Линейные массивы. Особенности акустической системы V-DOSС

Линейные массивы. Особенности акустической системы V-DOSС

 
В наше время тяжело представить крупное мероприятие без линейных массивов. Они позволяют выстроить качественную акустику на площадке и обеспечивают необходимый уровень звукового давления, что способствует комфортному восприятию музыки и речи зрителями, при минимальных акустических дефектах.

Благодаря исследованиям звука и звукоусиления индустрия опытным путём перешла к технически совершенным системам распространения и направленности звука, от сферической к цилиндрической.

Что это такое, кто первый сформулировал принципы корректной работы линейных массивов — рассмотрим в деталях.

Что такое линейный массив?

Впервые определение ввёл Гарри Олсон в 1957 году. Линейный массив — это выстроенная в линию группа ненаправленных динамиков, близко расположенных и действующих в фазе с одинаковой амплитудой. Линейный массив отличается высокой направленностью в широком диапазоне частот, что уменьшает излишнюю реверберацию и количество бесполезного сигнала. То есть, системы линейного массива могут распространять звук на большие расстояния с низким уровнем искажений. Например, на расстоянии 16 метров от источника звука, со сферической направленностью и мощностью в 125 дБ, мощность звука будет 98 дБ, а линейный массив, имеющий направленность цилиндрическую, уже будет выдавать 98 дБ и на 3 и на 16 метрах.

Теория волнового фронта (WST Tecnology)

Однако перед производителями акустических систем стоял вопрос, как сделать эффективную геометрическую компоновку элементов устройства, чтобы оно отвечало заявленным требованиям по звуку, а именно:

►Увеличение потенциально полезного сигнала.

►Уменьшение рассеивания звука в пространстве.
►Высокий уровень направленности сигнала.

И в 1992 году компания L-Acoustics представляет перед общественностью теорию волнового фронта, которая описывает основные принципы и условия для корректного функционирования линейных массивов.

Идея WST заключается в совместной работе всех компонентов акустической системы во всем спектре звуковых частот. При создании звукоусилительных систем, как правило, всегда используется  несколько источников звука, для повышения звукового давления, читаемости звучания и т. д. При этом акустические системы объединяют в кластеры или массивы, для повышения КПД. Однако в большинстве таких систем создается неконтролируемая звуковая интерференция, которая создаёт большое количество бесполезного «мусорного» сигнала, из-за чего теряется читаемость и появляются частотные ямы. Источники звука сталкиваясь с хаотичным звуковым полем теряют акустическую энергию, в связи с чем для восполнения звукового давления повышают общую громкость акустической системы, что не играет на руку качеству сигнала.

Это можно исправить, если при проектировке акустической системы будет использован всего один источник звука. Наглядно это можно представить так: если брошен один мелкий камень, то от точки его вхождения в воду по поверхности разойдутся волны. Если в воду брошено несколько мелких камней, то возникает картина, аналогичная интерференционной картине хаотичного звуковым полем. Если же в воду брошен один камень, размер и вес которого равен размеру и весу нескольких мелких камней, то по поверхности опять разойдутся волны, но гораздо большей амплитуды.

Именно в этом заключается суть WST: если будет создан единый источник звука из нескольких акустических систем, то создание предсказуемого звукового поля будет возможно.

Акустическая система V-DOSС

Перед производителями стоял вопрос в техническом решении сложившейся ситуации, так как не существовало моделей акустических систем соответствующих требованиям для воплощения идея теории волнового фронта в жизнь. Ближе к 1993 году, компанией L-ACOUSTICS было представлено решение — волновод DOSC. 

Суть была в использовании в конструкции волновода «тела Вента» — конуса, симметрично усеченного плоскостями с двух сторон. Он играл роль своеобразного трансформатора, преобразующего с минимумом искажений круговое излучение звука драйвера в ленточный твитер. О системе V-DOSC замечательно высказался Тони Эндрюс (Tony Andrews), один из создателей Turbosound: «Это старая технология, я бы даже сказал — старый метод. Имитация — лучший способ одобрения».

В начале 1995 г. L-ACOUSTICS выпустила на рынок акустическую систему ARCS — продукт дальнейшего развития принципов WST. Система генерирует когерентное звуковое поле с искривленным звуковым фронтом. Конструктивно система представляет собой массив с точно рассчитываемой кривизной поверхности излучения, собираемый из трапециевидных кластеров.

Компания L-ACOUSTICS разработала не просто технические средства, а целую концепцию работы со звуком, правильное применение которой приводит к положительным результатам. Фундаментом этой концепции является системный подход к решению всех проблем, учет всех факторов, так или иначе влияющих на качество конечного продукта — звукового поля с нужными параметрами. Учитывается все, что можно учесть, начиная с характеристик специальных громкоговорителей, используемых L-ACOUSTICS, и заканчивая формой балкона в зрительном зале театра или профилем трибун на стадионе.

Применение и нюансы в работе с линейными массивами

Математические модели для предсказания диаграммы направленности бесконечной цепи излучателей существуют более 70 лет. В последние годы были созданы компьютерные модели, позволяющие предсказать частотную характеристику системы в конкретной точке пространства. Эти модели просто суммируют комплексные величины звукового давления от всех излучателей. 

Стоит отметить, что неравномерность звука заметна не только на больших площадях, но и в залах. Причем в залах ситуация может быть даже сложнее, потому что там акустические свойства помещения – гулкость, эхо – оказывают негативное влияние на систему звуковоспроизведения. Конечная картина звукового поля получается далекой от идеальной. У нас практически нет залов, предназначенных для проведения мероприятий с системой звукоусиления – те, что строились раньше, проектировались для того, чтобы обеспечить необходимые акустические условия для живых выступлений – например, оркестра. В них нет элементарных условий для подвеса акустических систем, в таком случае, зачастую используется напольная расстановка.

Это проигрывает «подвесу» в качестве расчётов, как следствие в качестве звучания и объёма звукового давления, однако всё еще превосходит классический кластер, потому что превосходит его уже по технологически заложенным характеристикам, что делает линейный массив незаменимым инструментом для организации мероприятий в самых разных условиях, будь то площадка под открытым небом или концертный зал.

Помимо компании L-ACOUSTICS, преуспели в производстве линейных массивов такие производители как:

►DYNACORD

►dBTechnologies

►ADAMSON

Цена варьируется от 400 тыс. рублей и выше, но стоит учитывать, что основная специализация этих компаний — это производство составных частей акустического кластера, предназначенных для больших площадок, несмотря на широкий ассортимент продукции включающей в себя акустические системы для средних и малых площадок. Мы же с вами обратим внимание на более доступные варианты от бюджетных компаний, для средних и малых площадок например:  

►SOUNDKING G210, приблизительная цена около 100 тыс. рублей;

►Turbosound LIVERPOOL TLX84,  приблизительная цена около 160 тыс. рублей;

►SVS Audiotechnik LA-26, приблизительная цена около 80 тыс. рублей.