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笔记 | 聚焦阵列扬声器的深层逻辑(下)
更新时间:2023-3-15 9:00:21 编辑:温情 睿铭声光 调整文字大小:【

扬声器怎样阵列呢?任何打算以多个数量共同使用的扬声器都必须经过仔细设计,并用类似的单元进行彻底测试,以确定其作为阵列成员的可行性,共同提供合理的平坦的能量叠加……

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事实证明,两个90度的号角相邻——实际上结合得非常好。这种表现有点像老式的多细胞喇叭,能产生大约70度的总输出角度。

在阵列中添加第三个号角,-6dB的点会变得更窄,大约60度。继续扩大到7个90度的号角,-6dB的点会变得更窄,大约40度。

这里需要注意的是,我们关注的是-6dB的点,如前所述,这是定义音箱覆盖角度的行业标准。而且阵列的正向辐射功率比单个喇叭大得多,这正是正确的阵列应该表现出的特点。

该阵列的有效覆盖角度远大于其正向辐射功率(同样,基于-6dB的点)。这里所说的有效角度是什么意思?这是总体覆盖角度中能保持合理均匀覆盖的任何点。如果只有50 Hz到100 Hz呈现180度的覆盖,但更高的频率要窄得多,那么180度则不能视为有效的覆盖角度。

1 锥盆

扬声器的锥盆与号角完全不同。号角设计成特定的覆盖角度,而锥盆则是为了还原声音而设计的。特定锥盆的扩张率和几何形状决定了单个锥盆驱动器的覆盖角度,正如我们预想的那样,基本都是锥形的。

多个锥盆相互排列的角度和配置会影响锥盆驱动器的阵列方式。实际上,所有声学行为都是频率的函数。

所以某些直径的锥盆驱动器,在较低的频率下呈现出宽的角度,而在较高的频率下则呈现出窄的角度。如果将同类元件相结合,这就引出了线阵列…

2 线阵方向性

最终,与老式的号角为主的扬声器组的概念不同,现代线阵列是号角(或制造商命名的波导体)与各种尺寸的锥盆驱动器的组合。

其目的很明确:改进了指向性,其好处是将声音传递到观众区域,同时最大化减少非必要声音。通过消除墙壁和天花板上不必要的反射,直达声更清晰、更干净。

然而,线阵往往擅长长距离发送相干声波,这使得它的反射更像是一种克制的回声,而不是不相干声源的散射混响效果。所以需要非常非常小心地聚焦线阵列,以避免可能的反射。

有一种简单的方法可以解释线阵列中发生的情况。线阵列中的多个声源彼此产生声学叠加,它们在物理平面中紧密排列,而同时产生离轴抵消波瓣。这一因素形成了线阵列的特殊能力——可以在线阵的长轴上提供严格定义的方向性。

当你面对一个精细优化过的线阵列时,声音很出色,当你站在它下面时,听起来就像是电平急剧衰减了。在处理反馈和其他舞台相关声污染时,这是一件好事。

3 排列起来

超低音扬声器和全频线阵列。

从这个角度思考:将若干声源堆叠成一条线,无论是直线还是呈J或C型,都会有声学增加和消除的措施。考虑到与换能器尺寸和形状相关的频段限制参数(通过DSP),可以创建广泛频段的方向控制系统。

但这并不容易。将锥形声源(如MF范围内的6英寸或8英寸锥盆驱动器)组合在一起,以使其与高频输出尽可能窄的高频波导进行声学匹配,并不容易获得好的输出结果。

然后,我们做了各种各样的试验,试图获得完全不同的覆盖角度,使它们大致一致。通常先倾斜锥盆驱动器,接下来是提供各种形式的物理挡板,以改变锥盆驱动器本来的角度特性。最后,用DSP管理角度控制。

好消息是,几乎任何声源如果组合在一条紧密耦合的线型中,都会单独进行垂直方向控制。因此,无论是否经过精心设计和测试,大多数线阵列都将显示出有用的角度控制。

随着专业音频世界的不断增长和发展,会出现稳定的产品改进趋势。终端用户将区分出真正有用的系统。

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