線陣列（Line-Array）在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中扮演著越來越重要的角色，以線性源為基礎(chǔ)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)在確定的頻率范圍內(nèi)，特性就像柱面波發(fā)射器，并且即使在復(fù)雜的聽聞條件下，也可以有針對性的對確定的區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)聲，近幾年來，線性陣列式揚(yáng)聲器系統(tǒng)在大型高標(biāo)準(zhǔn)要求的演出場合被廣泛使用，他在整個覆蓋范圍內(nèi)聲壓級比較均勻，在遠(yuǎn)距離甚至超遠(yuǎn)距離聲音仍然十分清晰。

   線陣列的原理

   追根溯源，線陣列的歷史已有70多年，早在1930年的Wolfe和Malter的論文就分析了點(diǎn)聲源、線聲源、曲線聲源和平面聲源的指向特性，以美國聲學(xué)工程師Olson為代表的物理學(xué)家，于1957年發(fā)表了耦合定理和線性輻射定律，特別是線陣列輻射理論在許多應(yīng)用中取得巨大成功，進(jìn)入21世紀(jì)，揚(yáng)聲器線陣列的研究與應(yīng)用快速發(fā)展，國內(nèi)外許多機(jī)構(gòu)相繼推出一些有關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品。

   1.線陣列的定義

   線陣列是一種振幅相等，相位相同，緊密的排成一條直線的聲輻射元素，它具有很強(qiáng)的垂直指向性，在一定的頻率范圍及有限的距離內(nèi)，可以產(chǎn)生接近圓柱形的波陣面。

   事實(shí)上，真正的線性陣列是不存在的，最多也就是具備線性聲源的部分特性，所以有人提出用線形陣列來稱呼比較確切。

   2.線陣列的特點(diǎn)

   線陣列的特點(diǎn)主要取決于球面波與柱面波傳播特性的不同。單只揚(yáng)聲器輻射聲波為球面波，他的波陣面在三個維度傳播，距離加倍時聲壓級衰減6db，柱面波的波陣面只在兩個維度傳播，距離加倍時聲壓級衰減3db，因此柱面波能夠有效的傳播到更遠(yuǎn)的距離，圖9-23所示的是線聲源與點(diǎn)聲源波正面的區(qū)別。線聲源產(chǎn)生的柱面波波振面面積與距離成正比，而點(diǎn)聲源產(chǎn)生的球面波波振面面積與距離平方成正比，然而嚴(yán)格意義上只有無限長的線聲源才能產(chǎn)生真正的柱面波，有限長線聲源輻射聲波只在一段距離內(nèi)為柱面波，然后逐漸過渡為球面波。

   習(xí)慣上將柱面波覆蓋區(qū)域稱為近場，而將球面波區(qū)域稱為遠(yuǎn)場，聲源至遠(yuǎn)近場交界處的距離稱為過渡距離Dr°。

   3.線陣列的指向性

   線性陣列的核心技術(shù)是全頻聲耦合技術(shù)，它決定整個線性陣列的工作效率，應(yīng)用線陣列主要是利用其指向性強(qiáng)的特點(diǎn)，將聲波有效的投射到更遠(yuǎn)的距離，線陣列的指向性與其自身長度，每個單元之間的最小距離及輻射聲波頻率相關(guān)，然而對于非常高的頻率來說，要使單元間歇足夠緊密，由于波長太短，在物理上幾乎是不可能做到的事情，依據(jù)聲耦合的技術(shù)原理及特性出現(xiàn)了一些新技術(shù)用來解決這個問題，包括聲透鏡技術(shù)、波形前糾正技術(shù)為核心的DOSC波導(dǎo)管等，線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)通過對指向性的控制得到最有效的聲場覆蓋。

線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的形狀結(jié)構(gòu)

   線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)由多只揚(yáng)聲器緊密排列成一條線組成，包括直線形，弧線形，J形和漸進(jìn)式陣列等。

   弧線形揚(yáng)聲器陣列的聲壓級衰減特性介于柱面波與球面波之間，比直線型揚(yáng)聲器陣列的輻射范圍更寬，它的聲場特性與線陣列的曲率半徑及張角有關(guān)。

   J形線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)是直線型和弧線形揚(yáng)聲器陣列的組合，即上方大部分呈直線排列，提供較遠(yuǎn)聽眾區(qū)域的供聲，陣列下方向內(nèi)略彎曲呈J字形，對較近聽眾區(qū)實(shí)現(xiàn)較寬展角的聲場覆蓋，它兼具直線型陣列的遠(yuǎn)投優(yōu)勢和弧線形陣列均勻的指向性。

   漸進(jìn)式揚(yáng)聲器陣列由上而下彎曲，沒有完全直線部分，它在不同的頻段具有較為均勻的指向性。