浅谈线阵列扬声器及其室内应用

3 线阵列扬声器的室内应用

3.1室内使用的优势

如前所述，由于线阵列扬声器所具有的若干特点，在户外流动扩声领域已成为主流产品。但是在室内尤其是大型的体育馆、厅堂，由于受资金的限制或认识的不足，其推广受到一定的限制。笔者通过对线阵列扬声器与传统扬声器的比较，根据室内电声设计的指标要求，归纳了以下几点线阵列扬声器在室内使用的优势旧。

(1)室内声场分布更加均匀

利用线阵列扬声器的指向性因数及其强指向性，可补偿远处因距离加大而使声压级衰减过多的缺陷，可使室内声场分布趋于均匀。同时，由于室内混响的作用，其混响声能的产生，能够在此基础上进一步改善室内声场的均匀性。结合本特点可更好地满足室内扩声系统声学特性指标关于声场不均匀度要求。

(2)降低厅堂内的有效混响时间

线阵列在厅堂内使用时，可使厅堂内的有效混响时间缩短。这是因为线阵列扬声器具有较强的指向性，将主声束射向观众席，可加强直达声能，减少房间的声学比，从而降低了有效混响时间。下面作扼要的分析。

在室内扩散声场中，其声学比R定义为

R = 直达声能密度 / 混响声能密度 （1）

根据人耳的积分效应，听众对重放信号感觉到的有效混响时间应为

Teff = T60 [1 - 1/6 lg(1+R)/R ] （2）

其中，Teff 为有效混响时问，T60为混响时间。式(2)说明了有效混响时间与房间声学比的关系，可很明显看出，当声学比增大时，Teff 亦增大。由声学比公式可知，若要降低R，必须采用较大指向性因数，由于线阵列扬声器具有较大Q值，因此能够适当地降低有效混响时间。尤其是大型体育馆混响时间普遍偏长，为满足比赛及文艺演出要求，保证清晰度，使用线阵列扬声器具有长足的优势。

(3)提高整个扩声系统的传声增益

众所周知，在扩声系统中经过放大由扬声器辐射出来的声音反馈到传声器就会引起失真和啸叫。声反馈严重影响整个扩声系统的使用。为抑制声反馈，增大传声增益，除采用具有强指向性的传声器外，使用具有超强指向性的扬声器也是一个重要环节。由于线阵列扬声器具有极强的垂直指向性，在其有效覆盖角之外声压级迅速衰减，对于增加传声增益、抑制声反馈常常可以取得良好的效果。结合本特点可更好地满足室内扩声系统声学特性指标关于传声增益要求。

3.2 典型案例

新加坡室内体育馆是1989年建成的多功能体育馆，是一座圆拱形体育馆，造型美观，可容纳12 000人。该体育馆是新加坡承担各项体育赛事和演出的核心场馆。由于馆内容积较大，混响时间明显偏长，且存在较严重的声聚焦和颤动回声。2005年9月新加坡政府投资1 800 000美元对场馆进行改造。共采用Renkus—Heinz PNl02LA有源线阵列扬声器48只，分4组，每组12只，集中吊挂于中央显示屏下方覆盖全场观众区。该设计充分利用了线阵列扬声器水平覆盖的一致性和超强的远投离散控制性，既保证了整个观众区具有一致的声压覆盖，又保证了清晰度。该系统改造完成后已承担各项重大赛事及演出40余场，均获得一致好评。

4 总结

笔者从理论上分析了现今一些主流线阵列扬声器的特点，主要是波导设计方面的一些区别；同时提出自身对于线阵列扬声器在室内应用的一些认识，希望有助于加深各位读者对线阵列扬声器的理解。