世界知名品牌EAW專業(yè)音響產(chǎn)品正越來(lái)越頻繁地走進(jìn)中國(guó)業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的視野,從北京人民大會(huì)堂、中華世紀(jì)壇、首都劇場(chǎng)、中國(guó)劇院、工人體育場(chǎng)到2001年上海APEC主會(huì)場(chǎng)、廣州體育館流動(dòng)演出系統(tǒng)……
成功來(lái)自科技,EAW優(yōu)異的電聲性能離不開其一系列獨(dú)創(chuàng)的、專利的技術(shù)。
VirtualArrayTM“組合列陣”
由于在專業(yè)擴(kuò)聲工程中,常常碰到單個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)不能提供所需要的涵蓋范圍和輸出功率,需要將多個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)組合在一起的情況。那么,怎樣才能使多個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)組合在一起呢?當(dāng)然,首先是揚(yáng)聲器系統(tǒng)本身的性能。但是,如果僅僅是簡(jiǎn)單地將音箱一個(gè)個(gè)豎放著,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的列陣非常糟糕,它會(huì)產(chǎn)生涵蓋“缺口”和“梳狀濾波”,嚴(yán)重影響音質(zhì)。這是由于每個(gè)音箱的涵蓋角度對(duì)列陣的影響而造成的。于是,VirtualArray(VA)“組合列陣”設(shè)計(jì)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生了。
1、VA揚(yáng)聲器系統(tǒng)
在VirtualArray(VA)技術(shù)中,首先是單個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要的設(shè)計(jì)考慮有兩個(gè)方面:一是單個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)中揚(yáng)聲器單元之間的排列列陣問(wèn)題,二是將這樣的多個(gè)系統(tǒng)組合在一起時(shí)的整體性能。
VA揚(yáng)聲器系統(tǒng)是一個(gè)三分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng),其設(shè)計(jì)的中心是圍繞音質(zhì)(頻響)和指向性,它的關(guān)鍵之處在于EAW的中頻號(hào)筒和相位接口。
音質(zhì)問(wèn)題 高質(zhì)量的中頻段聲音的重放非常重要,這是因?yàn)槿寺暤念l率范圍主要集中在250Hz到3kHz的中頻范圍,而人耳聽覺最敏感的區(qū)域也正是在這一范圍。普通二分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的分頻頻率卻正好在這一范圍之內(nèi),即通過(guò)兩個(gè)不同的揚(yáng)聲器單元進(jìn)行這一頻段聲音的重放。這會(huì)引起這一人耳最靈敏區(qū)域的頻響的缺口和聲音的失真。鑒于這樣的原因,VA揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用的是三分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)。不僅如此,VA中頻單元的號(hào)筒可以使聲波充分地向前方輻射,保證優(yōu)異的指向性和極低的失真度。與此同時(shí),號(hào)角阻抗設(shè)計(jì)與放大器阻抗相匹配,盡可能地提高中頻單元的聲音輻射能力。
指向性問(wèn)題 指向性問(wèn)題也就是揚(yáng)聲器所輻射的聲波的波束控制問(wèn)題。VA技術(shù)通過(guò)在所有三個(gè)單元上大量使用先進(jìn)的號(hào)筒技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于是專門為組合列陣而設(shè)計(jì)的,VA揚(yáng)聲器系統(tǒng)可提供精確的和一致性好的涵蓋,在涵蓋范圍之內(nèi)均勻涵蓋,在涵蓋范圍之外快速衰減。
傳統(tǒng)的列陣提供不均勻的涵蓋 VA技術(shù)可在非常寬的頻率范圍內(nèi)提供均勻的涵蓋 綜上,VA揚(yáng)聲器系統(tǒng)組合可以做到:
消除人耳最靈敏區(qū)域的頻響缺陷和失真,更好地重放250Hz至3kHz的中頻語(yǔ)言和音樂聲。
通過(guò)指向性的精確設(shè)計(jì),將相鄰揚(yáng)聲器系統(tǒng)之間的影響(聲音干涉現(xiàn)象)消除到最小。
實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,提高揚(yáng)聲器系統(tǒng)的輻射效率和功率能力。
ARC:聲折射控制 三分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的目的是為了在有限的箱體內(nèi)產(chǎn)生真實(shí)自然、高輻射效率的聲音。由于系統(tǒng)中的低頻單元(例如KF650)一般只能處理250Hz以下的聲音,我們需要在同一箱體中同時(shí)裝入相應(yīng)的高頻或中高頻單元。
測(cè)試表明,正是這一中高頻范圍低端的少量聲能會(huì)經(jīng)過(guò)高頻波導(dǎo)折射后通過(guò)低頻單元再次輻射出聲音。這樣與通過(guò)高頻或中高頻單元先期到達(dá)的一頻率段的聲音產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差,嚴(yán)重影響了聲音的清晰度。
為了解決這一問(wèn)題,開發(fā)了ARC™(聲折射控制)裝置,即使用一種適當(dāng)?shù)牟牧希尩皖l聲音通過(guò)而將高頻聲音吸收。ARC裝置安裝在低頻單元輻射孔中,正對(duì)著高頻單元的后面,它可以吸收高頻單元的反射聲波而讓低頻能量暢通無(wú)阻。
當(dāng)我們對(duì)這一裝有ARC的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí),卻發(fā)現(xiàn)了意想不到的更多好處:它不僅吸收了所折射的高頻能量,而且它還相當(dāng)于一個(gè)聲學(xué)濾波器,消除了無(wú)論是有源還是無(wú)源分頻所不能消除的諧波失真。由于ARC濾波器消除的是低頻分頻頻率以上的成分,低頻單元的響應(yīng)一點(diǎn)也不受影響。
應(yīng)用舉例
KF850大型場(chǎng)館列陣系列
KF850大型場(chǎng)館列陣 基于風(fēng)行全球的流動(dòng)演出用KF850揚(yáng)聲器系統(tǒng)的KF850大型場(chǎng)館列陣系列,可根據(jù)需要進(jìn)行靈活的配置,尤其適用于各類大型體育場(chǎng)、館的擴(kuò)聲。 該系列包括: KF850全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)
KF853遠(yuǎn)射程中高頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)
BH853遠(yuǎn)射程低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)
KF855下沖式系統(tǒng)
SB1000e超低頻系統(tǒng) 2、VA4TM技術(shù) 八十年代,KF850的VirtualArray“組合列陣”技術(shù)僅僅局限于在解決水平涵蓋范圍內(nèi)的列陣模塊間(即揚(yáng)聲器系統(tǒng)之間)的相互作用(聲干涉)方面的重大突破。如今,VA4TM技術(shù)已經(jīng)可以將這一列陣控制技術(shù)從水平延伸到垂直范圍,這樣,VA4TM技術(shù)解決了音頻領(lǐng)域的第四維空間問(wèn)題——時(shí)間。
關(guān)于時(shí)間
揚(yáng)聲器單元本身的時(shí)間問(wèn)題
大口徑揚(yáng)聲器單元與小口徑揚(yáng)聲器單元有所不同的是,通過(guò)換能器(揚(yáng)聲器)的防塵帽、紙盆和四周軛環(huán)振動(dòng)所產(chǎn)生的原始聲音到達(dá)聽眾時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的時(shí)間延遲,從而產(chǎn)生聲“染色”效應(yīng),影響聲音的清晰度和音質(zhì),尤其在中高頻范圍特別嚴(yán)重,這是一個(gè)優(yōu)秀的或高保真的擴(kuò)聲系統(tǒng)所不能容忍的。
我們知道,人耳最先聽到的聲音,也就是早期到達(dá)人耳的聲音對(duì)聽覺的影響特別大,可謂是“先入為主”。在揚(yáng)聲器單元中,尤其是幾何尺寸較大的單元中,從驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器單元振動(dòng)的音圈到防塵帽的距離比之音圈到紙盆和四周軛環(huán)的距離要短,因此,從防塵帽所輻射出的能量領(lǐng)先于從系統(tǒng)的其它部分所輻射的能量。如果不加以處理,我們甚至?xí)嚷牭椒缐m帽所輻射的聲音。
Radial Phase PlugTM輻射相位栓塞
傳統(tǒng)的相位栓塞是將這一能量進(jìn)行隔離和導(dǎo)入一個(gè)比到紙盆或軛環(huán)長(zhǎng)的路徑,而不是將這一部分的能量加以利用。這樣處理有以下的缺點(diǎn):
首先是指向性控制上的不足,由于這種相位栓塞的進(jìn)、出口是圓形的,將點(diǎn)聲源輸出變成了環(huán)形輻射,比之紙盆輻射,隨著頻率升高,會(huì)使波束寬度變窄,即揚(yáng)聲器單元的指向性變窄,中頻號(hào)筒口上甚至不再充滿了聲音,在指向性圖形所不能涵蓋的區(qū)域內(nèi)會(huì)留下頻率響應(yīng)上的中高頻“空洞”,——你也許聽不到號(hào)筒所特有的清脆的鈴聲。
圖例 其次也很難完全消除這一部分的聲音,并且完全沒有考慮補(bǔ)償時(shí)間差問(wèn)題。
EAW專利的RadialPhasePlugTM技術(shù)則解決了這一聲源上的問(wèn)題。即通過(guò)一個(gè)呈輻射狀的插入式的與紙盆匹配的相位栓塞,降低了揚(yáng)聲器的機(jī)械阻抗,使得紙盆/防塵帽、軛環(huán)排列精確,保持時(shí)間上的一致性,既不影響波束寬度,又實(shí)現(xiàn)了中高頻聲音的完美再現(xiàn),奇跡般地消除了中頻單元的“染色”現(xiàn)象。
VA4TM中頻紙盆和相位栓塞分解圖 使用這一技術(shù)的產(chǎn)品有:
KF750
KF760
MQ系列
DC系列
全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)中揚(yáng)聲器單元之間的時(shí)間問(wèn)題
Phased PointSource TechnologyTM“相位點(diǎn)聲源技術(shù)”
主要用于解決大型場(chǎng)館的擴(kuò)聲問(wèn)題
新開發(fā)的KF750系列,通過(guò)PhasedPointSourceTechnologyTM“相位點(diǎn)聲源技術(shù)”可以做到在整個(gè)音頻頻譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)同一的時(shí)間/空間聲源。
獨(dú)特的聲學(xué)結(jié)構(gòu) KF750剖視圖 KF750是一個(gè)全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng),更多的是需要解決高、中、低三個(gè)單元所輻射的聲波到達(dá)聽眾時(shí)不同的時(shí)間延遲而造成的時(shí)間“染色”問(wèn)題。KF750設(shè)計(jì)將高、低頻單元安裝在一個(gè)非常大的中頻號(hào)角內(nèi),通過(guò)精確計(jì)算,使高、中、低三個(gè)單元的聲中心位于同一個(gè)軸線上,整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于一定的信號(hào)延遲會(huì)產(chǎn)生同一的時(shí)間/空間聲源效果,即可將這一三分頻列陣式揚(yáng)聲器系統(tǒng)真正作為點(diǎn)聲源看待。從而消除了早期設(shè)計(jì)的這類全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的時(shí)間“染色”現(xiàn)象。
從圖中可以看到,盡管安裝在中頻號(hào)筒擴(kuò)散壁兩側(cè)的一對(duì)低音揚(yáng)聲器單元的聲中心分別位于中、高頻揚(yáng)聲器單元軸線的上、下方,但它們的合成聲中心卻是恰好落在這根軸線上。
解決了上述所有聲中心問(wèn)題,即所有聲中心在同一條線上,那么,對(duì)于信號(hào)延遲,整個(gè)頻譜范圍內(nèi)的原始聲像(即聲源)將位于一個(gè)特定時(shí)間的特定點(diǎn)上——實(shí)現(xiàn)了真正意義上的點(diǎn)聲源。這一獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)極大地改善了列陣的技術(shù)性能,提高了聲音的清晰度和臨場(chǎng)感。
應(yīng)用舉例
KF700系列:適用于一般情況下的VA4TM技術(shù)
KF750是一個(gè)高Q值全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng),適用于作為基本列陣模塊。在具備超常的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射能力的同時(shí),其平滑的功率響應(yīng)、柔和的音色同樣在近場(chǎng)能表現(xiàn)出優(yōu)秀的音質(zhì)。
KF750的核心,是一個(gè)幾乎占滿整個(gè)音箱面板的非常大的中頻號(hào)角,它可以很好地控制中低頻段的波形,減少相鄰部件之間的干擾。
如上所述,專門設(shè)計(jì)的10”中頻單元及相位栓塞可以消除時(shí)間“染色”現(xiàn)象,克服同類其它揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的清晰度、可懂度下降問(wèn)題。在中頻單元中,還裝入了12”低頻揚(yáng)聲器單元和高頻揚(yáng)聲器單元,充分利用了箱體的幾何尺寸。
KF750的安裝非常方便。既可以安裝在高處往下涵蓋,又可以從低處往上涵蓋,還可以放置在地上向任意方向涵蓋
KF750兼有很好的遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)輻射能力。
KF750已經(jīng)申報(bào)了美國(guó)國(guó)家專利和國(guó)際專利。 MQ系列:適用于固定安裝的VA4TM技術(shù) MQ系列主要解決以下兩方面的問(wèn)題:
擴(kuò)展頻率響應(yīng)范圍
實(shí)現(xiàn)頻響曲線的更平滑、均勻
MQ系列的中高頻產(chǎn)品使用專利的VA4技術(shù),采用10”中頻揚(yáng)聲器單元和相應(yīng)的相位栓塞。它比早期設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更合理,在中高頻的時(shí)序控制上更精確。低頻部分可配置MQ系列的LF產(chǎn)品或TD系列的TunedDipolarArray™系統(tǒng)。
通過(guò)以上設(shè)計(jì)和配置的MQ系列,適用于劇院舞臺(tái)、體育場(chǎng)館、主題公園以及其它大型場(chǎng)地作為音樂和語(yǔ)言的高質(zhì)量擴(kuò)聲。
3、列陣曲率
這是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離均勻的SPL(聲壓級(jí))的高級(jí)方法。
列陣曲率 如圖所示,在遠(yuǎn)場(chǎng)情況下,較平的波陣(平面波)會(huì)產(chǎn)生更高的聲壓,而較彎曲的波陣(球面波)會(huì)迅速衰減,產(chǎn)生較低的聲壓,于是可以通過(guò)改變聲波波陣的曲率,保持整個(gè)聲源的聲壓為常數(shù)。當(dāng)保持聲源的輸入不變時(shí),聲壓級(jí)的變化非常小,實(shí)現(xiàn)了平滑的頻率響應(yīng)。
KF760線性列陣就是根據(jù)這一列陣曲率原理而設(shè)計(jì)的,從小型場(chǎng)地到大型體育場(chǎng)館,它均可以實(shí)現(xiàn)均勻的SPL.。 EAW超級(jí)子系統(tǒng)
EAW超級(jí)子系統(tǒng)所包含的12”揚(yáng)聲器單元,可以將頻響擴(kuò)展到21Hz,產(chǎn)生意想不到的低頻效果。
典型的EAW超級(jí)子系統(tǒng)由8個(gè)KF940組成,每個(gè)KF940有51”深、36”寬、32”高。其1m遠(yuǎn)處的最大連續(xù)輸出在25Hz時(shí)為148dB,在100Hz時(shí)為156dB。
EAW超級(jí)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)在它的磁路系統(tǒng)和紙盆設(shè)計(jì)上。12”揚(yáng)聲器單元使用的是與15”揚(yáng)聲器單元同樣的磁路系統(tǒng)結(jié)構(gòu),用來(lái)推動(dòng)質(zhì)量相對(duì)較輕的12”紙盆,這可以充分保證大的功率承受能力、低頻端大的音圈、紙盆振幅和高的電聲換能效率。
KF940組成的超低音列陣 使用該技術(shù)的產(chǎn)品有:
KF940
BH822e。 ConcentricPhaseAlignedArrayTM(CPAA)(同軸相位排列列陣)
天花安裝式同軸揚(yáng)聲器系統(tǒng),主要用于分散式擴(kuò)聲系統(tǒng)。
天花安裝式同軸揚(yáng)聲器系統(tǒng),主要用于分散式擴(kuò)聲系統(tǒng) 在傳統(tǒng)的這類天花安裝式揚(yáng)聲器系統(tǒng)中,在聽感上會(huì)出現(xiàn)低頻轟鳴聲。這是由于低頻揚(yáng)聲器單元高端的波束要比高頻揚(yáng)聲器低端的波束窄,并且在分頻點(diǎn)上的輻射效率高頻單元太小而低頻單元太大,造成系統(tǒng)下方的聲場(chǎng)頻響不均勻。
ConcentricPhaseAlignedArrayTM(CPAA)(同軸相位排列列陣)技術(shù)通過(guò)一個(gè)環(huán)繞著多個(gè)較小的低頻單元組成的低頻系統(tǒng)的、呈放射狀的大的軸對(duì)稱的高頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題。CAPP可提供更高的聲壓級(jí)、更寬的波束和更一致的指向性,可實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常有效的分散式系統(tǒng)。 Close Coupled ProcessingTM(全耦合處理)
CloseCoupledProcessing™(全耦合處理)是EAW無(wú)源分頻濾波器的設(shè)計(jì)原理,并可運(yùn)用于有源信號(hào)處理。
Close Coupled Power ModuleTM(CCPM)全耦合 Close Coupled Power ModuleTM(CCPM)全耦合
EAW有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)(E-有源系列),將CloseCoupledProcessing™(全耦合處理)技術(shù)用于特定系統(tǒng)放大器。每一EAW的CloseCoupledPower組件僅適用于特定的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
它可提供包括信號(hào)處理、系統(tǒng)保護(hù)、放大器、電聲換能器(揚(yáng)聲器)、號(hào)筒和箱體在內(nèi)的整個(gè)信號(hào)回路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
與其它通過(guò)時(shí)間采樣裝置觸發(fā)的保護(hù)電路的有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)不同的是,CloseCoupledPower組件可實(shí)時(shí)在讀出輸出負(fù)載和電壓的同時(shí),連續(xù)監(jiān)視低頻/中頻和高頻通道。它還具有逐漸起控的復(fù)雜的壓縮器/限幅器、平滑的削波電路和下滑式高通濾波器。甚至當(dāng)達(dá)到峰值輸出電平時(shí),由于保護(hù)電路的作用,終端用戶甚至覺察不出任何問(wèn)題,而必須通過(guò)過(guò)載顯示燈來(lái)進(jìn)行確定。
使用這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品:EP系列