恒定指向性控制技术
2025-05-09
关于恒定指向角覆盖
最新一代扬声器具有恒定指向角覆盖特性，优于其前代产品
一个重要的分水岭，它将颠覆传统音频系统的设计，
全面提升扬声器系统的声场覆盖范围和性能
许多扩声系统采用基于传统非恒定指向角覆盖扬声器的分散式布局设计，这是一种无奈之举。这些扬声器的声辐射角度随频率变化。线阵列在垂直声场控制方面取得了很大进展，但水平声场覆盖仍然难以预测。
无论是点声源还是线阵列，非恒定指向性扬声器都只是用水平和垂直辐射角度来描述扬声器的声场覆盖能力。声音设计师通常根据这些数据设计投影区域，但不幸的是，非恒定指向性扬声器的实际辐射角度随频率变化，难以预测。因此，简单的辐射角度标注无法充分真实地反映扬声器的声场覆盖特性。声音工程师根据这些数据进行的声场设计只是他们的想象，如果使用一些仿真软件进行设计，结果也不会好多少。
声压等值线图
通过等值线图描述频率和辐射角度之间的关系，与简单的水平和垂直辐射角度标注相比，是一种更全面、更完整的技术图表，可以描述扬声器的声场覆盖能力
.
这是一张传统非恒定指向性扬声器声场的等值线图。左侧刻度表示辐射角度，下侧刻度表示频率。红线和蓝线分别表示相对于0度正轴-6和-12d的声压曲线。根据这条曲线的走向，我们可以看到扬声器在不同频率下的相应辐射角度。
图中红线显示，扬声器的水平辐射角度随着频率的增加而趋于变窄。面对这种变化，无论覆盖区域如何设计，都不会有令人满意的完美结果。这显然不符合公共扩声的要求，但这也是大多数传统扬声器的覆盖特性。这种扬声器的覆盖特性无法通过调试等技术手段改变。
解决声场问题的传统方案
为了解决使用传统非恒定指向性扬声器带来的声场均匀性问题，常规做法是在场内布置分散的补充扬声器，通过自身的频率响应波动来补偿主扬声器覆盖区域内的频率波动。补充扬声器的声压必须与主扬声器形成严格的同步关系，否则会破坏两者之间的互补关系。
补充扬声器通常与主扬声器型号不同，这不可避免地导致相位特性不一致。通过复杂的DSP数字处理技术，只能进行粗略的校正。这种不一致的相位特性导致补充扬声器发出的声音对主扬声器某些频率产生不均匀的抵消，在补充扬声器参与的区域形成既有叠加又有抵消的复杂声场。这种情况增加了现场调试的难度，难以做好。
无论选择什么品质的扬声器，主扬声器和补充扬声器混合产生的声音必然较差，这严重违背了人们追求高质量的初衷。
增加扬声器会增加系统的设备投资，增加系统的复杂性，增加系统安装和调试的工作量，增加后期系统维护的难度。
恒定指向控制
最新一代扬声器可以通过自身恒定指向角覆盖能力实现对整个声场的均匀覆盖。整个扩声系统将大大简化，除了主扬声器外，基本上无需依赖各种局部声音补充（主扬声器无法直接投射的区域除外）。以前很重要的唇部填充也可以省去了。
恒定指向控制是指在一定频段内实现不随频率变化的辐射角度的特性。由于技术限制，扬声器实现恒定指向控制的频段越宽，难度越大。要实现全频段控制，更是难上加难。因此，恒定指向控制的带宽是衡量恒定指向性扬声器声场控制能力的重要指标。
上图是宽带恒定指向控制线阵列扬声器声场的等值线图
如图所示，扬声器的水平辐射角度从低于200Hz一直持续到20kHz，整个频段保持恒定在80度。这使得声音系统设计师在规划扬声器投影区域时，可以用尺子在图纸上轻松画线，因为在指定区域内，各个位置都可以获得平坦均匀的频率响应。这个结果正是公共扩声的追求，它仅仅依靠扬声器自身的特性就能实现声场的均匀覆盖，获得纯净的声音，而不会受到扬声器杂音的干扰。
下图显示了同一扬声器的另一个可能的更直观的离轴响应图，以说明其利用恒定指向控制的声场覆盖特性。每条颜色曲线代表相对于正轴一定角度的频率响应。从图中可以看出，即使偏离正轴45度，具有恒定指向控制特性的扬声器仍然具有与正轴频率响应曲线同步的可用平坦响应。
主扬声器系统的投影区域高度可控！
这将给系统配置带来革命性的变化，无需大量扬声器，显著降低设备投资成本，或者将节省的资金用于进一步加强主扩系统，显著减少设备安装的工作量，大大降低系统
调试难度大大降低了系统未来的维护工作。
因此，在音频系统设计中，扬声器是否具有恒定指向角覆盖能力是一个必须仔细考虑的重要因素！
上一页：
下一页：
相关信息
