陣列音箱的另一種使用技巧-工程心得報告

前序

2018 年 2月 8號我們承接了一個非常單純的任務,
他是一個國家級的音的考試,若按常理一般音響擴聲系統
設計,那就會將兩串喇叭放在舞台的左右邊進行電聲支援,這種方式看似簡單與合理,然而實際上當你去深入分析這
一個試題擴聲的任務規劃,這個工作並沒有那麼的單純喔!

如果在現場這 1300多位考生只要有人抱怨試題聽不清楚,
那麼整個擴聲專業能力將會被推翻,還有整個考試的公平
性將會被質疑.所以在接下了這一個考試的租賃業務工程,
就知道它的責任不輕,我們很早就開始進行場地的勘驗然
後規劃整個現場涵蓋的電聲系統...


系統規畫

丈量現場之後扣掉走路的動線就大約有 30 x 40 米的涵蓋
區,即: 1200平方米換算成坪數就約莫有 363坪的受測區要
聽到試題播放( 幸虧不用過於煩惱高度 )。
這將近有 1200多平方的涵蓋區需要喇叭的分佈而且還希望
而且這些喇叭都能夠同一系列如此聲音質量才得以進行一致
化的調整,不過事情並沒有那麼稱意,由於公司並沒有這麼
多數量單一型號的音箱,所以在規劃上就有整齊的困難以及
聲音質量特性一致的困難。

另外傳統的全頻喇叭在射角上垂直跟水平都非常的廣闊很
容易在喇叭與喇叭之間形成疊加問題,更讓人煩惱的是現場
空間混響數值還不低,對於擴聲條件並不是很友善,若真的
使用這些不同型號的全頻喇叭,那其所形成的疊加範圍將會
是一個很大的擴聲干涉問題.總該想個法子...

使用陣列音箱
整理了公司沒有出門使用的裝備一共有兩款 iBO線陣音箱,
一個是雙 10吋的線陣,另一款則是 6.5吋的線陣音箱!
全部各有 16只加起來一共有 32只音箱音箱喇。
我們計算下來一共需要將近 40只的音箱!
所以只需補滿走道的空區,再帶四只同型號全頻音箱即可,
原因是這四只補償音箱不用顧及受測區,另外再四只監聽
音箱則是舞台上的補償使用,設備全了。



考試現場實際上是一個學生體育活動的空間。
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屋頂沒有消音工程,混凝土結構形很大的低頻駐波能量。
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從原圖到現場實際架設,有些許的不同,但問題仍然排除。
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將每只線陣音箱在現場逐一改造。
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特別客製的音箱底座就用在這一次。
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開始最不起眼的工作,上鎖固定。
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技術導入

由於沒有大量同型箱子,也因此腦筋就動到線陣音響箱上面來,結果這個想法反而更好為什麼呢?
因為當我們將線陣音箱拆開單一的使用,再將音箱使用架子垂直擺設,可以很單純的形成水平窄角與寬廣的垂直射角,如此
一來喇叭與喇叭箱體之間偏軸心射角疊加干涉的影響就降低,而且計算下來每一個喇叭只要負責正前方 5米的距離涵蓋即可,
所以現場的聲壓級不用很大只需在要只需要 0.1 to 0.5 個巴斯卡(74 分貝~84分貝)上下即可.所以對於喇叭偏軸心角的
干涉問題其實都可以不用列入考慮。

接著需要排除的是我們不希望當線陣音箱直擺之後垂直過大,這對於考生桌面上的涵蓋是恰恰的好,水平範圍小,但是另一
垂直面則朝頭頂上方擴聲,這 32只音箱雖說小聲也會形成一個大的反射聲的,巧的的是 10吋的線陣在高音的射角上面設計
是可以改變角度的,幫助了這次擴聲技術一個大忙!
因此在正前方的這 16只線陣音箱的射角全部調整成 22度對應 60度的窄高音,喇叭則是平直架設,現場考生的頭頂空間已經
少掉一大半的聲壓級了,另外負責後半區段的 6.5吋小線陣則是在底部底起一塊小木片,讓這音箱城下壓的投射方式擴聲,
非常的成功,我們拿著聲壓計前後左右的在受測區丈量與主觀聆聽,空場就已經是這麼的清楚,當學生就位坐滿之後,擴聲
的試題聆聽將會更清楚,檢視完之後我們非常有信心。
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調整角度。
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需要大量的架子,不用懷疑一只一只擺好。
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全部音箱改造完成就序。
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6.5 吋也完成底座安裝。
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備案系統

如果錄製好的的試題不順遂出狀況時,現場的考試仍然必須繼續執行,所以就是由音樂老師親自彈奏試題,因此在講台上就備
有一台傳統的大三角鋼琴佇立著,這個鋼琴收音使用兩只 AKG-SE300+CK91麥克風收音的全都使用上,純粹就是保障要有聲音
的,也因此在講台上準備了 4只監聽音箱,如此就能夠降低現場潛在的反射能量干擾,老師彈琴的直打聲儘量不受干涉。
考場中間走道也是為了不讓空乏感出現,因此在中間的走道也佈上 4只全頻音箱( MARTIN-AQ12 )充做凹陷補償。
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這是後備待命用的鋼琴。
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線場快速鋼琴收音,使用兩只 AKG-SE300+CK91。
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使用

隔天的考試不出所料一切都在客觀的估算內,當滿場的時候我們甚至還提增了聲壓級在 80 to 85分貝聲壓之間游走,也就是
由 0.1Pa提增到 0.5Pa的壓強變化。
若以響度錶解釋,就是差不多 10響的變化範圍。
若以推桿的解釋則是 -5dB to +5dB的變化。
若以功率解釋則是 10瓦到 100瓦的變化。

換算成分貝瓦 dBW才能跟聲壓級相加,當試題播放過程讓聲壓級來到 85分貝位置就表示有 10分貝的聲壓級變化,
這 10分貝的變化等於 : 10log( 10瓦/1瓦 )= 10dBW,10log(100瓦/1瓦 )=20dBW,20-10=10dB 驗證
無誤 0.1pa to 0.5pa的壓強變化是 10分貝的增減。

關於延時介入,延遲時間=(距離÷音速)x1000,但是別忘了一件重要的觀念,會去加延時的就表示聽到前一區的聲音才會
重疊不一致!當聲音設計成切豆腐塊讓聲壓級掌握在互不擾的臨限處,所以疊音這樣的現象在此次的工程裡是不允許發生的,
每一個區塊聲壓級都調整洽當做得剛好( 還有角度下壓得很徹底 ),包含任一區塊的銜接處位置沒有疊聲出現,也因此沒有
所謂需要延時介入的技術問題。
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整個考試現場,擴聲音箱的安排一共劃分 8個涵蓋區塊。
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這是 iBO雙十吋線陣音箱,高音射角可以調整的。
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這是 iBO 六吋的線陣音箱,下壓約為 20度角。
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雙十吋射角調整板,操作簡單有效。
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考區空間不足,第一排的架子拿掉直接安排在講台上。
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結語

喇叭旨在揚聲支援,近代的電聲技術幾乎都是線陣音箱文化,加上陣列音箱的規則被死釘在要水平大角度涵蓋,垂直窄角少
干涉,很多的朋友都不敢逾越它們死板板的擴聲應用認知,這次的音樂測驗工程製作應該顛覆了很多人的使用習慣了!
其實任何一只線陣音箱效能都非常的高,尤其在中高頻部份,一只音箱裡面塞了那麼多的單元,當你了解它的特性之後,
以雙 10吋垂直的擺設使用,若再加只低音在小型的宴會場地裡,哈!那將會是一個犀利高效能的擴聲工具( 勝過堆埵一串
音箱由地面道上頭的方法 )。
雖然沒有音柱陣列來得好,不過這個應急法卻是來得巧!平常沒有大型演出,將線陣音箱打散使用,這又是一個省錢而且效
率又好的做法,至於各家的射角不一定要能改變才行的,只要音箱可以達成任務完美收官都是好喇叭的。
農曆年前的國家音樂考試音響工程驗證成功!與各位同好分享。

20180208 台北師範大學


準備迎接考生進場。
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