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VUE al-系列:系统工程层面的声学线性优化(一)
更新时间:2017-7-12 9:16:57 编辑:温情 文章来源:音响网 调整文字大小:【

线声源阵列系统已成为扩声领域的主流系统。无论是流动演出系统还是在固定安装系统都得益于这种线阵配置。
  线阵系统在早先的文献中就已经被详细地描述过,而如今专业系统设计师和操作人员也有了更多的选择。虽然不同的厂商所描述的线阵特性稍有区别,但大多数系统设计都基于20世纪上半叶先驱们的原始研究理论。
  关于简单的音柱音箱,在1930年Wolfe和Malter最早发现垂直阵列的投射能在垂直面上产生更强的指向性。1940年,Olson通过研究发现三个主要变量(发声源数量、发声源的间距、频率的波长)的相互作用下,当频率越高时声波束变得越窄,这后来被称为线阵列效应。

由三个驱动单元组成的两分频的音箱内的几何布置方式,不会引起旁瓣问题。

图一:VUE al-系列音箱通过轴向对称的喇叭排列将离轴旁瓣和离轴效应最小化(根据1983年D’Appolito的理论)。
  D’Appolito在1983年阐述了在两分频系统中,中频和高频单元采用轴向对称的水平排列方式,来消除离轴空白区域,甚至通过增加一对位于双侧的低频单元,来将这一原理延伸运用到三分频系统中。这一理论的提出将大型系统设计和线阵系统的扩展引入到更为广泛的商业应用领域中。今天,我们还需要甄选驱动单元和经优化的分频器,并在箱体内进行合理布局,以此来改善既有系统特定覆盖区域内的指向性效应。
  大多数音响厂家的线阵系统的外观和性能都基本相似。然而,在系统设计层面,不同的产品背后所体现的电声学理论则大相径庭。Kossiakoff、Sweet、Seymour和Biemer在2011年提到,技术的进步需要内在的竞争(包括对设计优化的评估),以及将系统内部的参数进行专业化权衡,以此来合理布局结构单元组件,并严格管控各组件之间的相互作用和影响。

这些差异和权衡主要取决于设计师的考量。一个高效的系统工程是建立在已探索得出的设计难题的解决方案的基础上,而对现实世界的深刻认识则是在系统工程领域获得成功的必然要素。由于在实际应用中积累了丰富的经验,VUE Audiotechnik 产品工程团队所掌握的关于极端使用情况下,最可能出现的各种系统故障模式的知识是极为有利的。这些经验和知识为VUE al-系列可拓展线阵系统的开发指明了方向。
  1. VUE 设计原理指南

Al-系列中的声学单元和辅助电子元件,均按照特定的原理指南来设计和制造的。包括:a. 直观的用户界面;b.集成化的数字信号处理器和功放模块;c. 坚固耐用并经专门设计的扬声器单元; d. 稳定一致的声学性能;e. 易于操作的硬件配件和工具。
  VUE致力于运用这些原理来创造独特而实用的系统。这在现实中是通过建立理论结合实际的新产品开发模式来实现的。
  理解并解决理论与实际间的差距贯穿了VUE整个研发过程。正如Krishnan和K. Ulrich在2001年提出的(5),在产品研发领域,类似的工程构架可以让产品多方面收益。从产品战略和规划到供应链管理,再到零部件的失效模式分析,正是这种对于系统层面可靠性的坚持才使得VUE Audiotechnik的产品能满足最苛刻的客户要求。
  VUEAudiotechnik 产品开发项目中的一个基本的系统开发技术就是大信号设计。VUE客户在演出扩声环境中使用系统产品时,当大信号情况下功率会达到很高的水平,这时系统中每个组件可能出现的潜在非线性效应都必须要考虑到。
  对系统工程师来说,不管在研发实验室或是现实运用中(如演唱会、音乐节等大型活动),理解并克服零部件以及系统层面的潜在失效模式,都是非常重要的。对于潜在失效模式的熟识,让VUE工程师们在设计阶段能采取果断的行动。比如哪些组件或技术足够强大,可以在不同产品上共用?如何做到成本和性能的最优化?

图2:VUE的al-系列线阵系统中运用独有的电声技术平台。

最终,VUE系统平台的研发模型引出了一个重要的技术概念——即声学输出与多箱体线阵列的完美整合。

这个概念清晰地阐述了VUE Audiotechnik的al系列线阵产品,在不同型号组合使用时具备的独有的技术特性。实际上,新近研发的al-12双12寸3分频扬声器可以与稍小尺寸的al-8和al-4高效可靠地组合使用。

图3 al-12双12寸三分频扬声器是al系列产品线中的最新成员。

未完待续......

关于VUE Audiotechnik

本着对技术创新的执著追求与坚不可摧的合作关系,VUE Audiotechnik 团队在2012年汇聚一堂。VUE的创始人们积累了100多年的丰富经验,曾是铸就许多著名专业音响品牌成功故事背后的领导者。从颠覆传统、为现今行业定下基调的音响设计,到现代扩声巨头的发展,VUE团队已在专业音响行业展现出了自己的光环。自成立以来,VUE飞速发展并迅速被市场认可。虽然它在专业音响行业是个新兴品牌,但是VUE已经被公认为创新的领导者。更多有关VUE的成功案例,请登录www.vueaudio.com 

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