為喧鬧嘈雜的機場、巴士站或火車站等公共交通設施設計廣播系統對音響系統設計師而言,通常具有較高難度。面對無盡的走廊通道、回聲嚴重的大型空間以及數不清的聲音反射面,音響系統設計師必須對聲學、聲能流與前沿技術有足夠認知才能設計出有效性強、清晰度高的公共廣播音響系統。
公共廣播系統的終極使命是傳遞信息,而語音清晰度對公共交通的廣播系統尤為重要,因為旅客所獲取的出發到達通告、傳呼播報以及緊急逃生指示等都倚賴于這類公共廣播系統。文字缺半的郵件無法形成有效的溝通,設計不合理的公共廣播系統亦是如此。
要為公共交通設施設計出合理有效、清晰度高的廣播系統,音響系統設計師要面臨的最大挑戰是提高該系統的直達混響聲能比,即音響系統應有效規避墻面、天花或其它表面的聲音反射,將直達聲集中于聽者雙耳區域。
將直達聲集中于聽者雙耳區域看似簡單,但實際應用中如僅憑傳統型揚聲器則很難實現。
波束導向控制技術能有效集中聲能至目標區域 – 聽者,這一技術的典型代表是 JBL Intellivox 數控指向性有源揚聲器系統。Intellivox所產生的波束好比聚光燈,具有較窄的垂直覆蓋角與較寬的水平覆蓋角。通過軟件,設計師可對揚聲器的輸出水平、臨近單元的相位關系等進行調整,從而實現對揚聲器整體的垂直指向性與聲音集中度的控制。這類立柱式揚聲器可平行安裝于垂直墻面,避開了墻面、地板與其它表面的反射,將聲音直接傳至聽者雙耳。
當然,傳統的波束導向揚聲器也有自身局限性。例如,使用這類傳統型產品必須要平衡好波束寬度、安裝高度以及聲場覆蓋范圍內觀眾數量三者之間的關系。安裝位置越高、導向角度越大,垂直覆蓋范圍也必須相應擴大才能有效覆蓋所有觀眾區域。而另一方面,垂直覆蓋范圍越寬,傳遞至反射面的聲能越強,整體直達混響聲場則會減弱。
JBL 的“波束成形”技術允許設計師創建復雜的非對稱式波束,改變聲場散布形狀,令垂直安裝揚聲器的直達聲能更好地傳遞至聽眾(見上圖),從而有效避免上述平衡問題。開發這一技術的團隊正是20多年前向市場推出波束導向技術的那群人。
波束成形技術的問世令揚聲器的波束控制更精準到位,在確保近場觀眾區均勻聲場覆蓋的同時,亦能為遠場觀眾區提供同樣的聲壓級與頻率響應。
這類技術也在 HARMAN 旗下的 AXYS 隧道解決方案中得以成功應用。以下視頻以真實案例描述了實際應用中的各類問題,以及該技術在語音清晰度方面的提升作用。
“波束成形” 技術的先進性賦予了揚聲器安裝選位極大的靈活性,很好地平衡了建筑設計師與音響系統設計師的視角。采用“波束成形”技術的揚聲器多為立柱式設計,安裝方式多樣,可直接嵌入墻面、植入定制式外箱,或集成于信息顯示器等。
當音響系統設計遇到大空間、高噪聲與多反射時,先進的波束導向技術是系統方案的制勝關鍵。
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