لاین اری (Line Array) دقیقاً چیست و چطور کار می کند؟

ارسال شده در تاریخ آگوست 18, 2020 در راهنمای خرید, مقالات برگزیده | ۰ دیدگاه

انواع لاین اری (Line Array) اولیه مثل سیستم Shure Vocal Master سال 1967 که مجهز به باند ستونی VA300-S (که طبق راهنمای خود Shure) یک «لاین-رادیاتور بسیار جهت دار با دامنه ی وسیع» بود، ابتدا چندان مورد توجه قرار نگرفتند، اما در طول چند دهه گذشته در کاربری های صوتی بزرگ که پوشش دهی متعادلْ یک چالش قابل ملاحظه محسوب می شود، محبوبیت خوبی به دست آورده اند. دیجی صدا امروز به معرفی لاین اری می پردازد. لاین اری چیست؟ به عبارت ساده لاین اری مجموعه ای متشکل از اسپیکر است که دامنه فرکانس مشابهی را پوشش داده و روی همدیگر سوار شده اند.

نکته ی اصلی در مورد لاین اری این است که زاویه ی عمودی اسپیکرها کمی با هم تفاوت دارد و به آنها اجازه می دهد تا عمق میدان بیشتری را در مقایسه با یک اسپیکر PA پوشش دهند. نتیجه‌ی کار این است که افراد چه در ردیف عقب، چه وسط و چه جلوی محل اجرا صدای مشابهی را می شنوند و همه‌ی آنها تجربه ی خوبی از محل اجرا خواهند داشت. اگر در فضاهای بزرگتری کار می کنید و به SPL (فشار صدا) و شفافیت بالاتر نیاز دارید، قطعاً باید این گزینه را مد نظر داشته باشید.

لاین اری ها چطور کار می کنند؟

نحوه ی کار لاین اری ها بحث نسبتاً مفصلی است. در اینجا به جای عمیق شدن در تئوری، به زبان ساده توضیح می دهیم که لاین اری ها چطور کار می کنند. برای شروع باید بفهمیم یک اسپیکر معمولی چطور صدا را به فواصل دورتر می فرستد.

قانون مربع معکوس و اسپیکر

قانون مربع معکوس بیان می کند که با دو برابر شدن فاصله از منبع صدا در یک میدان آزاد (یعنی بدون حد)، فشار صدا یا SPL به میزان 6 دسی بل افت می کند. این رفتاری است که به طور معمول از یک اسپیکر انتظار داریم، هرچند نکات ظریفی در این باره وجود دارد.

منبع نقطه ای Point Source

در حالت منبع صوتی Point Source قانون مربع معکوس فرض می کند که اسپیکر به صورت چندجهتی امواج را منتشر می کند. جز در فرکانس های بسیار پایین، این اتفاق به ندرت رخ می دهد. اگرچه هرقدر فاصله افزایش پیدا کند، حتی یک اسپیکر جهت دار معمولی (مثلاً با پراکندگی عمودی و افقی 90 درجه) در مورد قانون مربع معکوس مثل یک منبع نقطه ای (یعنی چندجهتی) عمل می کند.

منبع خطی Line Source

لاین اری مثل یک منبع خطی (Line Source) عمل می کند و به همین خاطر با دو برابر شدن فاصله، 6 دسی بل افت ندارد. از نظر تئوری، به ازای دو برابر شدن فقط 3 دسی بل افت می کند، اما در عمل، بنا به دلایل متعددی که از حوصله‌ی این بحث خارج است، نتایج چندان خوب نیستند. با این حال، تأثیر کلی اسپیکرها با انتشار منبع خطی این است که می توانید صدای بیشتری به انتهای سالن یا فضای باز برسانید، بدون اینکه لازم باشد مثل اسپیکرهای تکی PA با الگوی انتشار وسیع تر که بیشتر شبیه به اسپیکرهای منبع نقطه ای هستند، خروجی بالایی داشته باشید.

دستیابی به انتشار Line Source

لغو فاز

لغو فاز (Phase cancellation) معمولاً یکی از چیزهایی است که باید در یک سیستم صدا از آن اجتناب کنید، اما با این حال نقش مهمی در شیوه‌ی عملکرد اسپیکرهای لاین اری برای فراهم ساختن سیستمی از اسپیکرها که انتشار عمودی محدودی دارند، ایفاء می کند. حتی در طراحی جعبه های پیشرفته‌ی اسپیکر برای ایجاد انتشار عمودی، به طور طبیعی همپوشانی زیادی بین اسپیکرهای یک لاین اری وجود دارد. با این وجود، فاصله‌ی هر اسپیکر با مخاطب کمی متفاوت است، که میزان کمی از Phase cancellation را به وجود می آورد. با ایجاد کمی تأخیر بیشتر، می توانید این اختلاف فاز را طوری به کار بگیرید که انتشار عمودی هر اسپیکر را کاهش دهید.

برای آشنایی با مفهوم فاز و موضوعات مرتبط با آن توصیه می کنیم مقالات آشنایی با مفهوم فاز و نکات لازم برای کاربرد آن در صدابردای  و فاز و جابجایی فاز را مطالعه نمایید.

چند هشدار مهم

در عین حال که Phase cancellation می تواند باعث شکل گیری انتشار عمودی در اسپیکرهای یک لاین اری شود، انتشار افقی تحت تأثیر قرار نمی گیرد. پس در حقیقت یک اسپیکر تکی در لاین اری می تواند (به عنوان مثال) انتشار افقی 90 درجه و عمودی 20 درجه به همراه داشته باشد. همچنین، با اینکه لغو فاز می تواند یک توزیع Line Source ایجاد کند و به شکل چشمگیری پوشش فواصل طولانی را بهبود ببخشد، هرچه فاصله بیشتر می شود حتی لاین اری ها نیز خصوصیات منبع نقطه ای را پیدا کرده و به ازای دو برابر شدن فاصله در قانون مربع معکوس، 6 دسی بل کاهش را تجربه می کنند.

محدودیت ها و نکات مهمی درباره ی توانایی لاین اری در تخمین عملکرد یک منبع خطی وجود دارد. اول اینکه کل طول بالا تا پایین لاین اری، پایین ترین فرکانسی را که به درستی پخش خواهد کرد، تعیین می کند. علت این موضوع این است که هرچه طول موج ها بیشتر می شود، برای تأثیرگذاری باید زمان مناسب در محل شنیده شدن هم بیشتر باشد. این امر نیازمند یک اری طولانی تر است. در سمت دیگر طیف، طول موج ها آنقدر کوتاه می شود که درایورها برای کنار هم قرار گرفتن بیش از حد بزرگ هستند، بنابراین اختلاف فاز نسبی برای دستیابی به عملکرد منبع خطی بیش از حد بزرگ می شود. در چنین مواردی، از waveguides (horn) برای رسیدن به جهت دهی کافی برای دستیابی به چیزی میان منبع نقطه ای (point source) و خطی (line source) استفاده می شود.

مزایای جانبی لاین اری

لاین اری ها ذاتاً در فضاهایی که از نظر آکوستیک چالش ایجاد می کنند مفید هستند، چرا که می توانید انتشار عمودی آن ها را کنترل کرده و صدای انعکاس یافته را کاهش دهید. دور نگه داشتن صدا از سقف و کف یک شروع عالی است، و پس از آن انتخاب اسپیکرهای دارای انتشار افقی که به شما کمک می کند تا صدای اضافی را از دیوارها دور نگه دارید، مزایای بیشتری به دنبال خواهد داشت.

برای خرید یا مقایسه مدل های مختلف اسپیکر یا لاین اری به فروشگاه دیجی صدا مراجعه کرده و تولیدات برندهای معتبر جهانی را مورد بررسی قرار دهید.

شکل لاین اری

از آنجایی که انتشار عمودی در هر اسپیکر بسیار متراکم است، می توانید فضای شنیداری را به بخش هایی از جلو تا عقب تقسیم کنید و هر یک از بخش های جلویی تنها با یک یا دو اسپیکر پوشش داده شود، به گونه ای برای پوشش بخش های عقبی از اسپیکرهای بزرگتری استفاده کنید. این ایده منجر به لاین اری محبوب J شکل می شود که به وفور در سالن های کنسرت و محل های روباز دیده می شود.

سایه زنی Shading

شکل دقیق، بسته به طرح و ابعاد محدوده پوشش مورد نیاز، متفاوت است. می توانید ببینید که این پیکربندی چطور به صورت ذاتی صدای بیشتری را به سمت عقب سالن در مقایسه با ردیف های جلویی ارسال کرده، و به یکپارچگی پوشش کلی کمک می کند. با تنظیم وات ارسالی به هر اسپیکر می توانید باز هم کنترل بیشتری روی آن داشته باشید – تکنیکی که معمولاً آن را تحت عنوان سایه زنی (shading) می شناسند.

چالش ها و محدودیت های لاین اری

با اینکه لاین اری ها می توانند در حل مشکلات برخی فضاها مفید واقع شوند، اما محدودیت های پیچیده ای نیز دارند. علاوه بر چالش ایجاد یک اری (array) که طول آن برای کنترل محدوده فرکانسی میانی و پایین مناسب باشد، گاهی لاین اری ها دچار مشکلات عجیبی مثل ورود فرکانس های خاصی به محدوده ی بالا و پایین اری می شوند. در فضاهایی که آکوستیک ضعیف تری دارند، این مسئله می تواند بسیار مشکل زا باشد، و اگر میکروفن خواننده مستقیماً زیر یک لاین اری باشد، ممکن است با مشکلات فیدبک نیز روبرو شوید.

نصب لاین اری

برپا کردن یک لاین اری مناسب در شرایط حداقلی، نیازمند یک رویه‌ی مکانیکی و الکترونیکی سخت و دقیق است. به خاطر بر هم کنش های پیچیده، همه چیز اهمیت دارد – زاویه ی دقیق هر کابینت، نقاط دقیق کراس اوور، تأخیرهای درایورها و گاهی حتی تنظیمات فیلتر، همگی باید دقیق باشند تا بهترین عملکرد حاصل شود.

کیفیت صدا

لاین اری ها حتی در بهترین حالت نیز بعید است خلوص صدایی را که یک درایور باکیفیت یا یک کابینت دو یا سه طرفه دارد، ارائه کنند و به همین خاطر است که در فضاهای کوچکی که وجود تعداد کمی اسپیکر مناسب تر است، احتمال استفاده از آنها کمتر خواهد بود. البته مسئله ی هزینه و فضا نیز مطرح است.

لاین اری های کوچک

با اینکه تکنولوژی لاین اری عمدتاً در کاربری های صوتی بزرگ به کار گرفته می شود، اما شرکت هایی هستند که سیستم های PA شخصی و کوچک ارائه می کنند که از اری های کوچک مینیاتوری (معمولاً 2 تا 4 اینچی) برای ایجاد اثر انتشار Line Source استفاده می کنند. این سیستم ها اگر به درستی مورد استفاده قرار بگیرند می توانند در محل های کوچک، پوششی عالی ایجاد کنند.

گام بعدی چیست؟

اگر مطمئن نیستید لاین اری برای شما مناسب است یا اسپیکرهای Point Source مرسوم، یا اینکه لازم است یک سیستم PA را به صورت دستی برای فضای خودتان پیکربندی کنید، خوشحال می شویم به شما کمک کنیم تا به یک سیستم صدای زنده که مطابق با نیازهایتان است، دست پیدا کنید. دیجی صدا همواره در کنار شماست. همچنین پیش از هر چیز توصیه می کنیم از محصولات ارائه شده در فروشگاه دیجی صدا بازدید نمایید.