2.2 弧形低音阵列

当音箱数量够多时，弧形阵列能够较好地解决波瓣效应的问题。弧形阵列的原理是用摆放模仿一只超低音音箱声波向外辐射的情景，如图2-18所示。

弧形阵列可以是靠近摆放的，亦可以是间隔摆放的。间隔摆放时，两只音箱之间的间隔不得大于音箱分频点低通频率的1/3波长（如分频点为80Hz，两音箱间距要小于1.42m），因为1/3波长在圆周中为120°相位角，两音箱声波叠加超过120°相位角就会出现能量抵消，如图2-19所示。

超低音音箱阵列摆放距离过长将导致自身声波发生干涉。图2-18中将6只双18寸超低音音箱并排摆列，每只超低音音箱宽度约1.2m,6只宽度约7.2m，阵列会导致自身声波相互干涉。可以看到60Hz（蓝色）和90Hz（红色）形成了严重的波瓣效应（图2-19左）。将超低音音箱前部分开10°摆放，并沿着角度将音箱摆成弧形，可看到自身声波干涉变小了（图2-19右），而且辐射范围主要在观众区域。

上述弧形阵列是依靠物理摆放实现优化辐射的，然而实际的演出场合不见得有合适的摆放空间，所以通过处理器使用电子延时是常见的手法，如图2-20所示。

对于轴线上的测试点来说，越是靠边的音箱，声波到达测试话筒的时间就越长（如图2-20所示），延时就越大。按照这个原理，将摆放为一条直线的超低音音箱阵列以中间为“0”延时，依次向外设置各个音箱的延时即可形成一个虚拟的弧形阵列。

弧形阵列延时的算法比较复杂，国内外很多的音响师都做出过很多相关计算的表格和软件，其原理我们不去深入探讨，下面借助EASE Focus软件来进行虚拟弧形阵列的模拟实验。

在软件上首先建立一个场地，例如设定一个30m长、20m宽的场景，然后插入一组音箱，注意此处要插入超低音音箱阵列“Subwoofer Array”，如图2-21所示。

将音箱摆放在预期的位置，点击所选音箱，软件右侧会出现如图2-22所示的界面。

根据场地选择好画列的宽度，选择宽度时要注意音箱之间的间隔不能不于音箱分频点低通值的1/3波长，否则有可能产生新的干扰。设置好以后查看声波覆盖渲染，确认辐射有没有被优化。

所有参数填写好以后，软件会自动计算出每只音箱的延时量，可以看到最中间的2只音箱延时量为0,而越远离轴心的音箱延时量就越大。

将软件计算的延时数值填写至处理器，在下场即可获得接近图2-23中所示的覆盖角度。

EASE Focus提供了非常方便的计算方式，但是并不能支持市面上所有的音箱。著名的音响系统工程师Merlijn van Veen开发了一款基于Microsoft Excel的超低音音箱陈列计算表格“S.A.D.(Subwoofer Array Designer)”，见图2-24。它提供了在数学层面对低音阵列的计算方法，这个算法可以在超低音音箱上通用，并不针对具体的音箱品牌和型号。它提供了4种超低音音箱的摆放方式，分别是：

Physical hor.array——表示物理摆放的弧形阵列；

Delayed hor.array——将音箱物理摆放为直线，通过数字延时形成虚拟的弧形阵列；

End Fire——将音箱前后摆放并延时前音箱的一种超低音音箱摆放方式；

Gradient——将音箱前后摆放，延时并反相后音箱的一种超低音音箱摆放方式。

表格为上述4种摆放方式分别提供了全指向、心形指向、超心形指向、“8”字指向4种算法。

表格中还包括：高低通滤波设置、7支测试话筒的频率和相位响应图、极坐标图、声压级分布图等多项专业性指标的显示；它还可以将数据导出到Meyer Sound MAPP软件进行进一步分析，感兴趣的读者可以自行下载（版权为Merlijn van Veen所有）。