泛论线性声源阵列扬声器系统与应用

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列阵扬声器系统设计指南

列阵扬声器系统设计指南

[转帖]列阵扬声器系统设计指南恰当设计并安装的线阵列扬声器可以提供平直的频率响应、高质量的还音效果以及很强的、可控的覆盖特性。

本质上,线阵列就是从不同的驱动器发出的相同输出信号,在整个覆盖区域内满足“同相”的要求。

这听起来可能很简单,但要实现这样的技术参数绝不是一件简单的事。

了解线阵列的基本原理是重要的,因为这可以帮助你更好的运用这种设备。

线阵列的确可以表现出完美的声音,但这只有在彻底的了解和正确的配置以后才行。

首先要了解它的基本概念。

大家知道声音是在空气中传播的周期性变化的波。

换句话说,声音在空气中传播,而空气本身并不产生移动。

因此,在讨论声输出时,所有表述声音是“空气移动”的观点都是错误的。

这是很重要的一个特点。

另一个要了解的基本概念是“断点频率”。

在此频率之上,可以通过控制辐射体的度数(在本文中,就是线阵列的度数)来控制它的指向性。

断点频率与扬声器长度和辐射角度成反比。

断点频率的公式(如下)是适用于所有扬声器的一个基本概念。

对于线性阵列,音频专业人员可以借此估算线阵列的尺寸以及指向性可控的起始频率。

BF =24,000/Φ*Is其中:Φ表示-6dB所对应的扬声器覆盖角度Is表示线阵列的长度,单位:米喇叭和线阵列为了更好的了解断点公式,想象一下把线阵列中取出一段作为单个扬声器模型。

每个线阵列喇叭的覆盖限制都取决于频率。

单个喇叭在低频上是没有指向性的;频率指向性取决于辐射元件的尺寸。

这些喇叭通过可调整的垂直张角组合在一起,箱体的范围就可以直接决定线阵列的效果。

例如,一个典型的(经过适当设计的)喇叭在6kHz可以确保20度的垂直覆盖,而在12kHz就只能覆盖到一半了。

这只随着频率的变化而改变,也称为垂直覆盖的“单调收缩”。

所以如果我们知道线阵列的长度,就可以根据断点公式中的频率很容易的计算出垂直面上的-6dB覆盖角。

相对的,知道了- 6dB覆盖角以及对应的频率,我们就能够算出其他频率下的覆盖角度。

线阵音响发声原理

线阵音响发声原理

线阵音响发声原理线阵音响的发声原理主要依赖于线阵列扬声器的设计,这是一种由多个扬声器单元以直线排列的方式组成的音响系统。

这种排列方式允许声波在垂直方向上进行数字波束成型,通过控制声波的传播方向和音量分布实现音量控制和频率响应的匹配。

线阵列扬声器的设计原理包括利用声波干涉原理(增强或减弱)来限制声波的辐射角度,从而实现对声音的良好控制并在产生反馈之前提供适当的增益。

此外线阵列扬声器还能结合演出地点的具体形状,通过恰当的吊挂、瞄准和弯曲对大多数观众提供杰出的音质表现。

线性阵列音箱主要适用于大型流动演出、体育场馆和大型剧院等场合。

当在大的场地扩声一两只喇叭是达不到要求的声压的,而多只普通音箱组合又会产生声干涉。

为了解决声干涉,人们研发了线性阵列组合音箱。

线阵列扬声器的优点包括覆盖均匀、扩散度好,能够在主轴垂直平面呈现窄波束,能量叠加可以远距离辐射。

这种线性阵列的设计改进了扩声音箱的技术、工艺和安装要求,使得声音覆盖范围更广同时保持了音质的一致性。

线阵列音箱是一组排列成直线、间隔紧密的辐射单元且具有相同的振幅与相位,这种设计使得声音在传播过程中更加集中并减少了能量的分散、提高了声音的指向性和效率。

过去几十年中大规模的音箱线性阵列应用非常广泛并且已广为人知,但是一种新型的紧凑阵列系统已经开始出现并应用于各种小型活动中,还具有大型阵列的各项优点。

在应用大型音箱阵列的过程中,几乎每人都意识到了大型音箱重量、体积大及价钱高的局限性。

在排列成弧形时由于体积大的缘故很难做出垂直的弧度效果,这些因素的限制已经令音箱线性排列在小型活动中变得不受欢迎,传统的模块扬声器更适合应用在这些场合。

紧凑的音箱线性阵列是适用于小型活动与经济预算的更佳解决方案,这样更多的听众能享受近场音响的绝妙效果。

带式扬声器在线阵列系统的应用

带式扬声器在线阵列系统的应用

b o n s p e a k e r t a k e n i n t o l i n e a r r y a i s a n a l y z e d , w h i c h ma k e s y o u u n d e r s t a n d t h e a p p l i c a t i o n o f i r b b o n s p e a k e r i n l i n e a ra y . I n
扬 声 器 与 传 声 器
⑥ 凹 s @囿[ h @ 囿响 【 6 @ 0 , ◎ 响 ⑥响
带式扬声器在线 阵列 系统 的应用
方喜 鹏
・ 技 术 应 用 ・
( 佛 山 市 海翼 数 码 系统 有 限 公 司 , 广东
佛山 5 2 8 0 0 0 )
【 摘
要 】线阵列技 术在近十几年得到 了快速 的发展, 从理论基础研 究到实 际工程各 类波 导技 术开发 应用, 都有很
a n d d e v e l o p me n t a n d a p p l i c a t i o n o f v a r i o u s w a v e g u i d e t e c h n o l o y g i n t h e p r a c t i c l a e n g i n e e r i n g, t h e r e a r e ma n y f a b u l o u s d i s — c u s s i o n a n d r e p o r t s . B u t a t p r e s e n t , t h e a p p l i c a t i o n o f r i b b o n s p e a k e r i n L i n e a r r a y i s s e l d o m r e p o t r e d o n l i n e i n C h i n a . Wo r k —

指向性角度可调线性阵列扬声器系统

指向性角度可调线性阵列扬声器系统
X4a +XP4。
X4 是 一款 4 寸单 元和 铝合 金 外壳 以及 纯功 放 组件 a 英 ( 为了安全电源外置)组成的扬声器 系统 。配合XP 外置 4(
垂 直 状 态 时 ,指 向 性 的 轴 线 是 与 阵 列 垂 直 的 ;当 处 于 其 他 电 源* DS 前 景 控 制 )处 理 器进 行 扩 声 。X4 的 外形 见 O P a
器 系统 的轴 线偏移 角 度 。如图4 示 ,从偏 移的 角度 可以 是与x a 所 4 配合使用的~个控制器 ,为 了安全 ,在设计上将供
音响技术
RIdi TechnoI 0 o9g 1
电系统外置
当将X4 + 4 a XP 作为线 性阵列扬 声器系 统使用 时 ,采用
注释:
① 丁 永 生 , 翁泰 来 , 张斌 ,崔 广 中.声 系统 工程 [ M】. 北京 中国电子学会/ 中国声 学会 声频工程 分会 北京 电视 电声 杂志社 《 电声技术》编辑部 内部 资料
② 胡 秉 奇 , 曾 山 , 王 以真 .国 家 体 育 馆 扬 声 器 系 统
状 态时 ,指 向性的 轴线偏 离了水平状 态 ,出现了与地 面有 图5 ,XP 的外形见 图6 4 的 箱体 是成型的铝合金材料 , 4 。X a

定角度的指向性。
对于功 放组件 的散热有 很大的好 处 ,与箱体 配套 的专用连
因 此 ,要 改 变 扬 声 器 系 统 的 指 向 性 角 度 就 要 改 变 扬 声 接 附 件 可 以 使 扬 声 器 系 统 进 行 水 平 方 向 的 10 的旋 转 。X 4 8。 P
( 编辑

浪)
向为数字/ 摸拟 电子技术 、电声物理 结构技术及材料 分

可导向阵列扬声器系统的发展与应用

可导向阵列扬声器系统的发展与应用
议 厅 、多 功 能 厅 更 是要 求 在 满 足很 好 的视 觉 效 果 的 同 时取 得 好 的音 响 效 果 。但 仍 有 相 当多 的建 筑 在 设 计 和
装修时 ,对声学方面的要求往往考虑不够而致厅堂存 在较大 的声学问题 ,比如存在强反射 面、混响时间较 长. 还有一些建筑设计 为半椭球形 , 注重视觉而忽视声
器系统厂家经过 多年的努力开发推 出了集 D P处 理 、 S
D 2数 字 功 放 、 程 控 制 和 处 理 的 垂 直 可 导 向 阵 列 扬 声 远
器ห้องสมุดไป่ตู้统 , 采用高 功率 4 6i( i= . m) ~ 1 n 2 4c 中低频或全 n 5 频扬声器单元及小型高 品质高频扬 声器单元组成的垂
itlgbly n a a o sis o dt n , sc a rv r eain t i o o g, a d o mpo e h q ai f nel iit i b d cu t cn io s u h s e eb rt i i i c i o me s o ln t n t i rv te u l y o t
h rp e e tt a pi t n o o n r i fr e n i mu t- u p s h l r ih- r d c n e e c ro t e e r s n ai e p l a o s f s u d eno c me t n v ci l p r o e al h s g a e o f r n e o m a e i o r
直 阵列 , 经过 十 多 年 的发 展 现 已 日益 成熟 , 主要 应 用 于
研究证明, 由于语言的频率范围并不宽 , 因此 , 用于
语 言 的扩 声 设 备 只 要 有 30 400H 平 直 的 频 响 范 0 - 0 z 围 。 上 已可 满足 要求 。 室 内 , 常 与房 间音质 有 关 原则 在 通 的频 率范 围是 从 5 z 1 H , 其 是 以 10 50 0H 0H 一 0k z尤 0 ~ o z 这 一 段 频 率 最 为重 要 ,所 以广 播用 的音 柱 其 频 率 范 围

为什么要使用线阵列音箱

为什么要使用线阵列音箱

为什么要选用线阵列音箱
当在大的场地扩声一两只喇叭是达不到要求的声压的,而多只普通音箱组合又会产生声干涉。

线性阵列组合解决了声干涉。

为了说明它的原理打个比方,想想我们向水中扔石子时会发生什么,如果我们向水中扔一块石子,就会从石子入水的地方扩展开圆形的波纹,如果我们向水中仍一把石子,我们会看到什么是所谓混乱的波场。

如果我们向水中扔一块与那把石子一样大小和重量的大石头,我们就会看到跟扔一块小石子一样的圆波纹,不同的是其振幅非常大。

如果把那把单独的石子全部粘到一起,则其效果和大石子是一样的。

如果我们能用一些可分别运输和操作的单独的扬声器,创建一个单个的声源,是线性阵列组合的目标,即可以提供一个总体上连贯的、可预测的声场。

所以可调整的单一声源为特性的声透镜垂直阵列,它的意义和价值是显而易见的。

极小的垂直辐射角使音箱之间不会有声音的叠加,声干涉就不会产生。

从而达到一个高标准、高声压级、高覆盖面的音响系统。

扬声器线阵列的探讨

扬声器线阵列的探讨

演 出场馆及体 育场 扩声 系统工 程 所需 要 的 。其 优点 是声音 辐射 区的覆盖上得 到改善 , 或 者说是整 个阵列 的指 向性上将 得到更佳 的控制 。另外 , 就是观 众 区的
声压 级可得到 提升 , 乃至离声 源最远 处 的观众 处也 可 获得 足够清楚 而 良好 音质 的声音 ¨ 。 扬声 器线 阵列 ( 1 o u d s p e a k e r l i n e a r a y ) 是 阵列 系 统 中的扬声 器或扬 声器 子 系统 按直 线 或 曲线 排列 而 成 的系统 J 。其外形 特 点是 所构 成 的扬 声 器或 扬声 器子 系统基 本 上 排列 成 垂 直 的 一条 线 ( 或 相 接 的 曲 线) 上, 如图 1 所示 。图 1 ( a ) 所示声 柱在文 献 [ 3— 5 ]
的作用及计 算机技术 的运用等要点。强调 了转换距 离, 四分 之 一功率角 , 声 源间 隔等要素在 线阵列设 计 中的重要 性, 得 出结论 , 线阵列具体产 品和理论模型 的差别客观存在。现场情况千变万化 , 应用重点的差异客观存在 , 存在产
品 多样 性 的 可 能 。
【 关键词 】扬声器 线阵列 ; 声柱 ; 指 向性 ; 声波传播理论 ; 数字信 号处理技术 ; 大型扩声工程 【 中图分类号】 T N 6 4 3 【 文献标 志码】A
Di s c u s s i o n i n De s i g n o f Lo u d s p e a k e r Li n e Ar r a y s
Y A N G D i n g j u n
( Z h o n g h u a n Z e n m a y( T i a n j i n )A c o u s t i c s T e c h n o l o g y C o . , L t d . , T i a n j i n 3 0 0 4 6 2, C h i n a )

一种新型柱体式线阵列扬声器

一种新型柱体式线阵列扬声器
c n e t n l c l mn lu s e k r a d i e ra l u s e k r . o v n i a ou o d p a e s n l a r y o d p a e s o n Mo e u eu h l i of r d o P s se r s f l ep s fe e t A y tm
2 现有扬声器 的分类及概述
总体 而言 , 目前扬声 器 主要分 为 点声源扬 声器和
线声 源扬 声 器 。点声 源扬 声器 是 指 以点 声 源 的方式 扩散 , 特点 是覆 盖角 度 大 、 压 衰减快 。通常距 离 其 声
增 加一倍 , 声压级减少 6 B, 图 1 如 d 所示 。在 实际运用 中, 点声 源扬 声器 也可 以组 成 阵列 , 由于垂 直覆 盖 但 角大, 音箱 之 间干涉较严 重 , 能均匀覆 盖整个声 场 , 不
果 , 的甚 至要求 音箱 隐藏安装 , 有 这对 于常规 的线 阵 列扬 声器 来 说 , 然是 不适 合 的 。其 主要 用 于大 、 显 中 型扩声环境 , : 如 大剧场 、 户外扩声等 。
为解 决这一 问题 , 一种适合 于小 型扩声 的线声 源 扬 声器—— 音柱 出现 了 , :E B R cut i , 如 S E U GA os c n iL e
【 关键词】点声源;线声源;柱体式线阵列扬声器 【 中图分类号】T 63 N 4 【 文献标识码】A
A w l d r Li e Ar a u s e k r Ne Cy i e n r y Lo d p a e n
L ig I ig ig IPn ,Q U Qn qn
堕挞 生 鲞 塑 查 蔓 蔓 国 盟
_扬 器 传 器 1 声 与 声 响

浅谈线阵列扬声器及其室内应用

浅谈线阵列扬声器及其室内应用
筒 和 压缩 驱 动 器 设 计 的 扩声 系 统 的例 子 。水 平 阵 列 中
使 用 的扬声 器在 设计 时将 其球 面辐 射 波形 压缩 为馅 饼 状 , 如 6 。 4 。9 。4 。 其他类 似 的设计 , 其 例 0 x 0 ,0x 0或 使
对 场 地 的 扩 声 提 供 良好 的覆 盖 。如 果 定 向 覆 盖 小 面积 的 区 域 ,可 以通 过 将 扬 声 器 的 辐 射 主 轴 对 准 最 后 一 排 , 6d 一 B衰 减 角 对 准 前 排 来 得 到 一 致 均 匀 的 声 压 覆
YANG Hua
( AH P oeso a o n o ,L d ,Ho g n ,C ia C rfsin lS u d C . t. n Ko g hn )
【 bta t h hrc r t so tel e a a odpa e ei r o p rd i ter.T e d f e cso te A src】T e caat ii f h i r y l sek r ds n ae cm ae n h oy h ie n e f h e sc n r u s g fr
性强 、 辐射区 内声能衰减较小等特点 , 在许多扩声 领域 正逐步替代传统扬声器阵列 。对于在相 同的地方 以相
同的 音 量扩 声 时 , 阵 列 扬 声 器 系 统 可 能 体 积 更 小 、 线 更 轻便 、 容 易 吊装 。 阵列 扬 声 器 还 可 结 合演 出地 点 的 更 线 具 体 形 状 , 其 恰 当地 吊挂 、 准 和 弯 曲 , 够 对 大 多 将 瞄 能
22 线 阵 列 的 实 际 工 作 .
对典 型品牌 的线阵 列扬声器进行 了分析 ,希 望能加深
大家 对 其 认 识 。

Bose Professional ArenaMatch DeltaQ 阵列扬声器 产品概述说明书

Bose Professional ArenaMatch DeltaQ 阵列扬声器 产品概述说明书

P R O F E S S I O N A L技术数据ArenaMatch AM10 DeltaQ 阵列扬声器产品概述Bose Professional ArenaMatch 扬声器为体育馆、体育场、户外娱乐中心等户外场所带来 DeltaQ 的优秀音质和应用灵活性。

ArenaMatch DeltaQ 模块适用于直接暴露室外安装,可轻松创建户外扬声器阵列,为每位听众带来一致、清晰的声音。

共有 9 种覆盖模式。

从 10°、20°或 40°垂直覆盖的模块中进行选择,轻松地在 60°、80°或 100° 的水平导波管之间进行切换,以构建更轻、安装更快的阵列,而且更少的模块就能带来全面覆盖效果, 可以降低系统成本。

关键特性使用 DeltaQ 阵列技术改善音质、一致性和人声清晰度,通过改变阵列中每个模块中的指向性或“Q ”值,可以更精确地将覆盖范围与听众区域匹配使用可更换的导波管可轻松自定义水平覆盖范围,这样您便能进一步自定义覆盖范围,甚至能够形成不对称模式,从而改善左/右阵列的声学性能采用 14 英寸钕磁低音单元和 6 个 Bose EMB2S 钛膜钕磁压缩单元,可提供高声压级,可长距离传输的音乐重放和人声清晰度 可直接暴露在户外安装,带三层不锈钢网罩、低音纸盆防水涂层、工业聚氨酯外涂层和模塑输入防护罩用更少的模块提供全面覆盖- 10°、20°和 40°模块允许您创建这样一种阵列,比传统阵列使用更少的模块来改善视线、减轻重量和降低系统成本40°模块可用于点声源应用,10°、20° 和 40° 模块可用于阵列应用,可以缩短调试时间,所有模块都具有相同的扬声器单元, 可轻松实现一致的音色平衡适应各种配置,所有型号均支持双功放驱动、内置分频和 70/100V 输入通过与互补的 Bose Professional 产品相结合简化设计流程,这些产品包括 ArenaMatch Utility 区域补声扬声器、PowerMatch 功放和 ControlSpace DSP在安装过程中节省时间,使用 Bose 安装硬件配件,或使用标准 M12 螺纹插件与定制阵列吊架相连接EN 54-24 认证:EN 54-24: 2008,适用于火灾探测和建筑物火灾报警系统的语音报警系统的扬声器拆下网罩的视图脚注(1) 频率响应和频率范围是在消声环境中,使用建议的带通和 EQ 在轴上测得。

线性阵列扬声器系统在西方音乐会大型场地扩声中的应用

线性阵列扬声器系统在西方音乐会大型场地扩声中的应用
散 扬声器 系统 ;由于 分散 式扩 声系 统的 种种缺 点 ,现 在越 论 。小 提琴空 弦时的频谱如 图 1 所示 ,低 音提琴 空弦时的频 来越 倾向 于使用 线性 阵列 扩声 系统作 为大 型场 地的扩 声系 谱 如 图 2 示 。 所
统。 从图i 、图2 可以看 出对 于小提 琴 、低 音提琴等 一般 的
音响技术
Rudi Techn01 0 099
线性阵列扬声 应 用
周 凤 伟
( 吉林 人 民广 播 电 台 , 吉林 长春 10 0 ) 3 0 3
【 摘
要】 利 用波 动声 学基础 ,从理论上初 步探讨 线性 阵列扬 声器 系统作为在 大型场地 举行 的西方音乐会扩 声 系统的理论
s a ri l r e v nu sf e t r c pe ke a g e e orw sen onc r n et

[ yWod ] l e ra e k r lu s e k r y tm; on uc ; i eii Ke r s i rys a e;o d p a e s s n a p e p it o re dr t t s e vy
3 弦 乐器 弦 频 瞒
在西方 音乐 会 中 ,弦乐器 是主 要的演 奏乐 器 ,本文 以
的扩声 系统来 补偿 声功 率不足 的 问题 。过去解 决 这一 问题
常用 的方法是 使用 分散 扩声 ,即在 场地 的 四周安 装多组 分 弦 乐器 的小提 琴和低 音 提琴为 代表 ,作 为声源 进行 主要讨
否 存在最 佳听 音 区域以及 其范 围 。至于西 方音 乐会 是否适 高频 衰减 的影 响 ,这 要求 在大 型场地 听音 乐 时 ,扩声 系统
合使用 电子 扩声 ,则不属于本文讨论范畴 。

浅谈线阵列扬声器系统的应用

浅谈线阵列扬声器系统的应用

浅谈线阵列扬声器系统的应用作者:张鹏来源:《活力》2011年第16期[关键词]扬声器;声学;应用一、线阵列扬声器系统的发展历史1957年,美国着名声学教授哈瑞·佛·奥尔森(Harry F. Olson) 在研究和集前人成就的基础上,对各种线性(直线)声源的特性和关系式作了论述说明,证明有许多等强、同相振动,位于一直在线、其间隔相同的点声源组成的直线声源指向特性得到增强。

比较完整全面地奠定了线声源的理论基础,进一步从声学理论上为线性声源扬声器的研发起到了很好的指导和推动作用。

1992 年马歇尔 ·沃尔本 (Marcel Urban)和科瑞斯丁·黑尔 (Christian Hail) 发表了关于线性(声源)阵列的研究成果,法国L-Acoustics 公司在此基础上,利用小型恒定指向性号筒,结合中高频扬声器单元组成独特的结构,研制出了世界上第一种线阵列扬声器产品V-DOSC。

这种基于线性声源理论基础的扩声音箱,没有原大型号筒音箱的体积大,音色音质易受影响,不易运输、吊挂等弊病,利用声干涉控制保证了扩声的辐射指向性,逐渐被市场和使用者认可。

进而,无论是国际大型活动及通信技术、音像制作及娱乐展览会,还是中国国际专业音响·灯光·乐器及技术展览会,都呈现出线阵列扬声器系统独领风骚的局面。

二、线阵列扬声器系统的应用一般需要用到线阵列扬声器系统的情况多属于大型室内场地扩声或者室外扩声,所以这里主要讨论这两种情况。

1.室内扩声系统。

线阵列的室内使用主要有体育馆,大型展览馆、大型演播剧场、大型会堂等。

体育馆使用可参考体育场的布置方式,根据表演舞台位置进行布置。

如果表演舞台在体育馆中央,四面有观众,根据观众人数和辐射要求,可在体育馆中央吊架上吊装 4~8组线数组扬声器,向四周观众席辐射。

如为了表演需要,舞台靠着一面观众席,三面有观众,根据观众人数和辐射要求,可在体育馆侧面钢梁吊架上吊装 2~6 组线数组扬声器,向三面观众席辐射。

有源定向扬声器

有源定向扬声器

有源定向扬声器引言:有源定向扬声器是一种采用声学原理和电子技术相结合的新型音响设备。

它具有声音聚焦、定向传播和远距离传输等特点,广泛应用于会议系统、导航系统、安全警示系统等领域。

本文将对有源定向扬声器的原理、技术特点及应用进行深入探讨。

一、有源定向扬声器的原理有源定向扬声器是基于声波传播的原理设计而成的首选扬声器。

它通过合理的声学设计和电子控制,能够将声音准确聚焦到目标区域,实现远距离传输和定向传播。

其主要原理包括以下几个方面:1. 声音聚焦:有源定向扬声器利用声学技术,通过控制声波传播的干涉、衍射和折射等效应,使声音能够在一定距离内保持较小的衰减,并将声能集中在目标区域,实现声音的聚焦。

2. 相位控制:有源定向扬声器通过调节驱动喇叭单元的相位,使得声波在水平和垂直方向上叠加时达到相长干涉,从而增强声音的定向性和穿透力。

3. 干扰消除:有源定向扬声器采用自适应数字信号处理技术,能够实时分析环境噪声,并对噪声进行相应的抵消,从而减少干扰,提升声音的清晰度和可听性。

二、有源定向扬声器的技术特点有源定向扬声器相较于传统扬声器具有许多独特的技术特点,以下介绍几个主要特点:1. 高定向性:有源定向扬声器能够将声音精确地聚集在目标区域,并降低在其他区域的传播。

它可以有效地减少环境噪声对声音传输的干扰,提供清晰、可听的声音效果。

2. 长传输距离:相比传统扬声器,有源定向扬声器具有较远的传输距离。

其专业级音频传输技术和优化的声学设计,使得声音能够在大范围内传播,实现更广阔的声音覆盖。

3. 省电节能:有源定向扬声器采用高效的功率放大器和能量管理技术,能够在保持良好音质的同时,尽量降低功耗,实现节能效果。

4. 灵活可调性:有源定向扬声器具有可调节的设计,用户可以根据需要调整声音的角度和范围,满足不同场景和需求的音响要求。

三、有源定向扬声器的应用领域有源定向扬声器在各个领域都得到广泛应用,以下列举几个主要领域的应用情况:1. 会议系统:有源定向扬声器可以将发言者的声音准确传达给参与会议的人员,避免声音在会议室中的弥散扩散,提高听众的听取效果。

线性声源阵列扬声器系统的应用

线性声源阵列扬声器系统的应用

4线性声源阵列扬声器系统的应用探讨:4.1线性声源阵列扬声器系统的基本布置线性声源阵列扬声器系统在应用中有几个特点。

(1)通常中高频音箱在4只以上;低频音箱在2只以上;搭配组成一组。

(2)大部分都采用吊装方式。

吊装一般有3个方式,将音箱吊装成类似英文字母“J”状式,见图15(a);弧(拱)状(camber)式,又称弯曲(cun,ed)式,见图15(b);或者是平坦(flat)式,又称为直线(straight)式,见图15(c)。

(a) “j”式 (b)弧(拱)状式(c)平坦式直线式图15 线性声源陈列扬声器组吊挂方式音箱分布按照远距离投射箱、中距离投射箱、近距离场投射箱、近场投射箱方式,从上而下顺序排列。

低音音箱可根据需要和位置,排列在中高音箱整排底端,也可排列在中高音箱整排上端,甚至是中高音箱整排的背后,也可并列单独吊挂,见图16。

图16 线性声源陈列扬声器高、低音箱组合吊挂示意图(3)可采用地面摆放的方式。

但线性声源阵列扬声器(箱)(组)无论是吊装安装还是地面摆放,因水平角度较大,且使用的组数较多,一般都能满足听众区覆盖的要求。

垂直角度可调整,因此要特别注意垂直辐射角度与听众之间的关系,见图17。

(a)不正确的摆放方式(b)正确摆放方式(c)不正确的吊装方式(d)正确的吊装方式其实摆放方式和吊装方式正确与否只有一个关键点,就是垂直覆盖角度前后之间一定要覆盖所有听众区。

如听众分布区域前后过大,可采取调整J型或弧(弯曲)形辐射角度的办法,使角度加大,保证听众区前后覆盖。

如调整到最大角度,依然不能满足听众区前后覆盖的需要,可采取以下两种方法:(1)将吊装位置后移并增高,以加宽垂直覆盖辐射角,但这种方式受到音箱灵敏度和功率的制约,虽后移并增高吊装位置满足听众区前后覆盖的需要,但声压级减弱,整个频带中高频、低频减弱,声场不均匀度增加,影响整体听觉,就不能采取这种方式了;(2)前一种方式行不通,最后的办法只能增加阵列音箱数量,或选用更大声压灵敏度,更大功率的音箱满足声压级、声场不均匀度覆盖和听觉的需要。

线阵列扬声器系统的远场条件

线阵列扬声器系统的远场条件

线阵列扬声器系统的远场条件
赵其昌
【期刊名称】《演艺科技》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】分析了线阵列扬声器系统的声场,给出了远场条件.
【总页数】3页(P33-35)
【作者】赵其昌
【作者单位】南京大学,声学研究所,江苏,南京,210093
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.消声室内线阵列扬声器系统近场特性的测量 [J], 韩一平;孟子厚
2.提高线阵列扬声器系统性能的阵列处理技术 [J], 程一中
3.浅谈线阵列扬声器系统设计调试 [J], 邓汉波
4.BOSE博士—ZOB0卓邦“DeltaQ可变物理指向性线阵列扬声器系统”研讨会今日圆满结束 [J],
5.JBLVTX线阵列扬声器系统用于《生来征服2015王杰北京演唱会》 [J],
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指向性角度可调线性阵列扬声器系统

指向性角度可调线性阵列扬声器系统

指向性角度可调线性阵列扬声器系统
徐新国
【摘要】介绍指向性可调线性阵列扬声器系统的设计原理、特点、功能,以及产品实例.
【期刊名称】《演艺科技》
【年(卷),期】2010(000)004
【总页数】3页(P13-15)
【关键词】线性阵列;扬声器系统;指向性;角度;覆盖范围
【作者】徐新国
【作者单位】三基音响企业亿达音响制造有限公司,广东,东莞,523121
【正文语种】中文
编著:[日]山本武夫译校:王以真、吴光威、张绍高
开本:16开正文页码:388页
字数:580千字出版者:国防工业出版社
出版日期:2010年1月定价:42.00元
这是一本为扬声器技术人员和相关人员量身打造的专著,不仅介绍了扬声器的基本理论和相关知识,还详细介绍了锥形扬声器、球顶扬声器、号筒扬声器、特种扬声器、耳机、各种各类音箱的基本性能、设计与工艺问题。

对扬声器与音箱涉及的建筑环境、客观测试与主观音质评价,以及与放大器的配接、分频网络设计等问题都有相应的介绍。

基于线性阵列最优声源分布的双耳声重放技术

基于线性阵列最优声源分布的双耳声重放技术

基于线性阵列最优声源分布的双耳声重放技术郑剑文;卢晶【摘要】使用扬声器重放双耳音频信号会导致扬声器串扰问题.目前为止,对于消除串扰影响较为有效的方法是采用系统求逆技术.但是,在系统求逆过程中往往会出现各种不良影响,如动态范围的损失和鲁棒性的降低.而在此过程中,采用最优声源分布技术可以有效权衡重放效果和串扰消除的效果,但其理论上只适用于环状扬声器阵列,这很大地制约了实际应用的发展.同时,此技术中对频带的划分和扬声器位置的确定只考虑了动态范围的损失.因此,提出了一个新方法可以使最优声源分布技术能从环状阵列中映射到线性阵列上使用,而且对各个扬声器位置和其重放频带的划分不仅关心动态范围,还充分考虑了在最佳听音点上的串扰消除效果.最后,从仿真与实验上验证了新方法的有效性.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2015(039)003【总页数】6页(P18-22,80)【关键词】双耳声重放;串扰消除;最佳声源分布【作者】郑剑文;卢晶【作者单位】南京大学声学研究所教育部重点实验室,江苏南京210093;南京大学声学研究所教育部重点实验室,江苏南京210093【正文语种】中文【中图分类】TN6431 引言当含有方位信息的双耳声信号使用扬声器重放信号时,由于扬声器存在串扰问题,会使接收的信号受到影响。

因此,在声信号馈给扬声器前需要经过串扰消除系统的预处理。

串扰消除系统的性能提高过去已有不少人讨论。

如今更多文献关注的是在声场中加入人头模型后,如何有效避免人头移动对重放效果的影响[1-3]与提高系统的稳定性[4]。

其中“Stereo dipole”系统对于人头的转动有较好的抗干扰能力[5]。

随着对系统鲁棒性的要求提高,扬声器阵列的应用受到了广泛的关注。

同时扬声器单元的布放对系统重放效果的影响也有不少文献讨论[6]。

在这些方法中,Takeuchi and Nelson提出的最佳声源分布技术(Optimal Source Distribution,OSD)较好地权衡了系统的动态范围、鲁棒性和串扰消除效果[7]。

COMSOL Multiphysics 在声学领域的应用案例集

COMSOL Multiphysics 在声学领域的应用案例集

算例:1.声学器件2D轴对称喇叭单元电磁-声-固耦合分析这是一个动态电磁式圆锥形扬声器模型,通常用于中低频段声音重放,电磁场模块的小信号分析计算静电力和静态的音圈阻抗,声固耦合应用模式分析喇叭振膜的振动以及声波的辐射,最外层采用完美匹配层边界条件(PML)模拟无限大空间,输出结果包括随频率变化的灵敏度曲线和阻抗特性曲线等。

模型来源: Acoustics_Module/Industrial_Models/loudspeaker_driver。

压电声学传感器压电传感器能把电信号转换成声压辐射,反过来,也能把声场压力转换成电信号。

这种换能器采用压电材料和声场应用模式,在声场-结构交界面处考虑到了结构变形对声场的加速度影响以及声场对结构的反向压力的作用。

该模型广泛应用于阵列式麦克风,超声传感器、超声探伤、无损检测、声纳、成像等。

利用COMSOL Multiphysics的拉伸耦合变量,仅需2D 的计算即可得到3D的结果数据。

模型来源: Acoustics_Module/Tutorial_Models/piezoacoustic_transducer声表面波(SAW)气体传感器特征模态分析该案例研究了SAW气体传感器的共振频率,声表面波(SAW)是能够沿着材料表面传播的波,它的振幅随材料深度按指数规律迅速衰减。

SAW器件在很多电子元件中都有广泛的应用,例如滤波器,振荡器和传感器等。

SAW由一个相互交叉的换能器构成(IDT),换能器刻蚀在压电LiNbO3 (铌酸锂) 基底上,并覆盖一层薄的聚异丁烯 (PIB)膜,当暴露在空气中时,PIB 膜选择性的吸收CH2Cl2 (二氯甲烷, DCM) ,PIB 膜的质量随之增加,从而导致特征频率向低频扩展。

模型来源:Acoustics_Module/Industrial_Models/SAW_gas_sensor。

光声传感器特征模态光声器件广泛用于检测气体化合物的浓度,它是基于器件的光共振吸收现象,气体分子的非弹性碰撞将激发能量转换为热能,样品的调制照射会引起周期性的压力变化,该压力变化可以被光声传声器检测到,其信号检测灵敏度依赖于光声器件的几何形状,利用声学器件的共振特性可以改善其灵敏度。

浅谈SLS带式高音音箱及线性音柱的发展应用

浅谈SLS带式高音音箱及线性音柱的发展应用

浅谈SLS带式高音音箱及线性音柱的发展应用从2012德国法兰克福展、北京专业音响展、广州专业音响展等各大业内展会看,各大品牌厂商均大力推出各自最新研发的线性阵列音箱、线性阵列音柱,其研发和推广的力度已远远超过传统音箱。

从目前扬声器产品的发展看,线性阵列音箱、有源、体积小已经成为业界发展的潮流。

线阵列扬声器系统是近十几年迅速发展起来的。

在法国巴黎郊外的一家当时并不大的公司,L-Acoustices首先在1993年推出V-DOCS 线阵列扬声器系统,逐步受到用户的欢迎和重视。

随后各公司看到市场的需求,依据本身的技术基础,纷纷开发、研制、生产各自的线阵列扬声器系统。

线阵列扬声器系统在宽带范围内可以提供一个平滑的水平覆盖,一及一个可控的并具有很强的垂直指向性。

同时它可提供高声压级,适合于大场地远距离供声。

特别是线阵列扬声器系统在现场安装、吊挂方便。

这些显而易见的优异性能在现代的大型流动演出中深受使用者的喜爱。

在各大品牌的中值得一提的是美国SLS厂家,其专利的带状高音技术使得其线阵列扬声器系统在众多优秀产品中独树一帜,已经站在了行业发展的前头。

以前带式高音一般用在民用顶级HI-FIT音箱和录音棚监听音箱上,作为高保真还原使用。

世界著名的Hi-End高级扬声器制造商惠威集团,1997年推出了等磁场带式扬声器,奠定了其在国际电声界的科技领先地位;使用了带式技术的监听级M系列HI-FIT音箱,一直令业界瞩目,其赏心悦目的音质到至今为止,一直获得了专家及媒体一致的高度评价。

享誉全球并在国际监听音箱界中,一直拥有极高口碑的德国著名ADAM品牌,以其带式高音技术闻名于世;带式高音已经有较长的历史了,其出色的定位和频宽,显示了新一代霸主的地位。

而翻看一下她的客户名录;包括英国伦敦的Abbey Road Studios、美国纽约的林肯中心(Lincoln Center),日本的ONKIOHAUS等世界顶级录音室也都对其产品青睐有佳。

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3 线性声源阵列扬声器系统声辐射的基本特性3.1 关于柱面波特性的声辐射与频域的关系
线性声源阵列扬声器基于模拟柱面波辐射波形特性,与传统音箱声能辐射基于点声源类似球面波形特性是有很大区别的。

按照声学扩散辐射原理,点声源的声辐射扩散遵循图1所示类似球形波,辐射衰减特性的理论值是传输距离每增加一倍,信号衰减6 dB。

线声源的声辐射扩散遵循图2所类似柱形波。

因声波上下近似于平面,其辐射衰减特性的理论值是传输距离每增加一倍,信号衰减3dB。

如果以三维方式表示,其理想值应该如图3所示,声学辐射的波阵面应该是柱面波形。

当然,以上的声波辐射的模拟图形,无论是点声源还是线声源,都是声源理想化的辐射特性,现实中很难完全实现。

由于声波在空气中的自然辐射扩散规律,任何结构都不可能保证扬声器辐射从20Hz~20kHz整个可闻频带内都具有图3那样的理想特性,原因是由于高频波长较短而低频波长较长,扬声器的选型与布局、音箱结构都很难照顾频率两端,很难完全满足柱形波的特性。

而且至今也没有看到任何一个线性声源阵列扬声器制造厂商给出类似图3的
泛论线性声源阵列
扬声器系统与应用(2)
图2 线声源声辐射扩散示意图
图1 点声源声辐射扩散示意图图3 线性声源阵列扬声器声学投射基本辐射特性示意图
□李冄
实测声学效果图和相关数据。

图4是某线性声源阵列扬声器的中低频和中高频两个频段的声波辐射水平指向特性。

可以看出中高频声波辐射基本上可以接近单向指向,中低频就几乎是全向指向了。

图5和图7是某线性声源阵列扬声器的从200~12 800 Hz 跨6个倍频程的声波辐射水平指向特性和垂直指向特性;图6和图8是某线性声源阵列扬
声器从150~20 000 Hz 通频带声波辐射水平指向特性和垂直指向特性。

图9是某线性声源阵列扬声器从250~10 000 Hz 共8个频率的声波辐射水平指向特性。

从中也可以看出水平方向中高频声波辐射基本上接近单指向,中低频就几乎是全向指向;垂直方向中高频声波辐射基本上可以接近柱面波形指向,中低频几乎
就是全向指向球面波形。

图4 某线性声源阵列扬声器中高频辐射示意图
图7 某线性声源阵列扬声器200~12 800 Hz垂直辐射特性
图5 某线性声源阵列扬声器200~12 800
Hz水平辐射特性
图6 某线性声源阵列扬声器150~20 000
Hz水平辐射特性
图8 某线性声源阵列扬声器150~20 000
Hz垂直辐射特性
图9 某线性声源阵列扬声器250~10 000 Hz
8个频率的水平辐射特性
3.2 柱面波垂直辐射与覆盖区域距离的关系
除了频域方面只能达到有限的柱面波形之外,其覆盖区域距离同样因其频域受到一定的局限,见图10线性声源阵列扬声器(箱)(组)声波垂直辐射与覆盖区域距离的关系,频率越高指向特性越窄,垂直覆盖面积越小;频率越低指向特性越宽,垂直覆盖面积越大。

3.3 构成线性声源的条件
声学理论研究,构成线性声源的几个必要条件。

(1)所有音源(扬声器单元)所覆盖区域之和,必须大于音源总覆盖区域的80%以上,才能保证最大覆盖面积。

(2)其线性长度最少为所辐射波长的4倍以上,才能保证其垂直方向上的指向波形接近于平面波。

(3)线阵列音源如不是平面和同相,其要求相邻音源即扬声器单元中心间的距离小于相干半波长。

(4)相邻扬声器箱之间的倾斜角必须根据音源覆盖需要调整(通常<10°
),应满足:
其中αmax 为相邻音箱间最大角度;d min 为到达观众区的最小距离;ARF 为辐射因数;STEP 为相邻两声源(扬声器单元中心)间的距离。

(5)扬声器箱之间的倾斜角与覆盖距离具有反比例关系。

这些要求在实际应用中意味着什么呢?只有非常
长的线性声源扬声器组,才能在低频段符合线性声源的工作原理,同时只有使用非常小口径的扬声器单元才能达到在高频段的耦合。

线性声源扬声器组吊挂组合形成的辐射面与相邻的扬声器箱之间夹角都必须按照特定的要求组合。

而在现实应用中,线性声源扬声器组能够符合线性声源工作原理的重放频段不超过几个倍频程。

组合吊挂方式和高度也有一定的限制。

根据表1线性声源阵列扬声器箱数量与下限截止频率的关系,不难看出线性声源阵列扬声器箱的下限截止频率不是可闻频率的低限20 Hz,它要受线性阵列高度和扬声器单元口径和重放频率等的约束。

所以符合线性声源特性低频下限通常高于
250 Hz。

至于较低频率
可通过特殊结构和扬声器处理器,对声波指向特性的校正,已达到比较良好的声学辐射特性。

通过分析可了解线性声源阵列扬声器(组)既不像宣传的那样,以完美的全音域柱面波线性声源来满足扩声的所有声辐射要求,也不像有人抵毁的那样一无是处。

它是在特定的条件下,采用新型的扬声器结构和组合方式,利用类似线性声源的辐射特性,满足
对于远距离、大面积、在特定的指向区域内的扩声。

线性声源扬声器(箱)(组)的优秀覆盖能力,在于它能够从观众席的前排至后排提供几乎一致均匀的声压覆盖。

无论是户外还是室内厅堂,测试者从最后一排走到第一排(几乎在线性扬声器组的垂直下方),其声压级几乎都是一样的,垂直覆盖效果见图11

图10 线性声源阵列扬声器(箱)(组)声波垂直辐射与覆盖区域距离的关系
配置数量
长度/英寸
截止频率/Hz
4箱788706箱1175808箱15643510箱19534812箱23429014箱
273
248.6
表1 线性声源阵列扬声器箱数量与下限频率之间的关系
图12。

使用常规号筒设计的扩声系统,垂直使用的扬声器在设计时往往将其球面辐射波形缩减为椭圆形状,使其对场地的扩声提供良好的覆盖,如图13所示。

如果定向的覆盖小面积的区域,可通过将扬声器的辐射主轴对准最后排,-6 dB 衰减角对准前排来得到一致均匀的声压覆盖,如图14显示了扬声器的各个偏离轴向角度的声压辐射变化。

如果吊挂点的高度足够,可以通过固定扬声器的位置和角度的方式,使得第一排至号筒的距离为最后
一排至号筒的距离的一半。

这时,号筒本身对其辐射角度的离散控制能力能够很好地平衡这一切,从而使前后场得到一致均匀的声压覆盖和效果。

当然这都是理想化的效果。

线性声源阵列扬声器(箱)(组)利用音箱间和阵列间的角度调整,可轻松满足垂直覆盖角度的要求。

且无论是模拟,还是实测误差都很小。

同时,除了线性声源阵列扬声器(箱)(组)自身所具有的特性之外,合理的安装调试,也是能否实现最佳实用效果的重要步骤。

3.4 结论
根据以上分析可初步得到如下结论。

(1)线性声源阵列扬声器系统是近年来一种新观念指导下研发的扩声扬声器系统。

(2)扬声器系统可以通过声反射镜方式;声透镜方式;同相波导(波导管)驱动器方式等多种方式实现线性声源辐射。

(3)真正的线性声源阵列扬声器系统有着独有的专利技术,独特的声学结构,以保证其(近似)线性声源的声学辐射特性能够实现。

(4)线性声源阵列扬声器系统虽然是基于柱面声波辐射理论基础上研发的设备,但实际扩声的声波辐
射特性是有限制条件的近似柱面波形。

声波辐射特性受到频率和音箱数量、组合吊装方式、传输距离等多方面的影响。

(5)线性声源阵列扬声器系统使用时,根据声波覆盖区域的面积、形状,将若干只线性声源阵列扬声器(包括中高音和低音)组成一组。

(6)线性声源阵列扬声器系统比起传统音箱有很多优势,但也不是万能的,因为其传输波形在较低的频率,距声源近距离和远距离上都受着很大的局限,不是理想的柱面波形。

加上体积较大,重量较重,配套设备较多,投资较高,使用安装时需要较高的调试技术配合,有着应用的局限性。

(7)线性声源阵列扬声器作为扬声器系统整体工作,使用时需要功率放大器和音箱处理器(包括数字
音频矩阵处理器)等电设备和安装组合吊架、起吊设备、包装防护设备、运输设备等。

(待续
)
图11 线性声源阵列扬声器组的垂直覆盖特性(模拟计算)
图12 线性声源阵列扬声器组的垂直覆盖声压级均匀度(模拟计算)
图13 传统音箱垂直覆盖指向特性。

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