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最新线阵音箱技术的发展

浏览量:25 发布者:深圳市舞美动力舞台策划有限公司 2018-04-17 09:00:52

音箱品牌L-Acoustics SoundVision,Meyer Sound MAPP,Adamson Blueprint AV和EAW Resolution等。 Renkus-Heinz提供的另一种方法是在EASE和EASE Focus II仿真软件中提供VARIAi 101阵列数据,以快速准确地预测线性阵列系统的响应。在使用中,声学测量平台如Rational Acoustics Smaart,AFMG SysTune和Meyer Sound SIM 3等,都可以帮助您对系统性能进行微调。更多灯光音响,深圳音响租赁,演出音响租赁,线阵列音箱,欢迎访问深圳舞美动力(www.szwutai.com)。

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线阵列音箱采用专有的D2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。

在将声音输出进行合成并送入90-度×10-度的喇叭之前,Electro-Voice X1使用它的Wavefront-Shaping Circular Hydra(WCH)设备将一对2英寸的压缩式驱动器的输出进行整合。

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。

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内,提供专属的“定制”设计。

VARIAi 101全系列型号一共提供三个垂直机柜的角度可供选择,分别是7.5度,15度和22.5度。可以根据应用场景对形状和SPL的要求来定制垂直覆盖角度 - 可以使用15-度和22.5-度的机柜来覆盖更大的垂直角度,7.5度的橱柜则能够对声音提供更严格的控制。此外,每个机柜都可以订购WaveGuides,共有五个选择,可选择60,90或120度的标准型号,也可以选择60至90度或90至120度的Transitional WaveGuides。

组件布局

由于使用了专门设计的组件,所以设计上必须作出一些其他的调整。这包括了换能器的数量和尺寸,外壳是否将其频率范围划分为两个或三个频带,外壳有多大,以及是否能够提供一系列不同大小的型号以应对不同的应用场景。而且,多组件是否能够覆盖相同的频带,它们将如何耦合,这些组件是使用直接辐射,还是靠喇叭负载,又或是使用其他一些混合的方式。系统是否需要被放大,否则无论内部还是外部都会受到限制。

由于线性阵列式扬声器是堆叠的方式呈倍数的使用,以此创造出连贯的波阵面,所以在设计时很重要的一部分是将中频和高频输出均匀地分散到箱体的顶部和底部边缘,以便其输出能够与相邻的音箱的输出混合。

此外,需要保证覆盖相同频率范围的驱动器之间的间隔在半波长或更短的范围内,能够使他们的输出耦合,所以组件布局的几何形状同样是一个关键的设计因素。

系统的安装和布置也使得线阵列音箱的间隔进一步缩小,这保证了阵列的安全性和平衡性,安装和拆卸变得更容易,并且确保了斜角的可靠性。

例如,Martin Audio设计了像MLA Mini这样的系统,对于这种系统,一个工程师就可以轻松的布置阵列,并且能够在系统后面的固定位置调整音箱的倾斜角度,而通用倾斜支架可以将整个阵列向下倾斜超过18,而且只需要简单的转动旋钮就可以做到。

Meyer Sound LEO在外壳的侧板上清楚的标记了张角点。

K-Array则使用了独特的方法,如他们的KH8系统,是全频阵列垂直悬挂的系统,但每个单元都可以完全独立的倾斜。因此即使该系统是一个垂直布置的“直线阵列”,但是可以通过垂直的集群产生拥有所需曲率的波阵面。

KH8的模块固定在刚性框架内,三个一组,可以快速的连接以创建更长的群集。每个框架内的三个单元由电缆进行连接,并且框架之间的连接只需在他们之间连接两根电缆即可。

索具系统允许单人为三个单元预先布线并悬吊布置成为12单元的阵列。每个单元都可以独立倾斜以聚焦声音,并且可以进行数字控制。

Clair C15扬声器配备了完整的双模式索具,其中包括后部索具。通过后部索具阵列可以从0度到10度之间进行调整,具体的角度包括0度,1.25度,2.5度,3.75度,5度,7.5度和10度这几个角度,可以采用悬吊或堆叠的方式。如果使用双模增量索具盘(B.I.R.D.),则可以增加角度的选择,在原本的角度选择之间增加0.5度,0.75度,1度和1.25度的选项。

K-ArrayKH8柱状扬声器的每个单元都可以独立倾斜。

放大和放大率

在设线阵列音箱时,设计人员面临的一个重要选择,是 将DSP和放大器集成到音箱内部,还是使音箱保持无源状态,而配合使用专用的外部放大器和系统控制器。有些公司能同时提供这两种选择,如Renkus-Heinz的VARIAi系统可以选择采用自供电或者被动供电。

自供电的音箱能够为每个组件提供理想的精确的放大,交叉点/分频点,还有对每个组件的分别控制,能够缓解从放大器到箱体之间使用长电缆可能造成的阻尼问题,可以控制每个机柜(或者在某些情况下,能够控制每个组件)的输出。而且在运输过程中占用的空间要少于被动供电的扬声器和放大器机架的组合。

长期以来Meyer Sound一直是机载电源领域的领导者。当然还有大量的其他产品和制造商,如EAW自适应系列,Martin Audio MLA等等。

新的RCF HDL 6-A 搭载了一个额定功率为1400瓦的板载2声道D类放大器,与集成的DSP共同管理分频器,均衡器,软限幅器,压缩器和动态低音增强。此外,即使在中低频率,通过新推出的专有FiRPHASE算法,也可进一步优化动态,振幅和相位方向图。

外部的放大器同样被广泛使用,主要与专有电子器件包一起使用,其中,专有电子器件包能够提供放大器通道,DSP和驱动器控制,网络连接以及通常数字音频连接。

L-Acoustics提供了一系列能与其系统配合使用的放大控制器,同时也提供了LA RAK,LA RAK是该公司为旗下所有扬声器设计的模块化机架。它包括了模拟信号,网络和配电盘,而9RU机架则设计用于索具和悬挂系统。

Adamson E-Rack融合了高质量的Lab.gruppen PLM +放大器,Lake处理器和Dante音频网络,加上专有的连接器和AC面板。整个系统可以与Blueprint AV系统覆盖设计软件配合使用。

JBL 的VTX阵列式扬声器系统由Crown公司的VRack DSP和放大单元供电,并通过HiQnet Performance Manager进行控制。

Adamson E-Rack,能够提供放大,控制,互连等功能。

Alcons Audio推出了Sentinel 10放大扬声器控制器amplified loudspeaker controller(ALC)。ALC能够提供阵列补偿,滤波器预置选项,EQ,还能够根据功率进行相位匹配。

Martin Audio则刚刚推出了Wavefront Precision 系列产品,其中包括WPC(2×10英寸)和WPM(2×6.5英寸),提供了新的外置iKON多通道放大器,放大器通过该公司的自动化软件DISPLAY进行优化。

Martin Audio公司董事总经理Dom Harter解释说:“我们想要通过Wavefront Precision产品为行业引入一种解决方案,使客户能够采用灵活的可扩展的解决方案和对覆盖面的控制。简而言之,专用放大器通道越多,分辨率和覆盖面的控制规模就越高。“

NEXO的NXAMP4x4能够提供放大,控制等一系列功能,可以与该公司的扬声器精确匹配。例如,多个数字传感线路能够同时保护放大器和连接的扬声器。运行中的独立扬声器可以通过GPIO或Ethersound / AES / EBU / Dante网络进行负载监控。

VUE同时提供了板载和外部电源/控制的选项。 h级的系统通常具有集成的电子设备,但是也可以不用该产品内置的VUEDrive系统引擎。

Berger伯杰指出:“每种方法都有其优点和缺点。“利用集成电子设备,优点是您可以缩短扬声器之间的线缆,但是缺点是需要维护,比较重和放大器使用率低等。机架安装系统的主要优势是放大器/处理器可以为多个盒子进行供电。

Meyer Sound公司的Galileo伽利略扬声器管理系统和Compass控制软件作为自供电阵列的补充,提供了一种控制整个阵列性能的系统方法。在传入的音频信号中,音频可以分别的进行均衡,延迟,并处理以满足整个阵列各个部分的单独输出所需要的数量。

包括了阵列校正和配置预设,大气校正过滤器,高通和低通滤波器等。例如,伽利略616提供了6个输入和16个输出。

操纵技术

一旦线阵列音箱以选定的展开角度和倾斜角度进行悬挂,将系统的声音输出引导到场地中的另一个位置就变得更加困难了。

操纵技术能够通过控制信号的放大水平,相位,时间和信号到达的特定的外壳或部件的元件来解决这个问题 - 改变它们之间的声学关系,从而改变波瓣的方向。在某些情况下甚至允许为观众席的一层和二层分别使用两套设备。

EAW的自适应性能阵列,包括Anya和相对小些的Anna,将控制权交推向了单个组件的级别。阵列可以直线悬吊,没有机柜间的张角,工作人员则能够利用Resolution软件来定义所需的覆盖范围并将这些参数上传到阵列中。这立即接管了处理过程,并能够对每个扬声器的放大器功率和附加设置进行必要的更改。

这些改变可以在使用中进行,可以适应不同演出中的不同的座位安排,并且阵列的覆盖可以被分离开以避开阳台和其他的反射表面。与其他的线性阵列一样,垂直模式控制的LF截止频率和“throw”取决于阵列的物理长度。

Anya的箱体包括有一对15英寸的低音扬声器,六个5英寸的喇叭式中音驱动器和14个1英寸的喇叭式压缩驱动器,由22个通道的DSP和网络放大器提供动力。每列音箱标称有70度的水平覆盖率,可以并排悬挂以创建更宽广的覆盖范围。

每个音箱上的四个专用传感器可以自动检测上方,下方和侧面的其他音箱,并根据其在阵列中的位置进行必要的声学调整。规模相对较小的Anna系统也拥有这个功能。

如前所述,K-array 的KH8柱式系统的每个单元都具有完全独立的倾斜能力,通过每个扬声器的八个DSP通道进一步获得更高的覆盖精度,设计成能够加载FIR和延迟以实现高度精确的操纵性。此外,该公司还与AFMG密切合作并开发了适用于系统的FIRmaker软件,允许用户建立自己的声学模型。

Martin Audio凭借旗下的MLA系列也成为了其中的佼佼者。每个MLA阵列都有多达144个独立的声学元件(单元),每个单元都有自己的板载放大器和DSP,可以通过软件进行优化,能够在观众席提供定制的覆盖范围。它可以在观众中产生一个平坦的声场,同时可以控制它,这有助于减少空间对声音的影响。

"Hard avoid"区域,例如阵列后面和下面,天花板,二层观众席/包厢边缘以及场地周边之外,也可以进行控制。垂直覆盖也可以通过电子方式进行微调,以应对不断变化的环境条件和紧要关头的变化,比如索具高度等。

即将来临的创新

制造商不断的突破创新,在设计中不断获得更高的可靠性,效率,覆盖范围控制,灵活性和易用性。至于未来会是什么样的,VUE的Ken Berger提到了其在软件方面“令人惊叹的成果”,能够更加紧密地集成建模,控制和联网,而在功能性方面的突破则是“从激光测斜仪到智能索具系统”。

d&b audiotechnik分享了他们最近获得的一些突破,指出该公司“一直致力于对系统设计的每个组成部分进行创新”,寻求各种小型的改进,这些小改进能够被纳入当前产品中或者作为未来几年新技术发展基础结构单元。

d&b新的发展包括了ArrayProcessing优化,它运行在ArrayCalc软件和放大平台之上,并解决了“线阵列音箱在观众席的垂直平面上随着距离的变化不能保持一致的频率响应的问题”。 NoizCalc也是新的产品,能够通过计算地形图上的覆盖范围,解决声能在远声场的传播问题。

线阵列音箱在巡回演出场地中无处不在,所以在未来的几年里,当制造商寻求将他们的设计更加紧密地融入到每一个场馆和演出时,将会有更多的创新出现。

图为舞美动力(www.szwutai.com)舞台策划有限公司正在搭建舞台施工音箱安装中。一站式舞美灯光设计,灯光音响租赁,活动策划,舞台器械租赁服务,尽在深圳舞美动力。

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