把音箱排成阵列:分解最新线阵列身手的繁荣

2020-02-11 21:52 shenhua

  “线阵列”这个词涵盖了一系列广泛的产品,包括从只由少量组件和无源分频网络组成的2路扬声器到每个组件独立配置放大器和DSP的高度复杂的多传感器系统的各种系统。

  “线阵列”的主要共同点是:a)许多音箱堆叠在一起(通常是悬吊的方式)并且排成一列; b)把设备排成列为的是在特定水平区域上提供无论距离远近的全带宽的覆盖;c)排成线性阵列的音箱的音频输出提供了涵盖了听音区域的相对一致的声波,其特定频率下垂直的模式控制由排成阵列的组件的耦合和阵列的物理长度控制。

  让我们来探索线阵列中使用的一些最新技术,以进一步提高系统性能,包括传感器和系统控制上的创新以及有助于设计,制造,测量和应用的先进技术。

  线阵列式音箱的制造商能够利用各种现代化的设计工具和工程工具,增加产品开发过程的精度和可预测性。现代计算机的速度和能力已经允许对音频信号进行实时分析,并能够直观地显示所得到的音频的测量结果,从而可以对设计的每一次改变进行实时的评估和比较。

  热成像系统可以观察正在工作的换能器的内部,并将热传递以图像的形式显示出来。同时激光干涉测量系统能够提供换能器和箱体的振动分析。 CAD程序可以对复杂的体系结构进行建模,并帮助设计人员在实际中构建系统之前在电脑中将系统的各部分组装在一起。而在创建最初的设计原型时,像3D打印和可编程加工设备这样的技术可以加速整个过程,同时降低多次迭代和改进所需的成本。

  当准备好建造系统时,计算机辅助制造工具可以创建精确的,可复制的换能器和内部结构,从而使线阵列的声学性能一致。这也适用于电子元器件的测量和选择,能够使元器件,放大器和DSP控制电路的表现保持在规定的性能参数范围内。

  结合使用消声室或其他可控的声学空间,同时使用旋转装置固定和移动被测试设备,可以对特定箱体进行非常精确的极坐标测量,然后利用这些数据在预测软件中进行模拟并计算出该系统的性能。

  这类软件能够将虚拟的线性阵列扬声器放置在某个演出场地的平面图内,并针对指定的覆盖范围在不同的频带上生成覆盖图,并根据扬声器的放置情况指出扬声器之间的相互作用是建设性的还是破坏性的。

  所有音箱的核心是声学元件 - 换能器,喇叭和波导管。人们正在通过创新努力提高这些机电设备的可靠性和一致性,即使在推到极限时也能保持其响应特性的准确性,热稳定性和电气效率。

  在大多数情况下,换能器会进行专门设计以用于特定的线阵列,这与早期的情况相反,那时制造商使用现成的组件制造音箱系统。

  通过辅助专用的换能器,革新的波导管和喇叭技术,在组件之间交叉传递时有助于保持指向的一致性,同时也有助于确保频率响应的均匀性,并使相邻的音箱能够紧密的协同工作。

  RCF最近发布的HDL 6-A紧凑型线阵列音箱中使用了为中音锥体驱动器专门开发的2英寸的内音圈和外音圈,并且在两个音圈中间使用了聚酰亚胺夹层夹。

  该技术可以将散热表面面积与粘附面积增加一倍,以增加机械阻力。现代线阵列音箱的先驱L-Acoustics利用K形共面传感器以及DOSC波导管来保证系统(如K1和K2)的水平均匀对称覆盖。

  在紧凑的KARA中,K形传感器能够产生110度的特定水平均匀对称覆盖,而且制造商还表明KARA在整个频率范围内都不会有次级波瓣。此外,任何KARA阵列式扬声器系统的每个元件,都可以弯曲到最大10度,而且这种弯曲不会破坏元件间的声学耦合特性。

  Alcons Audio部署了一种独特的14英寸高的单膜带状换能器,从上到下布置在LR28音箱,能够提供覆盖高达八度的声音输出。 VUE Audiotechnik使用铍制压缩驱动器的穹状构造,材料铍可以减少振膜的机械变形,同时将谐振频率转移到人耳听觉范围之内。

  这一设计还试图将随着时间变换的功耗压缩效应降到最低,VUE公司首席执行官Ken Berger补充说:“我们的目标是使系统在演出返场中的表现与演出刚开始时的表现一样好。”

  与此同时,Adamson低音扬声器使用了专门的Kevlar音盆,同时还在MF压缩驱动器的背板安装高频压缩驱动器,并让他们保持同轴,这样能够创造出一个涵盖较高频率范围的专有Co-Entrant中/高频设备。

  此外,该公司还制定了可控的合成技术(Controlled Summation Technology),在这种技术中,向外张开的低中频换能器会将其声中心置于更靠近的地方 - 通过DSP控制的重叠进一步改进声音质量,以消除中间波瓣。

  JBL推出的专业产品:VTX线双振膜,双音圈压缩式驱动器,可以更好地控制失真。

  与单隔膜驱动器相比,D2具有更小的移动质量,更小的总重量,并且还声称能够提供更好的热传递效果以及更大的功率和更高的SPL水平。 Clair Brothers公司的C15实现中频和高频的技术方案是,在位于中心位置的中/高区域,提供水平90度和垂直10度的覆盖范围,两侧的低频区域保持对称。

  波导管能够在垂直和水平平面中提供更高的方向性,因此能够形成一个非常连贯的中波阵面,Clair Brothers公司说这样不会有声染色和窄路/喉咙失真。

  此外,每个C15的低频驱动器有15英寸大,使用4英寸音圈。在其自己的前载进入自己的调谐反射腔内(包含文丘里反射口)。低音扬声器呈准偶极子排列,并且将中音的极坐标与中音波导的极坐标对齐,能够提供无缝的转换,同时可以扩展低音和中音指向性图案的控制。

  Bose的专业产品ShowMatch DeltaQ音箱使用可替换的波导管来满足观众对声音覆盖的要求,能够分别提供5-,10-或20-度的垂直覆盖。

  d&b audiotechnik采取“整体”的系统设计方法,公司的营销及沟通部门的负责人Sarah Sowah指出,“对方向性的控制是公司坚定不移的政策”,在J系列线阵列音箱的生产中,引入专利的波形塑形装置,来保证两个压缩式驱动器的同轴安装。

  d&b audiotechnik采取“整体”的系统设计方法,公司的营销及沟通部门的负责人Sarah Sowah指出,“对方向性的控制是公司坚定不移的政策”,在J系列线阵列音箱的生产中,引入专利的波形塑形装置,来保证两个压缩式驱动器的同轴安装。

  在新近发布的NEXO GEO M10中,使用了专利的指向/定相设备,能够扩展相邻的10英寸驱动器之间的上线源耦合频率限制。 据该公司介绍,利用这种技术,“相邻的扬声器能够相互耦合起来,听起来就好像有两倍数量的6英寸驱动器,并且安置距离也像是缩短了一半”。

  Renkus-Heinz VARIAi展示了一种完全模块化的方法,箱体可以使用垂直阵列,水平阵列或地面堆叠系统。凭借一系列的垂直的和水平的散射角度以及该公司的Transitional WaveGuides技术,最终能够在非常广泛的应用范围。