联系我们 网站地图 TOA 首页
音空间
声音小知识 声音研究室 声音的故事
 声音研究室音响技术的动向 >2.阵列扬声器的「有效距离」
声音研究室

阵列扬声器的「有效距离」

线阵列扬声器在传送清晰声音上功能优越,
因而被广泛应用于音乐会、活动会场等,
为大家提供理想的声音环境。
在此对线阵列扬声器的特点和有效距离进行介绍。

传统扬声器与线阵列扬声器的不同

传统扬声器声音向水平和垂直两个方向扩散,
而线阵列扬声器则具有不向垂直方向扩散,只向水平方向扩散的特点。
传统扬声器被归类为「点音源」,而线阵列扬声器则属于「线音源」,
各有各的特点。

1点扩散的「点音源」

传统扬声器的声音是从一点(音源)向水平和垂直方向传播,扩散成球面。
结果音量一增大,就会被天花板或墙壁反射,不仅影响到声音的清晰度,还容易引起啸叫。

图1-1

传统扬声器(点音源)的特点

  • ●声音在水平方向和垂直方向都呈球面扩散。
  • ●球面的表面积为4πr2(r为离开音源的距离)。
    因此,距离增加1倍的地方,球面的表面积就会达到4倍,而能量只有1/4,与音源位置相比音量衰减了6dB。

传统扬声器(点音源)的缺点

  • ●随距离增大声音衰减量也增大。
  • ●被天花板、墙壁反射后,容易影响到声音的清晰度。
  • ●如果想把声音传到远的地方,近处就会很嘈杂,同时容易引起啸叫。
   

将音源集合成线状的「线音源」

线阵列扬声器简而言之就是将音源扬声器单元垂直排列成一条直线。
从扬声器发出的声音放射为圆筒状,抑制声音向垂直方向扩散,
从而避免多余反射,将声音传送到目标区域。

图1-2

线阵列扬声器(线音源)的特点

  • ●向水平方向扩散,基本不向垂直方向扩散。
  • ●圆筒的表面积为2πrh(r为离开音源的距离)。
    在与音源距离增加1倍的地方,圆筒的表面积为2倍,能量为1/2,声音只衰减3dB。

线音源的优点

  • ●距离增大而声音的衰减量较小。(是点音源的一半)
  • ●天花板、墙壁的反射少,可清晰扩音。
  • ●与点音源相比,小声音即可传送到远处,不易引起啸叫。且每个音源单元的音量都很小,即使接近扬声器的地方,也不易引起啸叫。
  • ●抑制声音向扬声器的垂直方向扩散,因此可以使声音清晰地传送到目标区域。

线阵列效果是无限延伸的吗?

在传统的扬声器难以扩音、音响条件恶劣的空间(体育馆、礼堂、舞台、教堂等),线阵列扬声器也能提供高品质的声音。但是这种垂直方向的指向性控制是有限度的,如果超过了一定距离,理想的线阵列效果就会消失,声音扩散变得与点音源扬声器一样。下面说明一下线阵列扬声器的 「有效距离」。 图2-1

采用线阵列扬声器,即使在天花板很低的场地,也可避免天花板的反射,站在后面的人也能听见清晰的声音。但是,这种理想的线阵列效果并非无限延伸的…

线阵列扬声器的有效距离

线音源的线阵列扬声器的特点是声音不向垂直方向扩散,但能够维持该指向性的区域是有限度的,超过了该有效距离声音就如同点音源扬声器般,向上下左右扩散。线音源的有效距离可以按照以下的线音源长度和频率进行计算。 线音源区域与点音源区域

如果超过线音源的有效距离,声音就和点音源一样,不仅向左右扩散,还向上下扩散。

Page TOP

计算线音源的有效距离

线阵列可有指向性地进行区域控制,如果频率一定,就由线音源的长度来决定。
因此,线阵列的有效距离可将扬声器的长度和频率嵌入以下算式进行计算。
根据实际的地点、情况,声音可清晰传播的区域各不相同。如果具体知道连接几个多长的线阵列扬声器有多大的有效距离,就可以配合实地情况,建立理想的声场。

有效距离的公式
有效距离<typeA>
有效距离<typeS>
上表是通过公式计算出的type A、type S的有效距离。
 
将表中的数据以图表显示如下。
type S(线长=90cm),如果仅用1个,扬声器的长度为90cm,那么有效距离在2KHz时就为2.3m,连接2个长度就达到180cm,有效距离在相同波段长达9.3m。如果连接3个构成长270cm的线音源,有效范围就可以长达21m。
有效距离<typeS>

Page TOP
公司简介 成功案例 Copyright TOA Corporation All Rights Reserved.