线性阵列的原理

2. 线性阵列的原理

线性阵列不仅用在专业音箱中，也用于Hi—Fi音箱中。最近Dynaudio推出的信心(confidence)系列音箱采用了一种DDC(Dynaudio Directivity Control丹拿指向性控制)其实是6只扬声器组成一个小型的线性阵列。

回顾线性阵列的产生背景，在一个大型运动场，希望四周看台的观众都能听到均匀、清晰的声音。一个常用的办法是分散扩声，在运动场四周多装多组扬声器系统，这就需要多组分散扬声器系统。另外，当在主舞台演唱时，所听到的声音方向出于商业目的或其它，一些介绍资料有言过实际方向不一致，影响聆听效果。在对远距离辐射时，采用大功率音箱，如600W，不但价格昂贵，还有一个大功率失真问题。线性阵列可以解决这一问题。

奥尔森当时所称的直线声源，是由大量分布在直线上间隔相同，但非常小的等强同相点声源组成。如果点声源的数量趋近于无穷大，点声源间距趋近于零，并有关系nd=l式中，n为声源的数量；d为声源间距离；f为直线声源长度。

直线声源的指向性图如图2所示。它是长波长的函数，这是用极坐标表示的在一定距离角变化的声压曲线。相应于零度角的方向垂直线，在三维空间的指向特性是以直线为轴旋转面。从这一组曲线可以看出，线性声源的扬声器的数目愈多，指向图愈尖锐。

近年来，制造的线性阵列扬声器系统是由若干音箱在垂直面重叠组合，形成一个水平方向角度一定(一般为90。)垂直方向较窄的波束。一个室外运动场(距离可在100m以上)，有这样4条线性阵列系统就足以满足声场覆盖的要求，这就是线性阵列系统的优势所在。线性阵列系统常常有一点稍稍的弯曲，如图1(a)，(b)所示。目的是为得到更大的覆盖角。主体部分对远场，弯曲部分对近场。使垂直指向性不对称，可在高频不足的部分聚集一些声能。

3 线性阵列的优点与不足

线性阵列扩声系统的优点是明显的。

(1)由于线性阵列的特点，在主轴垂直平面指向性呈窄波束，能量叠加可以远距离辐射。而线性列的弯曲部分下端覆盖近区，形成自近而远的覆盖。如图2所示。

图2 线阵列的覆盖范围

(2)线性阵列扩声音箱的改进更符合技术、工艺、安装的要求00。

中间高频部分比较特殊，2只(JBL)或3只(V)高频扬声器出口连在一起fJ2j，JBL公司称之为声波形成器，E-V公司称之为平面波产生器。根据用MAPP软件分析，线性阵列的指向性随着频率升高指向性愈尖锐。到达一定频率，如2kHz时，指向性呈放射状，即指向性图出现波瓣。这时高频扬声器组成的声波形成器就起作用，使高频指向性叠加加强。

(3)线性阵列无法忽视相互的干涉，线性阵列本身并没有改善音质。