從古典音樂到現(xiàn)代音樂，人類的音樂種類越來越多，不同的音樂種類對(duì)音頻系統(tǒng)有著不同的要求。猶如奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)所提倡的，更高更快更強(qiáng)一樣，在音頻領(lǐng)域，我們也想不斷去突破一個(gè)個(gè)極限。

　　總的來說，現(xiàn)在的音源所含的頻率范圍越來越廣。在早期，人聲帶振動(dòng)頻率的范圍限制了音源的頻率范圍;步入文明化社會(huì)后，頻率范圍又受到了樂器制作工藝的限制;直到現(xiàn)在步入數(shù)字化時(shí)代，我們對(duì)于音源的制作，幾乎已經(jīng)沒有了任何的限制。那么在音源的回放問題上，就對(duì)系統(tǒng)有著更高的要求。同時(shí)，聲音回放的模式也變得多種多樣，從骨傳導(dǎo)、入耳式耳機(jī)發(fā)展到近場(chǎng)家庭影院，再到最大型的音樂節(jié)類的演出，音頻系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜多樣，由此而產(chǎn)生的各類問題也變得非常繁多。在這里，我們僅對(duì)“集會(huì)”類演出中的音頻系統(tǒng)一個(gè)非常小的問題，即低頻全指向擴(kuò)散的問題進(jìn)行一點(diǎn)探討。

L-Acoustics 5XT頻率擴(kuò)散表

　　眾所周知，低頻指向性相比于高頻來說，更趨近于全指向性擴(kuò)散。可以從圖上看出來，不同頻段的擴(kuò)散角度之間的差別。如果想控制低頻的擴(kuò)散角度，喇叭的尺寸就要做得非常大，而在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，會(huì)帶來諸多不便，比如音箱整體的重量，尺寸，功放的功率都必然大大超出現(xiàn)有條件。

　　基于低頻呈球形擴(kuò)散的物理原因，會(huì)產(chǎn)生一些聲學(xué)上的問題，常見的就是舞臺(tái)上的串音及回授。

　　那么我們?nèi)绾伪M量避免這樣的問題呢?這就利用到了我們聲波的物理特性了。兩個(gè)揚(yáng)聲器播放相同的音源，朝向同一方向，如果是高頻，我們可能會(huì)擔(dān)心兩個(gè)并列揚(yáng)聲器的干涉問題。

　　但是由于我們現(xiàn)在的應(yīng)用場(chǎng)景屬于遠(yuǎn)場(chǎng)投射，且討論的頻段是低頻頻段，可以視為在同一位置的兩個(gè)點(diǎn)聲源。

　　我們將一場(chǎng)演出的物理區(qū)域分為舞臺(tái)區(qū)和觀眾區(qū)，然后我們先來看三種情況。

　　(一) 兩個(gè)在同一位置的點(diǎn)聲源播放同一頻率的正弦波朝向一致的情況(舞臺(tái)區(qū)及觀眾區(qū)的能量得到最大的疊加，觀眾區(qū)域能量充足)。

　　(二) 兩個(gè)在同一位置的點(diǎn)聲源播放同一頻率的正弦波朝向相反的情況(舞臺(tái)區(qū)及觀眾區(qū)的能量得到最大的衰減，舞臺(tái)區(qū)域能量最小)。

　　(三 )兩個(gè)以某一頻段的1/4波長(zhǎng)作為間距的點(diǎn)聲源播放同一頻率的正弦波，朝向一致的情況。

　　我們可以看到在最后一種情況的時(shí)候，波形并不是完全抵消或完全疊加的，那么我們是否可以利用聲波的周期性來做一些對(duì)于我們有利的事情呢?

　　我們知道正弦波的疊加和抵消是由1/2個(gè)周期決定的。那么我們現(xiàn)在的距離為1/4個(gè)波長(zhǎng)的距離(可用80Hz為例)。有什么辦法可以讓兩個(gè)點(diǎn)聲源間按照我們的想法產(chǎn)生疊加或抵消呢?

　　答案就在時(shí)域上，我們來看一下，當(dāng)對(duì)A或B音箱做延時(shí)的時(shí)候，分別會(huì)出現(xiàn)什么情況。

　　(一) 對(duì)A做1/4聲速時(shí)間的延時(shí)

　　(二) 對(duì)B做1/4聲速時(shí)間的延時(shí)

　　通過上圖可以看到，通過改變時(shí)間，對(duì)于舞臺(tái)區(qū)和觀眾區(qū)的影響是不一樣的。當(dāng)對(duì)A做延時(shí)的時(shí)候，我們得到了最想要的情況，即觀眾區(qū)聲波疊加，舞臺(tái)區(qū)聲波減少。而B情況剛好相反。那么在對(duì)A做延時(shí)之后，問題真的都解決了嘛?實(shí)際上不是的，由于我們討論的是單頻率正弦波的情況。在對(duì)A做延時(shí)之后，我們只是對(duì)某一頻段在舞臺(tái)區(qū)域起到了抵消的作用。而對(duì)于其他低于該頻率的正弦波是不起作用的。所以對(duì)于舞臺(tái)區(qū)域的衰減是不完全的。但對(duì)于觀眾區(qū)的疊加卻是完全的。

　　那我們?cè)賮砜匆幌聦?duì)B做延時(shí)的情況，對(duì)B做延時(shí)之后，我們得到了一個(gè)舞臺(tái)區(qū)域疊加，觀眾區(qū)域衰減的效果，如果我們?cè)賹?duì)B做一次反相。

　　我們就得到了一個(gè)想要的結(jié)果，即舞臺(tái)區(qū)抵消，觀眾區(qū)疊加。那這次我們是否可以對(duì)其他頻段起到同樣的作用呢?我們從圖上可以看出，對(duì)于舞臺(tái)區(qū)域來說，經(jīng)過延時(shí)的B音箱，在空間當(dāng)中的虛擬位置已經(jīng)和A音箱完全重疊，且完全反相，所以任何的頻率的聲音從理論上來說，都應(yīng)該是完全抵消的。這樣一來我們就解決了舞臺(tái)區(qū)串音及回授的問題。

　　以上就是對(duì)于心形陣列的一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)置，對(duì)于L-Acoustics系統(tǒng)來說，我們可以將次低頻揚(yáng)聲器按照需要正反擺放好音箱就可以在處理器當(dāng)中一鍵設(shè)置心形陣列，達(dá)到所需求的效果，簡(jiǎn)單易用效果好。不需要進(jìn)行以上相對(duì)繁瑣的設(shè)置和擺放就可以達(dá)到更好的效果。

李健演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的SB28

　　當(dāng)然心形陣列也不是萬能的，我們?cè)谝陨系那闆r僅僅用了正弦波來說明理論，而且也僅討論了在軸向上的延時(shí)情況。當(dāng)偏軸時(shí)，或播放真實(shí)音源的情況下，實(shí)際上并不能達(dá)到完全的衰減或疊加，而且相對(duì)于觀眾區(qū)來說了低頻的清晰度會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)的影響。所以心形陣列并不能夠完美的解決所有的問題，具體問題還需要具體分析。