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音响系统设计

两轴源,一轴源和一个点声源的插图

多点声源的第一种类型只是一大堆扬声器系统,像积木一样堆叠在一起,并且意图在所有的轴向上阵列。在下一代多点声源系统中的一个主要改进是:一轴系统,提供更好的频率响应并提高了比多轴系统更高的清晰度。不幸的是,虽然前进了一步,然而频率响应和脉冲响应仍然不理想,并且覆盖范围往往是不一致的。

单点声源与多点声源的频率响应

线阵列解决了25年前多点声源系统相互干扰导致降低效果的问题,但通过单点声源来实现优异的效果尚有很长的路要走,仍然需要付出长远的努力。今天,一个单点声源音响系统可以提供尽可能最高的清晰度和尽可能最高的动态范围。极高的可懂度只是它的一个水到渠成的结果,但是仅保证通过使用快速和精确的电子和低失真的换能器可以维持高清晰度和高动态。

频率响应的一轴多点声源(蓝色)和点光源(红色)

一轴多点声源(红色)和点声源(蓝色)的频率响应

 

频率响应的一轴多点声源(蓝色)和点光源(红色)

VHD2.0扬声器系统传递函数

 

频率响应的一轴多点声源(蓝色)和点光源(红色)

线阵列传递函数(资料来源:2007年5月 国际现场音响  杰夫·贝里曼)

 

单点和多点源脉冲响应

为了保持一个高分辨率的音频信号,系统能够表现出一个短脉冲响应时间是至关重要的,这会产生一个像原始一样的声音信号。
下图展示了一点声源和一轴多点声源(线阵)的脉冲响应的比较示意图。输入脉冲是1V,脉冲宽度是100us, 周期是10 mesc, 在图中您所看到的已损坏的脉冲响应就是线阵列分辨率低的原因。已损坏的脉冲响应是由于多点声源系统中的个体声源相互叠加和减弱所引起的。

点源和多一个轴源系统的脉冲响应

点声源系统(橙色)和一轴多点声源系统(蓝色)的脉冲响应。

 

多点声源的时移特性

插图几个线阵源到听者的距离的差异,每个听者得到一个模糊的声音

图中示出了几个线阵列声源到听众的距离差异,每个听众得到的是一个模糊的声音

多点polarplots的

 线阵列在1K,1.6K和4kHz上的垂直指向特性极坐标图

上图显示了线阵列的脉冲响应将随着每一个听众的位置而变化,对于听众1的时间差异不同于听众2。许多制造商声称,这些时间差异可以使用数字延迟校正,但是这并没有提供一个解决方案,因为时间差异将无限伴随每一个新的聆听位置。更关键的是,有一个因素被系统工程师和线阵列预测软件忽略了,就是聆听区域中空气的随机运动,这对多点声源系统的传输特性造成了巨大的改变,它发生在观众到达现场之后,系统工程师已经花了一整天的系统校准却成了徒劳,但是理论上的完美环境----一个真正的音乐会环境是绝不存在的。

单点声源的时移特性

当使用一个点声源,听者在任何位置,只能得到一个纯粹的(不模糊)声

当使用一个点声源的时候,听众在任何位置,都只会听到一个纯净的(不模糊)声音

单点polarplots的

VHD 2.0 在1K,1.6K,4kHz上的垂直指向特性极坐标图

从以上的图中可以很清楚的看到,干扰和随机空气流动的问题将不会影响到一个点声源,不论其复杂性或强度如何,如KV2音响的VHD和ES系列。这将为每一个听众提供一个更加平等的享受纯净声音的聆听区域。

 
 

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