簡(jiǎn)析線(xiàn)性陣列和全頻聲耦合拼接技術(shù)
但是多數企業(yè)的線(xiàn)性陣列是準線(xiàn)性陣列,不是真正意義上的線(xiàn)性陣列。線(xiàn)性陣列最容易迷惑人了,因為很多人不知道如何區分,要想鑒別,主要有兩個(gè)方法:
第一,高音垂直控制角度不能大于1度,否則85米以后必然產(chǎn)生干涉,同時(shí)必須說(shuō)明是用什么方式控制的角度,否則一定只能是準線(xiàn)性陣列。
第二,在150米以后,能否清晰聽(tīng)出10KHZ以上的高頻,往往多數人不會(huì )有機會(huì )在150米以外試聽(tīng)線(xiàn)性陣列,因此,很多品牌,都可以通過(guò)近聽(tīng)效果來(lái)迷惑別人。
傳統音箱的中高音是通過(guò)號角聚聲能,就象手電筒靠燈罩聚光一樣,光線(xiàn)發(fā)散,射程有限,而我們的聲透鏡聚集聲能的方式,就跟激光聚集光能的方式一樣,射程更加遠,聲壓更加強。
擴聲的趨勢已經(jīng)是既增加音樂(lè )會(huì )中實(shí)際的SPL(聲壓級),又增加所覆蓋的聽(tīng)從范圍,這就不可避免地導致?lián)P聲器數量的增加。常規的號筒負載揚聲器通常以每個(gè)音箱的水平覆蓋角度來(lái)決定組合成扇形陣列,以減少導致相互抵消干涉的重疊覆蓋區域,在這樣的排列下,在同一個(gè)方向上只能用一個(gè)音箱來(lái)提供清晰度高的聲音。為了達到最遠的距離和更高的SPL(聲壓級)而采取的“使陣列平直”的設計,導致在不可控制的方向上的嚴重干涉。影響聲音的質(zhì)量,分析力,覆蓋范圍,即使按說(shuō)明書(shū)排列(總是“最佳”的折中,因為單獨號筒的極坐標響應隨頻率而變),音箱之間輻射的聲波仍不能有條理地耦合,因此傳統系統方案從根本上是有缺陷的,更麻煩的是由連貫性聲源產(chǎn)生的混亂聲場(chǎng),浪費了聲能,所以為了要達到與一個(gè)單獨的清晰的聲透鏡垂直陣列相同的聲壓級,傳統陣列就需要比這個(gè)聲透鏡垂直陣列所用音箱多幾倍的數量和更大的功率,即使這樣音量夠大但不等于聲音質(zhì)量夠好。
為了說(shuō)明這個(gè)原理,想想我們向水中扔石子時(shí)會(huì )發(fā)生什么,如果我們向水中扔一塊石子,就會(huì )從石子入水的地方擴展開(kāi)圓形的波紋,如果我們向水中仍一把石子,我們會(huì )看到什么是所謂混亂的波場(chǎng)。如果我們向水中扔一塊與那把石子一樣大小和重量的大石頭,我們就會(huì )看到跟扔一塊小石子一樣的圓波紋,不同的是其振幅非常大。如果把那把單獨的石子全部粘到一起,則其效果和大石子是一樣的。這說(shuō)明了我們的想法,如果我們能用一些可分別運輸和操作的單獨的揚聲器,創(chuàng )建一個(gè)單個(gè)的聲源,那么我們就達到了我們的目標,即可以提供一個(gè)總體上連貫的、可預測的聲場(chǎng)。所以我們通過(guò)此項研究和開(kāi)發(fā),研制出完全模塊化,并可調整的單一聲源為特性的聲透鏡垂直陣列,它的意義和價(jià)值是顯而易見(jiàn)的。
傳統的大品牌音箱廠(chǎng),為了證明自己的技術(shù)實(shí)力紛紛開(kāi)發(fā)出自己的線(xiàn)性陣列,還有一些高檔品牌,為了臉面,也要有線(xiàn)性陣列,但是聲透鏡垂直陣列的核心技術(shù)不是頭腦一熱就能做到的。根據1933年的理論,線(xiàn)性陣列的核心技術(shù)就是高音6K以上的耦合技術(shù),這是世界難題,因為只有把高音的聲波控制在垂直投射角度為“0”度時(shí),線(xiàn)性陣列才會(huì )成立,如果真的能做到的話(huà),那這個(gè)廠(chǎng)家將成為世界音響行業(yè)的老大。
我們比較所有的這些有線(xiàn)性陣列的廠(chǎng)家,了解到他們還是在用傳統的號筒和相位塞結構解決投射角度問(wèn)題,這對改變聲波的物理特性起不到根本作用,因為它最多就能控制在垂直10度左右,那么對1個(gè)垂直陣列來(lái)說(shuō),投射不到幾米,就已開(kāi)始干涉了,達不到耦合的目的。
原因是:這些年來(lái),基于行業(yè)技術(shù)的局限性,世界許多頂級知名品牌廠(chǎng)家,還是用傳統的號筒擠壓方式,但無(wú)法改變聲波在空氣中傳播的物理特性(球型波),單只音箱的投射角度最小達到垂直10度左右,離耦合條件需要幾乎為“0”度有很大差距,而號筒天生就有聲染色現象(聽(tīng)起來(lái)不真實(shí))。結合其它領(lǐng)域的科學(xué)原理,進(jìn)行研究,發(fā)明了聲透鏡,也就是我們所研究的稱(chēng)為全頻聲耦合拼接技術(shù)的真正開(kāi)始,它是全頻聲耦合技術(shù)的心臟,它能改變傳統聲波特性,傳統聲波通過(guò)它改變成平行波,垂直角度已達到0.12度基本平行狀態(tài),水平角度達到120度,因不是號筒,所以沒(méi)有聲染色,體積也能變小,在物理聲學(xué)上,近場(chǎng)擴展使得一個(gè)人從聲透鏡系統走出很遠的一段距離,而聲壓級變化很小,這是由于系統非傳統的衰減率。實(shí)際上,許多聽(tīng)眾從很遠的場(chǎng)地體驗了近場(chǎng)聽(tīng)音享受的高保真度,改進(jìn)的立體聲映象和非凡的清晰度,主觀(guān)上,音箱好像離你非常近而且聲音就在你面前。
做為會(huì )議環(huán)境所用的音箱,會(huì )議用小型聲透鏡模塊垂直陣列音箱的優(yōu)勢更加突出。因為像報告廳,禮堂,大中型會(huì )議廳,多數表面裝修都很光滑,相對回聲比較大,用傳統的音箱就會(huì )出現很多嚴重相位干涉問(wèn)題,加上回音重,也就是返射聲與直達聲交叉在一起,形成二次干涉,話(huà)筒回授問(wèn)題也是這些原因造成的(即使話(huà)筒音頭不對著(zhù)音箱)。而小型的會(huì )議專(zhuān)用聲透鏡垂直陣列音箱是由垂直排列的若干只全頻模塊組成的,每只模塊的聲波垂直角度是0.12度,幾乎平行于地面和天花板。
1、由于垂直排列,聲波是耦合在一起,無(wú)相位干涉。
2、由于每只聲透鏡全頻模塊發(fā)出的是平行聲波,在與單元模塊每增加1倍距離時(shí),聲波衰減不是按傳統的6dB,而是3dB。這意謂著(zhù)聲波將會(huì )傳得非常遠。
3、基于單只聲透鏡模塊的垂直角度是“0”度,而產(chǎn)生新的衰減特性,在垂直方向再增加排列若干只相同的聲透鏡模塊以后近聽(tīng),人耳只能聽(tīng)到一只模塊的聲音,遠聽(tīng)就會(huì )聽(tīng)到幾只模塊合在一起的聲音,(只有聲波的垂直擴散角度是“0”度時(shí),才有可能)再加之它獨有的衰減性,結果就發(fā)生了常理無(wú)法解釋的現象:遠聽(tīng)聲不小,近聽(tīng)聲不吵(大)的全頻聲耦合特性(平行波)的直達聲,它特有的水平覆蓋擴散角為120度的滿(mǎn)場(chǎng)聽(tīng)眾區全頻響覆蓋。
4、由于每只全頻模塊垂直角度控制到“0”度,基于話(huà)筒只對其中的一只模塊構成反饋關(guān)系的特點(diǎn),抗嘯叫能力非常明顯,抗叫音量比傳統音箱音量高出近20dB。
5、場(chǎng)地的覆蓋范圍是由陣列的長(cháng)度決定的,陣列的長(cháng)度(模塊的數量)增加,頻響帶寬也能增加(聲透鏡特性之一)。
聲透鏡的另一個(gè)好處是在規定的覆蓋區域之外的高聲壓級抑制,使得在環(huán)境噪聲控制是難題時(shí),聲透鏡成為一個(gè)好的解決方案。例如:在戶(hù)外的露天劇場(chǎng)和露天擴聲場(chǎng)地與居民住宅區很近的情況下。 總之,聲透鏡所固有的精確指向性,靈活可預測的擴聲方法,為聲學(xué)設計展現了許多前所未有的擴聲理念和視野,是音頻擴聲領(lǐng)域的一場(chǎng)全球性革命!
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