技术课堂 线性阵列扬声器系统原理综述

 【中国数字视听网讯】扬声器系统的技术和制造，多年来波澜不兴，一直在平稳发展。最近情况有了变化，在世界许多大型运动会、大型演出现场出现了线性阵列扬声器系统。2001年11月在广州奥林匹克体育中心的开幕式上就采用了Apogee的线性阵列扬声器系统。这个有80000座位的体育场，据说采用了4组共30只ALA9音箱。覆盖整个运动场，效果满意。

近年来，世界各主要专业扬声器、音箱公司，纷纷推出各自的线性阵列扬声器系统。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。这些系统名称不同，但原理和特性却大同小异。同时又各自标新立异，或在结构、或在箱体工艺、单元选择等方面八仙过海，各显神通。既避免 专利、模仿、抄袭的困扰，又独树一帜，宣扬本公司的卖点。这就自然引起国内同行的兴趣和关注。不断人提出问题，但目前国内刊物中资料很少，有必要讨论。

1. 什么是线性阵列(Line Array)

线性阵列是一组排列成直线、间隔紧密的辐射单元，并具有相同的振幅与相位。

图1 线性阵列的排列

图1(a)和(b)是线性阵列扬声器系统的示意图。虽说是按直线排列，但覆盖面排列的角度有所不同。线性阵列的概念并不是今天才有的，最初是由美国著名声学专家H.F奥尔森提出的。1957年奥尔森先生出版了经典声学专著『声学工程』（AcousticalEngineering）中，论述了线性阵列特别适合远距离声辐射。这是因为线性阵列能够提供非常良好的垂直覆盖面的指向性，以取得良好的声效果。

到了70年代出现了最早的线性阵列扬声器系统，不过当时尚不完善。是以“声墙”形式出现的。数十只甚至上百只音箱水平堆积、垂直叠放形成声墙，上万瓦的功率一开起来确实地动山摇、气势不凡。但人们很快发现了它的不足，不仅需要太多音箱，而且音箱之间的相互干涉，使得音质变坏，指向性、覆盖面都受到影响。1983年在欧洲AES会上，Philips公司介绍了一种Bessel函数阵的概念采用一种简单的加权因子来解决这一问题。但是要制造Bessel阵必须从Philips公司得到许可证，也要付出相应代价。有趣的是采用线性阵列扬声器系的各公司对Bessel阵不置一词、讳莫如深。目前用的线性阵列扬声器系统已经充分改进，与初期不可同日而语。在结构上也相当实用。例如几十只箱，在一小时之内，即可完成组装、吊挂、接线，马投人使用。