本次『中辦機關2016年春節聯歡晚會』和『中央警衛團2016年春節文藝演出』在中南海內中央警衛局禮堂的劇場舉行。奧雷音響K-LA210緊湊型線陣列揚聲器和SW218超低頻揚聲器擔綱晚會和文藝演出的現場音響主擴系統,穩定、優秀的現場表現,受到演出單位的高度好評! 中南海中央警衛局禮堂劇場池座1000座左右,樓座300座左右。根據本次演出的使用要求,僅使用劇場池座1000座作為觀眾席,二層樓座位置不作為觀眾席位置。
劇場內演出的音響設計圍繞著覆蓋一層池座1000座觀眾席考慮,另外由于演出的政治性考慮,提出了”舞臺兩側不允許吊掛音箱,且盡量不出現返送音箱“的要求。
奧雷國際非常重視本次演出,第一時間派出了以音響技術總監帶隊的精英技術團隊考察演出場地,奧雷國際音響技術總監與負責本次演出的總政歌舞團任曉兵、總政歌劇團王繼臣二位老師進行了詳細的技術溝通。 任曉兵老師(前)、王繼臣老師(后)
在對演出節目類型進行深入了解之后,決定采用左右兩聲道線陣列揚聲器作為主擴的形式;考慮到中央區座位席安排了國家主席和政治局常委的VIP席位,特別設計了位于臺唇的中央VIP補聲音箱。與此同時,考慮到演出包含了多元化的表演內容,舞臺內部會有交響樂團弦樂組和京劇表演的現場樂隊伴奏,奧雷國際音響技術總監提出的——采用“心型指向性”控制的超低音設計方式,得到了演出單位各位老師的一致認可。
在決定了演出音箱設計的布置之后,奧雷國際音響技術人員和總政歌舞團以及總政歌劇團的各位音響技術老師共同安裝音響系統,考慮到主擴聲音箱放置于舞臺兩側臺口的位置,應用了前后陣列型低頻擺位形式來實現低頻“心型指向性”控制,如下圖(1)安裝所示: 圖(1)
若要準確的實現超低頻音箱的準確心型覆蓋角度的實現,首先要簡單介紹一下低頻指向性控制的原理: 超低頻音箱的頻率響應范圍為30Hz~120Hz,我們選取低頻的中心頻率80Hz作為中心覆蓋頻率。
為了讓大家能快速了解心型指向性控制的原理,我們先一起復(Ke)習(Pu)一下波長和周期的概念:
波長(wave length):
是指波在一個振動周期內傳播的距離。也就是沿著波的傳播方向,相鄰兩個振動位相相同的點之間的距離。波長λ等于波速V和周期T的乘積,即λ=VT。同一頻率的波在不同介質中以不同速度傳播,所以波長也不同。
已知:λ=VT T=1/f
推出:λ=V/f (波長=聲速/頻率)
根據波長的公式,我們可以計算出在20℃環境下,80Hz的波長為:4.3m。波長在物理中常表示為λ,國際單位是米(m)。
如上公式,周期T為:T=1/f。可以計算出在20℃環境下,80Hz的周期為:0.0125秒(S),即12.5 毫秒(ms)。
如果公式可能讓某些朋友們有點暈眩的話,那再附上圖(2),讓大家準確看到波長與周期的概念,希望快速幫助了解。
圖(2)
另外,除了學習了波長與周期的概念,再為大家了解一下關于正弦波相位對于音響覆蓋的相應頻率電平的疊加與抵消的知識,如下圖(3)所示:
圖(3)
在相位完全疊加,即相位在0度的時候,在音響覆蓋方向上應該有+6dB的疊加;在相位相差了180度的時候,是可以完全抵消的,即-100dB,當然在自然反射聲場下,很難達到完全抵消的效果,不過我們可以認為抵消了大部分的能量。
綜上所述,相信大家已經了解了奧雷國際音響技術總監想表述的內容,即:若要實現低頻的“心型覆蓋角度設計”,我們需要在低頻的正方向(即面向觀眾席方向)傳遞上,做到完全疊加;在低頻的負方向(即面向舞臺內部方向)傳遞上,做到盡可能的完全抵消。
好了,下面要帶廣大善于思考的音響技術人員一起進入燒腦時刻了,也就是我們要根據以上科學原理,去思考怎樣才能實現“低頻的指向性控制”呢?
我們選取中心頻率80Hz,根據公式計算了80Hz的周期為:12.5毫秒(ms);波長為:4.3米(m)。
如要實現指向性控制,需要在正方向上的完全疊加,所以在音箱間距的設計上,我們選取了80Hz的四分之一波長距離進行擺放,即前后超低頻音箱的單元距離在4.3m/4,計算得出距離應該為:1.075米(m),這就是我們在圖(1)中剛看到的技術人員在用尺子準確測量超低頻音箱的擺放距離。
大家可能會疑惑,這樣不是相差了1/4相位了嗎?
所以我們還要在后面加一只超低頻音箱,通過音頻處理器加上1/4周期的延時處理,即12.5毫秒(ms)/4,得出延時時間為:3.125毫秒(ms)。
通過以上2步操作,我們已經把正方向傳播的相位變成了相差180度,即完全抵消,所以我們需要再通過音頻處理器給后面那只超低頻音箱進行反向處理。
【注意:這里的反向不是指物理位置的反向,而是指的音頻處理器的是polarity選項,這樣就可以實現正方向上的完全疊加了。相應的在反方向上,由于物理位置的前后,在向后傳播上,正好又是差了180度相位差,做到了理論上的完全抵消。】
在此還要強調一下,這里的polarity相位反向調整,在處理器里面給前面一只超低頻音箱或后面一只超低頻音箱加入,都是一樣一樣的,朋友們可以去親自驗證哦!
前文闡述了這么多,可能有些搞技術朋友們明白了,而有些朋友們還是一頭霧水,在這里給大家總結了一下這種超低頻音箱指向性控制的操作方法:兩只超低頻距離1.075米,后面一只超低頻音箱在處理器加入3.125ms延時,并進行polarity相位反向。我們來看一下這樣操作之后的模擬分析效果,見下圖(4): 圖(4)
朋友們可以在私下里用筆和紙,進行這種超低頻指向性驗證。這種方法不僅是80Hz中心頻率的控制,而是可以實現30Hz~120Hz的超低頻頻段的完全控制的。
在此,奧雷國際向大家聲明,這種低頻指向性控制技術的原理并不是奧雷國際的專利技術,也并非Audiocenter奧雷音響的特有技術,大家用市面上可見到的各品牌超低頻音箱都可以實現哦。另外也要告訴大家,我們之所以能在今天廣泛的應用這項技術,我們要感謝早在1967年就發現此原理的Harry F•Olson教授。
Harry F•Olson教授
以上分享的超低頻指向技術只是奧雷國際音響技術團隊眾多應用的很小一部分,奧雷國際在之前也有過很多類似的、更復雜的超低頻指向性控制應用;在今后的的更多應用中,我們也將會持續不斷的在奧雷國際的微信公眾平臺以及官網論壇、相關技術論壇上與大家分享更多深入的介紹,與朋友們共同學習、交流!
用大篇幅講完了本次中南海演出超低頻指向性應用技術,再帶大家來看看音響整體的設計!
前文提到,舞臺返送音箱只能隱蔽放置,這就是本次采用前后超低頻擺位的另一個好處:我們把前區舞臺返送音箱巧妙的隱藏在了后面一只超低頻音箱上面,用我們前面的一組線陣列音箱就可以完全隱藏后面的返送音箱。如下圖:
大家看到了么?
左右每一側各設置5只奧雷雙10寸K-LA210線陣列揚聲器,配合每一側的2只奧雷雙18寸SW218超低頻揚聲器,可以完成左右雙聲道的1000座劇場的使用要求,中心VIP位置實測最大聲壓級可達到108dB哦;
另外通過線陣列優化設計調整,利用Smaart7.0分析軟件,通過XTA DP548音頻處理器進行調整,保證場地不均勻度控制在6dB以內,是完全達到國家演出系統音響一級標準要求的。
此外考慮到中央區VIP位置的聽音覆蓋考慮,特別在中央臺唇位置設計了1只奧雷K-LA210揚聲器,獨立覆蓋中心VIP位置區域,很好的補充了中心位置的左中右LCR立體聲的覆蓋效果,使中心VIP區域達到了非常完美的聽音效果。
附上圖片,供朋友們參考:
最后,再給大家透露一個重磅好消息:
奧雷國際2016年特邀在美國MeyerSound音響工作了8年的華北區技術負責人裴宇洲先生加盟、擔任奧雷國際技術總監一職!
裴宇洲總監在MeyerSound任職期間承擔了近10個國內頂級大劇院音響系統整體設計及近百場重大演出的設計和演出現場技術支持工作,有著非常豐富的經驗和開闊的國際視野。
我們相信裴宇洲總監的加盟將會幫助到奧雷國際進一步完善和提高音響設計與應用技術能力及水準,幫助更多行業伙伴和客戶真正解決音響系統設計和演出應用技術中的問題、難點,更好的服務行業、服務客戶!
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