音箱揚聲器線陣列知識問答

時間：2016-08-23作者：廣州市羅誠電子有限公司瀏覽：64

    什么是高質(zhì)量音響系統(tǒng)的目標?提供明確規(guī)定的、從坐位到坐位盡可能一致的全頻覆蓋。但是，傳統(tǒng)的揚聲器群方法，由于音響之間的相互作用而產(chǎn)生的干擾，在達到這個目標方面，存在著固有的限制。解決辦法就是提供具有較好的音質(zhì)(較少的梳狀濾波)、較好的覆蓋、較有效地利用放大器功率的系統(tǒng)。下面是一個概況： 
    問題： 
    1)以足夠的聲壓級覆蓋大量的聽眾，要求多只揚聲器(一只揚聲器，在理論上是理想的解決辦法，但是不能提供必要的聲壓級或者覆蓋)。 
    2)傳統(tǒng)上，這意味著多個梯形音箱，排列得盡可能緊湊，一個音箱覆蓋一個特定的區(qū)域。這是一個把破壞性覆蓋圖形重疊降低到較低限度的企圖(這就引起時間到達/相位的不規(guī)則和形成梳狀濾波、不均勻的頻率響應、不良的清晰度等等)。結(jié)果是傳統(tǒng)的扇形多梯形音響陣列。
    3)即使采用嚴格的圖形控制，相鄰裝置之間的圖形重疊依然發(fā)生，由于不同的路徑長度和信號到達時間，造成與頻率和位置有關(guān)的干擾(梳狀濾波)。形成的抵消，從坐位到坐位，在頻率響應和聲壓級中引起廣泛的變化。 
    4)扇形陣列的另外一個固有的限制是，為了降低圖形重疊，應當只有一組揚聲器單元指向給定的聽眾區(qū)域?？偟穆晧杭壱虼耸艿皆摻M單元的能力的限制。試圖通過把多個聲源指向同一個聽眾區(qū)域來提高給定區(qū)域的聲壓級(實質(zhì)上使陣列變得平坦)，則由于重疊的圖形(梳狀濾波)而增加相位抵消。 
    5)傳統(tǒng)的系統(tǒng)投射的是球面波陣面，在水平和垂直兩個平面內(nèi)均勻擴張。聲壓級(SPL)服從反平方規(guī)律，它表明，當距離增加一倍時，聲壓級下降6dB。實際的效果是，對于常規(guī)系統(tǒng)，為了把足夠的聲壓級送到覆蓋圖形的后面，覆蓋圖形的**有可能過響。 
    6)在試圖提供足夠的聲壓級的過程中，隨著音響單元的數(shù)目的增加，各種到達時間和相位抵消形成混亂的聲場。因此，為了克服房間內(nèi)在總聲壓級上的相位抵消效應，要求額外的功率。
    解決辦法： 
    1)對這些問題的解決辦法是創(chuàng)造一個虛擬單聲源。這個在理論上理想的解決辦法(依據(jù)定義)，消除圖形重疊、來自鄰近聲源的相位抵消等等。但是，在整個音頻頻帶內(nèi)的實現(xiàn)變得復雜起來。 
    2)傳統(tǒng)的線陣列概念是由Olson，Beranek以及其他人發(fā)展的。1988年，ChristianHeil博士和MarcelUrban教授 從事研究，結(jié)果產(chǎn)生了要求的條件的定義。在這些條件下，可以在可聽的頻率范圍內(nèi)，有效地把單獨的聲源耦合起來，創(chuàng)造虛擬單聲源。有關(guān)的參數(shù)包括波長、每個聲源的表面積、相對聲源間距。
    3)這項研究的一個整體組成部分是Heil博士和Urban教授把菲涅耳分析應用到理解音頻干涉現(xiàn)象。利用1800年代早期的原理(分析光學干涉)，確定了L-ACOUSTICS波陣面糾正技術(shù)的準則。 
    4)Heil博士和Urban教授1992年3月在AES發(fā)表的論文引用了這些準則， 
　　它們可以總結(jié)如下：
　　如果滿足下列條件中的一個或者兩個，那么在一個平面或者連續(xù)彎曲的表面上，排列成陣列、并且聲源之間具有規(guī)則間距的聲源集合，等效于其尺寸與整個集合相同的單個聲源： 
　　a.聲源之間的間距(步長，定義為相鄰聲源的聲學中心之間的距離)，在工作頻帶的所有頻率，小于波長的一半。 
　　b.單獨的聲源產(chǎn)生的波陣面是平面的(平坦的和矩形的，在聲源的輸出有不變的相位)，并且聲源的組合面積(有效輻射系數(shù))至少填充目標輻射表面區(qū)域的80%。
　　5)線源陣列的性能和單獨揚聲器箱的設(shè)計，受到WST準則的物理學的嚴格支配。 
　　6)揚聲器的外形尺寸支配著中低頻揚聲器能夠滿足**個準則，但是高頻壓縮驅(qū)動器則不能支配(外形尺寸太大了)。
　　7)為了正確耦合，高頻部分必須符合*二個準則。這就直接導致了****權(quán)的DOSC波導，它是**個能夠產(chǎn)生矩形、不變相位平面輸出的高頻裝置。這種****權(quán)的DOSC波導是L-ACOUSTICSV-DOSC、dV-DOSC、ARCS系統(tǒng)的心臟。
　　8)L-ACOUSTICS對這些概念的應用，在整個的頻率范圍，形成虛擬單個單元線聲源系統(tǒng)，必要的時候，可以對它進行發(fā)展和巧妙的處理，以產(chǎn)生需要的覆蓋圖形。
　　9)正確地應用波陣面糾正技術(shù)，線聲源系統(tǒng)產(chǎn)生的圓柱形波陣面，當距離增加一倍時，可以下降3dB(相反，傳統(tǒng)點聲源系統(tǒng)的球面形波陣面，當距離增加一倍時，下降6dB)，從前到后，形成較均勻的覆蓋。


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  詞條說明

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