目前在音頻擴(kuò)聲方面,一項(xiàng)世界頂尖技術(shù),也就是全頻聲耦合拼接技術(shù),研究出了聲透鏡模塊垂直陣列,也就是一般人所認(rèn)為的線性陣列。
但是多數(shù)企業(yè)的線性陣列是準(zhǔn)線性陣列,不是真正意義上的線性陣列。所以大部分人在不了解的情況下,認(rèn)為搞線性陣列就是趕時(shí)髦。線性陣列最容易迷惑人了,因?yàn)楹芏嗳瞬恢廊绾螀^(qū)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)必須說明是用什么方式控制的角度,否則一定只能是準(zhǔn)線性陣列。
第二,在150米以后,能否清晰聽出10KHZ以上的高頻,往往多數(shù)人不會(huì)有機(jī)會(huì)在150米以外試聽線性陣列,因此,很多品牌,都可以通過近聽效果來迷惑別人。
傳統(tǒng)音箱的中高音是通過號(hào)角聚聲能,就象手電筒靠燈罩聚光一樣,光線發(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(yuǎn),聲壓更加強(qiáng)。
線性陣列(聲透鏡模塊垂直陣列)
——研究全頻聲耦合拼接技術(shù)的意義
擴(kuò)聲的趨勢(shì)已經(jīng)是既增加音樂會(huì)中實(shí)際的SPL(聲壓級(jí)),又增加所覆蓋的聽眾范圍,這就不可避免地導(dǎo)致?lián)P聲器數(shù)量的增加。常規(guī)的號(hào)筒負(fù)載揚(yáng)聲器通常以每個(gè)音箱的水平覆蓋角度來決定組合成扇形陣列,以減少導(dǎo)致相互抵消干涉的重疊覆蓋區(qū)域,在這樣的排列下,在同一個(gè)方向上只能用一個(gè)音箱來提供清晰度高的聲音。為了達(dá)到最遠(yuǎn)的距離和更高的SPL(聲壓級(jí))而采取的“使陣列平直”的設(shè)計(jì),導(dǎo)致在不可控制的方向上的嚴(yán)重干涉。影響聲音的質(zhì)量,分析力,覆蓋范圍,即使按說明書排列(總是“最佳”的折中,因?yàn)閱为?dú)號(hào)筒的極坐標(biāo)響應(yīng)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(tǒng)系統(tǒng)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(fèi)了聲能,所以為了要達(dá)到與一個(gè)單獨(dú)的清晰的聲透鏡垂直陣列相同的聲壓級(jí),傳統(tǒng)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(shù)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(kuò)展開圓形的波紋,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(dú)的石子全部粘到一起,則其效果和大石子是一樣的。這說明了我們的想法,如果我們能用一些可分別運(yùn)輸和操作的單獨(dú)的揚(yáng)聲器,創(chuàng)建一個(gè)單個(gè)的聲源,那么我們就達(dá)到了我們的目標(biāo),即可以提供一個(gè)總體上連貫的、可預(yù)測(cè)的聲場(chǎng)。所以我們通過此項(xiàng)研究和開發(fā),研制出完全模塊化,并可調(diào)整的單一聲源為特性的聲透鏡垂直陣列,它的意義和價(jià)值是顯而易見的。
傳統(tǒng)的大品牌音箱廠,為了證明自己的技術(shù)實(shí)力紛紛開發(fā)出自己的線性陣列,還有一些高檔品牌,為了臉面,也要有線性陣列,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(jù)1933年的理論,線性陣列的核心技術(shù)就是高音6K以上的耦合技術(shù),這是世界難題,因?yàn)橹挥邪迅咭舻穆暡ǹ刂圃诖怪蓖渡浣嵌葹椤?”度時(shí),線性陣列才會(huì)成立,如果真的能做到的話,那這個(gè)廠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性陣列的廠家,了解到他們還是在用傳統(tǒng)的號(hào)筒和相位塞結(jié)構(gòu)解決投射角度問題,這對(duì)改變聲波的物理特性起不到根本作用,因?yàn)樗疃嗑湍芸刂圃诖怪?0度左右,那么對(duì)1個(gè)垂直陣列來說,投射不到幾米,就已開始干涉了,達(dá)不到耦合的目的。
原因是:這些年來,基于行業(yè)技術(shù)的局限性,世界許多頂級(jí)知名品牌廠家,還是用傳統(tǒng)的號(hào)筒擠壓方式,但無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(dá)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(hào)筒天生就有聲染色現(xiàn)象(聽起來不真實(shí))。
我線性陣列研究所從根本上改變了解決這些挑戰(zhàn)的方法,我們結(jié)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為全頻聲耦合拼接技術(shù)的真正開始,它是全頻聲耦合技術(shù)的心臟,它能改變傳統(tǒng)聲波特性,傳統(tǒng)聲波通過它改變成平行波,垂直角度已達(dá)到0.12度基本平行狀態(tài),水平角度達(dá)到120度,因不是號(hào)筒,所以沒有聲染色,體積也能變小,在物理聲學(xué)上,近場(chǎng)擴(kuò)展使得一個(gè)人從聲透鏡系統(tǒng)走出很遠(yuǎn)的一段距離,而聲壓級(jí)變化很小,這是由于系統(tǒng)非傳統(tǒng)的衰減率。實(shí)際上,許多聽眾從很遠(yuǎn)的場(chǎng)地體驗(yàn)了近場(chǎng)聽音享受的高保真度,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(shì)更加突出。
因?yàn)橄駡?bào)告廳,禮堂,大中型會(huì)議廳,多數(shù)表面裝修都很光滑,相對(duì)回聲比較大,用傳統(tǒng)的音箱就會(huì)出現(xiàn)很多嚴(yán)重相位干涉問題,加上回音重,也就是返射聲與直達(dá)聲交叉在一起,形成二次干涉,話筒回授問題也是這些原因造成的(即使話筒音頭不對(duì)著音箱)。而小型的會(huì)議專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。
會(huì)議用聲透鏡模塊垂直陣列音箱的特點(diǎn)如下:
由于垂直排列,聲波是耦合在一起,無相位干涉。
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(tǒng)的6dB,而是3dB。這意謂著聲波將會(huì)傳得非常遠(yuǎn)。
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,人耳只能聽到一只模塊的聲音,遠(yuǎn)聽就會(huì)聽到幾只模塊合在一起的聲音,(只有聲波的垂直擴(kuò)散角度是“0”度時(shí),才有可能)再加之它獨(dú)有的衰減性,結(jié)果就發(fā)生了常理無法解釋的現(xiàn)象:遠(yuǎn)聽聲不小,近聽聲不吵(大)的全頻聲耦合特性(平行波)的直達(dá)聲,它特有的水平覆蓋擴(kuò)散角為120度的滿場(chǎng)聽眾區(qū)全頻響覆蓋。
由于每只全頻模塊垂直角度控制到“0”度,基于話筒只對(duì)其中的一只模塊構(gòu)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(tǒng)音箱音量高出近20dB。
場(chǎng)地的覆蓋范圍是由陣列的長度決定的,陣列的長度(模塊的數(shù)量)增加,頻響帶寬也能增加(聲透鏡特性之一)。
聲透鏡另一個(gè)好處是在規(guī)定的覆蓋區(qū)域之外的高聲壓級(jí)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:在戶外的露天劇場(chǎng)和露天擴(kuò)聲場(chǎng)地與居民住宅區(qū)很近的情況下。
總之,聲透鏡所固有的精確指向性,靈活可預(yù)測(cè)的擴(kuò)聲方法,為聲學(xué)設(shè)計(jì)展現(xiàn)了許多前所未有的擴(kuò)聲理念和視野,是音頻擴(kuò)聲領(lǐng)域的一場(chǎng)全球性革命!
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