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筆記 | 聚焦陣列揚聲器的深層邏輯(下)

揚聲器怎樣陣列呢?任何打算以多個數量共同使用的揚聲器都必須經過仔細設計,并用類似的單元進行徹底測試,以確定其作為陣列成員的可行性,共同提供合理的平坦的能量疊加……

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事實證明,兩個90度的號角相鄰——實際上結合得非常好。這種表現有點像老式的多細胞喇叭,能產生大約70度的總輸出角度。

在陣列中添加第三個號角,-6dB的點會變得更窄,大約60度。繼續擴大到7個90度的號角,-6dB的點會變得更窄,大約40度。

這里需要注意的是,我們關注的是-6dB的點,如前所述,這是定義音箱覆蓋角度的行業標準。而且陣列的正向輻射功率比單個喇叭大得多,這正是正確的陣列應該表現出的特點。

該陣列的有效覆蓋角度遠大于其正向輻射功率(同樣,基于-6dB的點)。這里所說的有效角度是什么意思?這是總體覆蓋角度中能保持合理均勻覆蓋的任何點。如果只有50 Hz到100 Hz呈現180度的覆蓋,但更高的頻率要窄得多,那么180度則不能視為有效的覆蓋角度。

1 錐盆

揚聲器的錐盆與號角完全不同。號角設計成特定的覆蓋角度,而錐盆則是為了還原聲音而設計的。特定錐盆的擴張率和幾何形狀決定了單個錐盆驅動器的覆蓋角度,正如我們預想的那樣,基本都是錐形的。

多個錐盆相互排列的角度和配置會影響錐盆驅動器的陣列方式。實際上,所有聲學行為都是頻率的函數。

所以某些直徑的錐盆驅動器,在較低的頻率下呈現出寬的角度,而在較高的頻率下則呈現出窄的角度。如果將同類元件相結合,這就引出了線陣列…

2 線陣方向性

最終,與老式的號角為主的揚聲器組的概念不同,現代線陣列是號角(或制造商命名的波導體)與各種尺寸的錐盆驅動器的組合。

其目的很明確:改進了指向性,其好處是將聲音傳遞到觀眾區域,同時最大化減少非必要聲音。通過消除墻壁和天花板上不必要的反射,直達聲更清晰、更干凈。

然而,線陣往往擅長長距離發送相干聲波,這使得它的反射更像是一種克制的回聲,而不是不相干聲源的散射混響效果。所以需要非常非常小心地聚焦線陣列,以避免可能的反射。

有一種簡單的方法可以解釋線陣列中發生的情況。線陣列中的多個聲源彼此產生聲學疊加,它們在物理平面中緊密排列,而同時產生離軸抵消波瓣。這一因素形成了線陣列的特殊能力——可以在線陣的長軸上提供嚴格定義的方向性。

當你面對一個精細優化過的線陣列時,聲音很出色,當你站在它下面時,聽起來就像是電平急劇衰減了。在處理反饋和其他舞臺相關聲污染時,這是一件好事。

3 排列起來

超低音揚聲器和全頻線陣列。

從這個角度思考:將若干聲源堆疊成一條線,無論是直線還是呈J或C型,都會有聲學增加和消除的措施。考慮到與換能器尺寸和形狀相關的頻段限制參數(通過DSP),可以創建廣泛頻段的方向控制系統。

但這并不容易。將錐形聲源(如MF范圍內的6英寸或8英寸錐盆驅動器)組合在一起,以使其與高頻輸出盡可能窄的高頻波導進行聲學匹配,并不容易獲得好的輸出結果。

然后,我們做了各種各樣的試驗,試圖獲得完全不同的覆蓋角度,使它們大致一致。通常先傾斜錐盆驅動器,接下來是提供各種形式的物理擋板,以改變錐盆驅動器本來的角度特性。最后,用DSP管理角度控制。

好消息是,幾乎任何聲源如果組合在一條緊密耦合的線型中,都會單獨進行垂直方向控制。因此,無論是否經過精心設計和測試,大多數線陣列都將顯示出有用的角度控制。

隨著專業音頻世界的不斷增長和發展,會出現穩定的產品改進趨勢。終端用戶將區分出真正有用的系統。

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