线阵列音箱设计技巧你要知!这份技巧贴一定要收藏!
线阵演示一直是广州展及上海展的重头戏,各大品牌在同一个场地争相PK,
展示各自优秀的音响线阵系统,
为观众带来震撼的听觉盛宴。
上海展
广州展
线阵列是一种扬声器单位的阵列方式,它可以对声音进行良好的控制,并在发生反馈之前提供适当的增益。为了合理得本地使用线阵列扬声器,设计者必须明确扬声器设计和操作的一些基来源根基理。
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标准的扬声器结构
标准的扬声器是点声源,点声源的声学特性
球面波辐射
球状
声波传播以三维的方式进行
当距离增加一倍时,因为距离发生的损耗 = -6 dB
这就是所谓的平方反比定律
损耗dB = 20*LOG
数学的基来源根基理
理论上的点声源:
2 X 半径 R = 4 X 面积
4 X 面积 = 四分之一 能量, 或 6 dB 声压级损失
因此,平方反比定律为:距离每增加一倍损失6dB
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线阵列的特性
柱面波辐射:当距离每增加一倍时,距离所造成的损耗=-3dB,只适用于近场。
柱体= 纵向的
声波以二维的方式传播
线阵列利用声波干涉原理(增强或减弱)来限制声波的辐射角度
数学的基来源根基理
理论上的无限线声源:
2 X 半径 R = 2 X 面积
2 X 面积 = 二分之一能量, 或 3dB 的声压级损失
因此,无限点声源在距离增加一倍时,只损耗3dB
线阵列系统:
平方反比定律:
距离每增加一倍,距离引起的损耗=-3dB,只适用于近场。
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近场/远场
一个设计者如何决定线阵列的近场或远端场呢?
所有有限线声源在一定距离后会转变成点声源,这是因为在远距离的听众看来,声源更像是一个点而不是线,把这个转变距离称作该线声源的临界距离。
近场和远场的比较
基本线阵列扬声器频率耦合的几何学
为了合理地耦合所有跨越5kHz的频率,换能器件必须小于2.67”(170px)。这对实际设计来说是完全不现实的。线阵列如果建立在一堆简易扬声驱动单位的堆砌上,是不成能在高频下作为线声源使用的。
近场计算的数学原理
如何决定需要的阵列高度?
取决于以下各量组成的矩阵:
竖直的覆盖角;
传播距离;
传播环境的混响特性;
竖直的覆盖角;
阵列地址;
听众位置的最低点;
听众位置的最高点。
线阵列必须可以“看到”每个听众位置,而且用无阻碍的“投射”传播声音。
投射距离
如何决定需要的阵列高度?
一般来说,为了包管柱面波,阵列的高度必须大致是所要求最低频率高度的6倍。注意:这只是阵列的近场,一般是阵列高度的6倍。
如何估计一个线阵列的投射距离?
混响对阵列高度的影响
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混响场下的线阵列
实际的和估算的混响时间(RT60),混响时间是用点声源进行丈量和估计的,对线阵列扬声系统而言,连结其低频性能的稳定性是很重要的,以上观点在混响场中尤为重要。
一个真正担忧的问题 — 不服衡的混响声
如果柱面波的传播只有在高频的时候被控制— 那么发生”估算的RT60“ 的声音能量也只能影响高频,整个房间听起来会“嗡嗡”作响。
举例说明:
注意事项:阵列的中心点必须连结足够近的距离,来包管高的一致性。这取决于应用。
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建立一个线声源
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线阵列
带有带状驱动单位的换能器
带状的换能器有着巨大的优势,因为有等相位的特质。
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音箱墙与线阵列
是一个线阵列 ?还是只是“堆砌”的音箱?
平面阵列和仿真
堆叠的音箱
带有金属波导管结构的堆叠音箱
音箱的波导管
球状换能器中仿照平面换能器设计的隐藏于箱体中的波导管。
扬声器的管道
更多的“波管道”和更多的相位异常。
这个波导管有8 个路径长度和8个声中心
带有金属扇片的扬声器
线阵列可以在没有干扰的情况下自然耦合
来源 | 部分内容节录自艾维音响网
上海国际专业灯光音响展览会
2017年10月11日至14日
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