Pengembangan dan Penerapan Line Array Speaker System

Dalam beberapa tahun terakhir,sistem speaker line arraytelah banyak digunakan di tempat penguatan suara berskala besar dengan keunggulan uniknya. Sistem speaker line array ini diproduksi sebagai respon terhadap permintaan pasar dan juga merupakan produk berteknologi tinggi, sehingga menarik perhatian masyarakat.

Produksi speaker sistem line array

Pada 1960-an dan 1970-an, musik rock yang diwakili oleh \"Beatles \" muncul di Eropa dan Amerika Serikat. Ada ratusan ribu penonton yang pergi ke alun-alun untuk menonton konser rock, dan penguatan suara adalah masalah besar. Misalnya, 600.000 orang berpartisipasi dalam konser rock yang diadakan di New Jersey pada tanggal 3 September 1977. Sistem penguatan suara menggunakan \"menara suara \" yang terdiri dari beberapa speaker yang ditumpuk bersama, yang sangat menyusahkan untuk dipasang dan di-debug. Setelah desain dan debugging yang cermat, banyak energi yang dihabiskan, dan efek penguatan suara selalu tidak memuaskan. Fenomena ini memberikan informasi pasar. Pertunjukan touring skala besar membutuhkan sistem penguatan suara dengan daya tinggi serta kemudahan pemasangan dan debugging.

Beberapa perusahaan besar berfokus pada permintaan pasar dan berkomitmen untuk mengembangkan sistem penguatan suara proyeksi jauh yang berdaya tinggi. Dari perspektif akustik, ada dua cara untuk mendapatkan efek high power dan far projection.

• Salah satunya adalah klakson, yang membuat energi suara memancar ke satu arah melalui klakson untuk mengontrol pengarahan, meningkatkan efisiensi radiasi, dan mencapai efek proyeksi jauh. Misalnya, pada tahun 1950-an, kami menggunakan tanduk besar untuk sistem Penyiaran Kinmen dan Matsu. Sebuah tanduk lebih dari sepuluh meter dan memiliki jarak transmisi beberapa kilometer.

• Yang lainnya adalah susunan speaker yang diusulkan pada tahun 1930-an, yang menggunakan prinsip interferensi untuk mengontrol pengarahan. Sebenarnya, sudah ada kolom jenis kolom suara speaker yang populer. Kolom suara memiliki arah vertikal yang relatif sempit, tetapi daya tidak cukup besar, proyeksinya tidak jauh, dan masih terdapat beberapa masalah yang harus diatasi, seperti dinamika dan bandwidth suara. Beberapa perusahaan besar memiliki prioritas sendiri-sendiri sesuai dengan keadaannya.

Penelitian klakson telah berhasil mengembangkan pengeras suara klakson pengarah konstan, pengeras suara klakson dengan beberapa unit penggerak, dll. Perusahaan Prancis L-Acoustics pertama kali memperkenalkan sistem V-DOSC pada tahun 1993. Ini adalah susunan yang terdiri dari deretan pengeras suara unit. Prinsip kerjanya mirip dengan kolom suara. Pengarahan vertikalnya dapat dikontrol, ditentukan oleh jumlah kotak unit, dan sudut radiasi horizontal adalah 120 °. Respon frekuensi setiap unit box adalah 50Hz ～ 18kHz ± 3dB, daya 1500W, dan sensitivitas 134dB. Unit frekuensi tinggi memancarkan keluar melalui pandu gelombang. Ini adalah produk line array pertama yang diluncurkan, dan telah menarik perhatian orang sejak awal.

Permintaan pasar, perkembangan dan penerapan teknologi tinggi, menjadikan sistem loudspeaker line array menjadi produk ikonik masing-masing perusahaan yang menunjukkan kekuatannya. Sekarang line array merupakan kombinasi dari teknologi horn dan teknologi array, yang membuat kinerja radiasi semakin sempurna.

Fitur sistem speaker line array konser

1. Penataan kotak unit secara teratur

Sistem speaker line array terdiri dari deretan kotak-kotak satuan, yang disusun menurut aturan tertentu, dan dapat disusun dalam bentuk garis lurus dan \"J \" sesuai dengan kebutuhan bidang suara. Jumlah kotak unit ditentukan oleh persyaratan bidang suara, tetapi harus memenuhi persyaratan dasar pembentukan larik garis, yaitu panjang larik garis harus setidaknya lebih dari setengah panjang gelombang suara yang dipancarkan gelombang. Karakteristik radiasi dari setiap kotak unit memiliki persyaratan yang ketat. Misalnya, daya suara yang dipancarkan, karakteristik frekuensi, pengarahan horizontal, distorsi, dan fase linier harus memenuhi persyaratan line array.

2. Daya tinggi dan jarak proyeksi yang panjang

Misalnya, unit frekuensi rendah di boks satuan SanwaySpeaker line array Vera36 luar ruanganmemiliki kekuatan 1000W dan sensitivitas 98dB; unit frekuensi menengah memiliki daya 800W dan sensitivitas 110dB; unit frekuensi tinggi memiliki daya 150W dan sensitivitas 112dB. Setelah kotak unit dibentuk menjadi sebuah array, karena interaksi antara kotak unit, impedansi radiasi dari pengeras suara ditingkatkan dan efisiensi radiasi ditingkatkan. Oleh karena itu, mudah untuk menggunakan sistem speaker line array sebagai sumber suara untuk memperoleh tingkat tekanan suara 100dB atau lebih dari 100m.

3. Bidang suara yang tercakup relatif seragam, area interferensi kecil, dan resolusi pemutaran tinggi

Pengarahan vertikal dari larik garis sangat tajam, umumnya sekitar 10 °, dan yang tersempit dapat mencapai 3 °. Pancaran pancaran suara yang sempit, suara yang langsung sampai ke daerah audiens yang sesuai relatif kuat, jarak yang dipancarkan relatif jauh, dan perubahan tingkat tekanan suara di daerah yang luas relatif kecil. Karena kontrol sidelobe dari line array, area yang tumpang tindih dari bidang suara yang dipancarkan relatif kecil dan permukaan interferensi kecil. Area yang didominasi suara langsung memiliki pendengaran yang baik, suara yang jernih dan resolusi tinggi.

Bagaimana cara kerja speaker line array pa?

Bagaimana susunan saluran listrik bekerja bisa menjadi diskusi yang cukup mendalam. Di sini, kami tidak akan menjelaskan detail keseluruhan teori terlalu detail. Berikut ini akan menggunakan bahasa sederhana dan kalkulasi matematika agar semua orang terlebih dahulu memahami bagaimana suara pembicara biasa menyebar seiring bertambahnya jarak.

1. hukum kuadrat terbalik

Kandungan hukum kuadrat terbalik dalam akustik adalah bahwa besarnya intensitas suara dan jarak antara posisi mendengarkan dan sumber suara berbanding terbalik dengan kuadrat. Hasilnya adalah setiap kali jarak antara pendengar dan sumber titik berlipat ganda, tekanan suara dilemahkan sebesar 6dB. Ini adalah performa speaker yang biasa kami gunakan, meskipun ada banyak perbedaan halus antara aktual dan teoretis.

2. Sumber poin

Premis hukum kuadrat terbalik adalah bahwa pembicara dapat memancarkan Omni secara terarah. Untuk speaker fisik, situasi ini jarang terjadi, kecuali speaker memancarkan frekuensi yang sangat rendah (inilah mengapa kami selalu menekankan bass atau alasan mengapa super bass tidak memiliki arah). Namun, dengan bertambahnya jarak propagasi suara, bahkan speaker arah tipikal (seperti speaker horn dengan sudut jangkauan horizontal 90 ° dan sudut jangkauan vertikal 90 °) akan mematuhi hukum kuadrat terbalik, bertindak seperti sumber titik teoretis. Difusi suara (mis. , Radiasi arah Omni).

3. Sumber suara saluran

Cakupan tekanan suara dari speaker array linier pasif dekat dengan apa yang disebut teori sumber suara garis. Kapanpun jarak pendengaran digandakan, level tidak akan turun 6dB. Secara teori, itu hanya akan turun sebesar 3dB, tetapi dalam aplikasi praktis, hasilnya tidak begitu ideal. Mengenai mengapa ada perbedaan ini, artikel ini tidak akan menjelaskan lebih lanjut. Namun demikian, dibandingkan speaker sumber titik, speaker array linier memiliki keunggulan unik dalam hal cakupan vertikal.

Speaker dengan karakteristik radiasi sumber suara linier dapat memperoleh efek berikut: Anda dapat merasakan tingkat tekanan suara yang relatif besar di area belakang aula atau ruang luar, dan untuk melakukan ini, Anda tidak perlu mengoperasikan sumber suara titik biasa speaker. Demikian pula, daya sengaja ditingkatkan agar orang yang dekat dengan sistem PA di depan dapat mendengar suara yang terlalu keras. Keunggulannya terletak pada kemampuan pengendalian yang kompleks dan variabel dari sudut difusi suara vertikal.

Jadi bagaimana cara mencapai radiasi sumber suara linier? Jawabannya adalah pembatalan fase.

Pembatalan fase biasanya merupakan salah satu hal yang coba dihindari oleh para insinyur dalam sistem audio, tetapi ini memainkan peran sentral dalam menyediakan sudut cakupan vertikal yang sempit ketika speaker line array bekerja sama. Meskipun desain kabinet speaker tingkat tinggi digunakan untuk membentuk cakupan vertikal, sebenarnya masih banyak tumpang tindih antara speaker dalam susunan garis. Dengan kata lain, sudut jangkauan vertikal speaker line array tidak dapat dibentuk oleh satu speaker, ini adalah hasil interferensi efektif dari beberapa speaker di pintu keluar. Namun, pada kenyataannya, jarak antara setiap pembicara line array dan audiens akan sedikit berbeda, yang akan menyebabkan sedikit pembatalan fase. Tentu saja, Anda juga dapat mengintervensi secara manual dan membuat penyesuaian halus pada sudut cakupan vertikal speaker line array dengan memperkenalkan penundaan elektronik (sistem EAW Anya dan Anna menggunakan teknologi ini).

Tindakan pencegahan untuk penggunaan sistem line array

Meskipun penerapan pembatalan fase dapat membentuk efek mempersempit sudut cakupan vertikal speaker dalam larik garis, sudut cakupan horizontal tidak terpengaruh. Oleh karena itu, satu speaker dalam larik garis nyata dapat memiliki sudut jangkauan horizontal 90 °, dan hanya mencakup sudut vertikal 20 ° atau kurang. Selain itu, bahkan jika pembatalan fase dapat mencapai distribusi sumber garis dan secara signifikan meningkatkan cakupan jarak jauh, seiring bertambahnya jarak, larik garis akan mulai menunjukkan karakteristik sumber titik, dan tunduk pada hukum kuadrat terbalik yang melemahkan 6dB untuk setiap penggandaan jarak. .

Larik garis memiliki kemampuan untuk memperkirakan fungsi sumber garis, tetapi ada juga beberapa batasan dan hal yang perlu diperhatikan. Pertama, panjang keseluruhan larik dari atas ke bawah menentukan frekuensi terendah dengan karakteristik cakupan sumber suara saluran. Ini karena semakin panjang gelombang, pada posisi mendengarkan, perbedaan antara waktu yang sesuai ketika suara mencapai posisi pendengar dari unit speaker yang berbeda harus lebih besar untuk mencapai efek sumber suara linier. Ini membutuhkan panjang array yang lebih besar. Di ujung lain spektrum, panjang gelombang menjadi sangat pendek sehingga driver terlalu besar untuk ditempatkan cukup berdekatan, sehingga perbedaan fasa relatif menjadi terlalu besar untuk mewujudkan fungsi sumber garis. Dalam keadaan ini, pabrikan besar akan menggunakan struktur pemandu gelombang untuk mewujudkan konversi dari sumber suara titik ke sumber suara linier. Meskipun semua struktur pandu gelombang memiliki tujuan yang sama, hampir setiap produsen menggunakan struktur yang berbeda dan memiliki paten sendiri untuk melindungi hak kekayaan intelektualnya. Ini juga merupakan bagian tersulit dari proses pabrikan dalam mengembangkan speaker array linier.

Array garis sangat berguna dalam ruang akustik yang menantang karena Anda dapat mengontrol penyebaran vertikal dan mengurangi pantulan suara. Menemukan cara untuk menjauhkan area jangkauan suara dari langit-langit dan lantai adalah awal yang baik, lalu pilih speaker dengan sudut jangkauan horizontal tertentu, yang akan membantu Anda menjauhkan suara berlebih dari dinding samping, untuk mendapatkan kejernihan penguatan suara dalam ruangan yang lebih baik.

Lbentuk array ine

Karena radiasi vertikal setiap speaker sangat sempit, ruang mendengarkan dapat secara efektif dibagi menjadi beberapa bagian dari depan ke belakang. Bagian depan hanya ditutupi oleh sejumlah kecil speaker, dan lebih banyak speaker dapat menutupi bagian belakang. Berdasarkan ide ini, barisan garis berbentuk J yang sangat populer dibentuk, yang sering muncul di ruang konser dan tempat-tempat luar ruangan.

Bentuk pemasangan yang tepat dari larik garis akan bervariasi sesuai dengan tata letak dan ukuran area yang akan dicakup. Secara umum cakupan baris depan hanya membutuhkan jumlah yang sedikit untuk memenuhi persyaratan tekanan suara karena jarak yang dekat, tetapi sudut pemasangan antar line array juga perlu didesain lebih besar karena cakupannya seragam. Namun, karena jarak bagian tengah dan belakang yang relatif jauh, perlu dipasang speaker yang lebih banyak pada sudut terkonsentrasi, sehingga efek jangkauan jarak jauh dapat dicapai. Pendekatan yang diuraikan barusan membantu meningkatkan konsistensi cakupan keseluruhan. Dalam beberapa tahun terakhir, juga telah dikembangkan cara bagi pengguna untuk menyempurnakan distribusi energi dengan menyesuaikan daya yang dikirim ke setiap kotak speaker - teknik ini biasa disebut gradasi daya.

Tantangan dan batasan line array

Meskipun larik garis dapat membantu memecahkan masalah spasial tertentu, mereka memiliki keterbatasan yang kompleks. Selain tantangan membutuhkan panjang yang cukup untuk mengontrol sudut cakupan frekuensi yang lebih rendah, line array terkadang mengalami anomali aneh, misalnya, frekuensi tertentu dapat membentuk lobus di area tepat di atas dan di bawah array. Jika hal ini terjadi di ruang akustik yang buruk, hal ini dapat menimbulkan konsekuensi yang serius. Misalnya, jika mikrofon vokal Anda ditempatkan di bawah line array, Anda mungkin mengalami masalah umpan balik.

Pengaturan line array

Agar line array dapat menjalankan perannya dengan baik, perlu melalui desain instalasi mekanis yang ketat, dan menyiapkan divisi frekuensi elektronik dan prosedur kalibrasi yang benar. Karena interaksi kompleks yang terlibat, semua ini penting. Sudut pemasangan yang tepat dari setiap kabinet, titik gantung dan ketinggian yang tepat, serta pengemudi individu dan penundaan, fase, penguatan, dan bahkan pengaturan filter lolos tinggi dan rendah dari setiap kabinet harus tepat untuk mencapai kinerja terbaik. Untungnya, sebagian besar pabrikan merek besar yang ada memiliki perangkat lunak untuk simulasi cakupan suara berdasarkan ruang virtual untuk produk mereka.

Kualitas suara

Bahkan dalam kasus terbaik, larik garis tidak dapat menyamai kemurnian suara yang dihasilkan oleh speaker drive tunggal berkualitas tinggi atau speaker drive dua arah atau tiga arah tunggal. Inilah salah satu alasan mengapa mereka tidak mungkin muncul di ruang kecil. Untuk acara-acara kecil, akan lebih cocok jika jumlah speaker yang bisa menghasilkan suara bisa lebih sedikit. Tentu saja, biaya dan tempat juga menjadi pertimbangan.

Array garis mikro

Meskipun teknologi line array paling umum digunakan dalam aplikasi penguatan suara dalam dan luar ruangan skala besar profesional, ada banyak perusahaan, seperti Bose, Turbosound, dll., Yang menyediakan sistem PA pribadi kecil yang menggunakan array speaker kecil (biasanya 2\" -4 \"Size) untuk menghasilkan efek cakupan sumber garis yang sama. Penggunaan yang benar dari sistem ini dapat memungkinkan mereka memberikan cakupan yang baik di tempat-tempat kecil.