技術課堂 線性陣列揚聲器系統原理綜述

 【中國數字視聽網訊】揚聲器系統的技術和制造，多年來波瀾不興，一直在平穩發展。最近情況有了變化，在世界許多大型運動會、大型演出現場出現了線性陣列揚聲器系統。2001年11月在廣州奧林匹克體育中心的開幕式上就采用了Apogee的線性陣列揚聲器系統。這個有80000座位的體育場，據說采用了4組共30只ALA9音箱。覆蓋整個運動場，效果滿意。

近年來，世界各主要專業揚聲器、音箱公司，紛紛推出各自的線性陣列揚聲器系統。其中有：L—a.coustics V-DOSC／dv-DOSC， JBL VerTec，Meyersound M3D， Duran Audio intelliVox， EAWKF760，Sound Z—Line， Apogee ALA， Adamson Y—XIC， EV X—Line，Stageaccompany Newton，NexoGeo，McCauley Sound MLA5，LLW Insider 665，Martin Audio W 8L。這些系統名稱不同，但原理和特性卻大同小異。同時又各自標新立異，或在結構、或在箱體工藝、單元選擇等方面八仙過海，各顯神通。既避免 專利、模仿、抄襲的困擾，又獨樹一幟，宣揚本公司的賣點。這就自然引起國內同行的興趣和關注。不斷人提出問題，但目前國內刊物中資料很少，有必要討論。

1. 什么是線性陣列(Line Array)

線性陣列是一組排列成直線、間隔緊密的輻射單元，并具有相同的振幅與相位。

圖1 線性陣列的排列

圖1(a)和(b)是線性陣列揚聲器系統的示意圖。雖說是按直線排列，但覆蓋面排列的角度有所不同。線性陣列的概念并不是今天才有的，最初是由美國著名聲學專家H.F奧爾森提出的。1957年奧爾森先生出版了經典聲學專著『聲學工程』（AcousticalEngineering）中，論述了線性陣列特別適合遠距離聲輻射。這是因為線性陣列能夠提供非常良好的垂直覆蓋面的指向性，以取得良好的聲效果。

到了70年代出現了最早的線性陣列揚聲器系統，不過當時尚不完善。是以“聲墻”形式出現的。數十只甚至上百只音箱水平堆積、垂直疊放形成聲墻，上萬瓦的功率一開起來確實地動山搖、氣勢不凡。但人們很快發現了它的不足，不僅需要太多音箱，而且音箱之間的相互干涉，使得音質變壞，指向性、覆蓋面都受到影響。1983年在歐洲AES會上，Philips公司介紹了一種Bessel函數陣的概念采用一種簡單的加權因子來解決這一問題。但是要制造Bessel陣必須從Philips公司得到許可證，也要付出相應代價。有趣的是采用線性陣列揚聲器系的各公司對Bessel陣不置一詞、諱莫如深。目前用的線性陣列揚聲器系統已經充分改進，與初期不可同日而語。在結構上也相當實用。例如幾十只箱，在一小時之內，即可完成組裝、吊掛、接線，馬投人使用。