)陣列系統只是低中頻的線(xiàn)陣列

　　隨著(zhù)頻率的增高(即波長(cháng)的減小)需要輻射器的尺寸更小、間距更緊密來(lái)保持系統的指向性(即必須滿(mǎn)足上述“聲中心之間的間距應小于最高輻射頻率波長(cháng)的一半”的條件)。因而實(shí)際的辦法是，高頻部分采用高指向性的帶有“波導號角”的驅動(dòng)器來(lái)配合中低頻單元。這樣一種“組合方式”可以在寬頻帶內恒定地保持窄的垂直指向性。

　　3. 線(xiàn)陣列揚聲器系統與傳統組陣系統的主要區別

　　傳統組陣的單元音箱是通用型產(chǎn)品，它既可以用于組陣也可以單獨使用。而線(xiàn)陣列揚聲器系統的單元音箱是根據線(xiàn)陣列的要求專(zhuān)門(mén)研發(fā)的單元產(chǎn)品，不能單獨使用。這是兩者在功能上的區別。如果就擴聲聲場(chǎng)而言，傳統組陣雖然在物理尺度上能夠很好地組合在一起，但是系統的聲輻射圖形(如指向性、頻率特性)是很難控制的。因而會(huì )造成觀(guān)眾區聲場(chǎng)不均勻，恃別是擴聲聲場(chǎng)會(huì )出現明顯的聲干涉。這些會(huì )給擴聲質(zhì)量帶來(lái)負面效果，或者說(shuō)這是傳統組陣在擴聲應用中最“致命”的缺陷。線(xiàn)陣列揚聲器系統保持了傳統組陣可提供大聲壓級和遠距離供聲的特點(diǎn)，而聲輻射圖形容易控制。它的水平覆蓋取決于單元音箱，垂直覆蓋(或角度)是由單元音箱的數量和音箱間吊掛的角度來(lái)確定的。線(xiàn)陣列揚聲器系統具有良好的指向特性，供聲聲場(chǎng)均勻，聲場(chǎng)的聲干涉也小，因而有利于提高擴聲質(zhì)量。

　　關(guān)于線(xiàn)陣列音箱 你了解多少？

　　關(guān)于線(xiàn)陣列揚聲器系統在近區與遠區的聲場(chǎng)覆蓋

　　通常的線(xiàn)陣列揚聲器系統上方大部分呈直線(xiàn)排列，提供較遠聽(tīng)眾區域的供聲。陣列下方向內略彎曲呈“J“字形，對較近聽(tīng)眾區實(shí)現較寬展角的聲場(chǎng)覆蓋。

　　線(xiàn)陣列揚聲器系統對遠距離供聲具有明顯的優(yōu)越性，因為對于遠區而言，所有的陣列輻射單元作為一個(gè)體共同起作用，陣列輻射單元(或箱體單元)的數量每增加一倍，聲壓級相應增加6 dB。

　　理論上，一個(gè)無(wú)限長(cháng)的陣列才能形成圓柱形波陣面(即柱面波)，對于通常僅有幾米長(cháng)的線(xiàn)陣列揚聲器系統的聲輻射不可能形成完整的、理想的柱面波。實(shí)際的線(xiàn)陣列揚聲器系統在一定范圍內，也會(huì )表現出近場(chǎng)聲壓級衰減3 dB的區域。這是因為，線(xiàn)陣列揚聲器系統依照線(xiàn)陣列的基本理論在一定條件下的“近似性”所帶來(lái)的結果。

　　線(xiàn)陣列對于近場(chǎng)與遠場(chǎng)聲輻射的聲衰減是不一樣的，當離開(kāi)聲源的距離以倍增時(shí)，近場(chǎng)的聲壓衰減為3 dB;而遠場(chǎng)聲波呈球面波輻射，此時(shí)每增加一倍距離聲壓衰減為6 dB。在遠近場(chǎng)的交匯點(diǎn)，距陣列的距離我們暫且稱(chēng)作“交匯距離”(D)，它是線(xiàn)陣列長(cháng)度和信號頻率的圈數?？梢杂孟旅娴年P(guān)系式來(lái)表示：D= L2×f/2×340(式中，L為線(xiàn)陣列的總長(cháng)度，f是信號頻率，340是聲波在空氣中的平均傳播速度( m/s)為常數項。)