改变音响系统的指向性 以满足扩声覆盖范围要求

并不是所有的装修都是按照最初的设计要求来完成的，在后期的工作中，装修发生了变化，比如高度、扩声覆盖的范围发生了改变，那么我们应该怎么样去调整线性阵列音响系统的安装角度来满足现有的扩声范围？一个音响系统安装完工后，在不需要去改变线性阵列音响系统的安装方式的时候，我们应该去改变音响系统的指向性，来满足扩声覆盖范围要求。

　　指向性的形成和要求

　　任何一个声源在一定频率范围都有一定的指向性，同样任何一个扬声器系统也存在指向性，指向性是由于声波的相互干涉而出现的，指向性对扬声器系统而言有好处，也有坏处。我们为什么要用线性阵列音响系统进行扩声最主要目的是充分利用线性阵列音响系统能够产生较低频率的指向性。扬声器系统本身的原理，结构外形，声波的传输特性决定了指向性的大小，由于原理和声波特性无法改变，现在人们都是通过改变外形结构来实现指向性的改变！

　　线性阵列音响系统为什么会有很高的声压级，很远的传输距离？其主要原因是线性阵列音响系统对高，中，低频段的指向性有所控制（怎么样控制指向性是线性阵列音响系统的关键），控制了指向性就是控制了声压级，控制了声压级就是控制了衰减特性和传输距离。声源指向性特性与声压级的关系特性见图1。从图中我们看出当指向性从360变化到45度时声压级增加了6dB，对于扩声距离而言，其距离增加了1倍。这就是为什么要控制指向性的原因。

　　图1 指向性与声压级的变化关系

　　对于普通的扬声器系统而言，其指向性的轴线见图2。其特点是指向性轴线与扬声器是垂直的关系。大于扬声器系统结构尺寸的指向性为360度圆形（较低频率）。如果要调整扬声器系统的指向性角度就要去调整扬声器的轴线方向，因此比较复杂。特别是对线性阵列音响系统而言更是复杂。这样在目前的线性阵列音响系统当中就出现弧线形阵列，J形阵列等很多不同的安装形式，都是为了满足指向性的要求。几种线性阵列音响系统安装方式见图3。

　　图2 扬声器的指向性图

　　从图3中可以看出要想改变线性阵列音响系统的指向性必须要改变扬声器的结构形式，对于不同人数的覆盖区域，还要经常的去调整结构形式，来满足不同覆盖区域的要求，因此运用调整非常复杂，这也是线性阵列音响系统运用范围有限的原因，为了解决这个问题，我们开发出了指向性角度可以调整的线性阵列音响系统。

　　图3 几种线性阵列扬声器系统的安装方式

怎样才能改变指向性

　　指向性的形成是由于声波的干涉所形成的，那么我们如果能够控制声波的干涉形态，那我们不就可以控制指向性了吗？从图3中线性阵列音响系统的指向性的形成我们看到，线性阵列音响系统的当处于垂直状态时指向性的轴线是与阵列垂直的，当线性阵列音响系统处于其他状态时，指向性的轴线偏离了水平状态，出现了与地面有一定角度的指向性。

　　图4 线性阵列扬声器系统的指向性角度与系统轴线角度关系

　　因此要改变扬声器系统的指向性角度就要改变扬声器系统的轴线偏移角度，见图4，从偏移的角度，我们看出线性阵列扬声器系统从上面到下面的扬声器系统累积后有一个位置的偏移。这个位置的偏移就是一个声像的位置移动（延时距离），根据这种现象，我们可以在不改变线性阵列扬声器系统轴线偏移，仅仅将单个的扬声器系统进行声音的逐步延时，产生一个虚拟的轴线，这样就可以达到改变线性阵列扬声器系统指向性的角度。