线阵列扬声器原理

线阵列是一种扬声器单元的阵列方式，它可以对声音进行良好的控制，并在产生反馈之前提供适当的增益。为了合理得当地使用线阵列扬声器，设计者必须明确扬声器设计和操作的一些基本原理。

线阵列扬声器

早期的线阵列扬声器

标准的扬声器结构

标准的扬声器是点声源，点声源的声学特性

• 球面波辐射

• 球状

• 声波传播以三维的方式进行

• 当距离增加一倍时，因为距离产生的损耗= -6 dB

• 这就是所谓的平方反比定律

• 损耗dB = 20*LOG [Dft/3.28]

数学的基本原理

理论上的点声源：

2 X半径R = 4 X面积

4 X面积=¼能量,或6 dB声压级损失

因此，平方反比定律为：距离每增加一倍损失6dB

线阵列的特性

• 柱面波辐射：当距离每增加一倍时，距离所造成的损耗=-3dB，只适用于近场。

• 柱体=纵向的

• 声波以二维的方式传播

• 线阵列利用声波干涉原理（增强或减弱）来限制声波的辐射角度

数学的基本原理

线阵列系统

平方反比定律:

距离每增加一倍，距离引起的损耗=-3dB,只适用于近场

近场/远场的概念

一个设计者如何决定线阵列的近场或远端场呢？

所有有限线声源在一定距离后会转变为点声源，这是因为在远距离的听众看来，声源更像是一个点而不是线，把这个转变距离称作该线声源的临界距离.

为了合理地耦合所有超过5kHz的频率，换能器件必须小于2.67”（170px）。这对实际设计来说是完全不现实的。线阵列如果建立在一堆简易扬声驱动单元的堆砌上，是不可能在高频下作为线声源使用的。

投射距离

如何决定必要的阵列高度

如何估计一个线阵列的投射距离

混响场下的线阵列

实际的和估算的混响时间（RT60），混响时间是用点声源进行测量和估计的，对线阵列扬声系统而言，保持其低频性能的稳定性是很重要的，以上观点在混响场中尤为重要。

一个真正担心的问题 — 不平衡的混响声

如果柱面波的传播只有在高频的时候被控制—那么产生”估算的RT60“的声音能量也只能影响高频，整个房间听起来会“嗡嗡”作响。

举例说明：

注意事项：阵列的中心点必须保持足够近的距离，来保证高的一致性。这取决于应用。

建立一个线声源

线阵列

带有带状驱动单元的换能器

带状的换能器有着巨大的优势，带状的换能器有着巨大的优势。

音箱墙与线阵列

平面阵列和仿真

堆叠的音箱

带有金属波导管结构的堆叠音箱

音箱的波导管

球状换能器中仿照平面换能器设计的隐藏于箱体中的波导管

扬声器的管道

更多的“波管道”和更多的相位异常，这个波导管有8个路径长度和8个声中心。

带有金属扇片的扬声器

线阵列可以在没有干扰的情况下自然耦合：