Conjunto de linhas
O termo line array descreve um conceito de sistemas de PA que são usados em shows ou outros eventos ao vivo. É um sistema de altifalantes para a transmissão de música ou fala a grandes distâncias, por exemplo o auditório de um grande concerto.
Fundamentos
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É feita uma distinção entre os sistemas de alto-falantes convencionais nos quais vários alto-falantes são empilhados em um plano horizontal - ou seja, próximos uns dos outros - a fim de cobrir adequadamente uma determinada área, e sistemas de matriz de linha, que fornecem som ao auditório com alto-falantes dispostos um acima o outro .
A condição básica de uma situação de reforço de som é fornecer som a uma área espacialmente limitada. Idealmente, isso deve fornecer a todos os pontos da sala o mesmo sinal em um nível suficiente com uma resposta de frequência linear e comportamento de fase linear sem interferência . Para atingir um nível suficiente, um único alto-falante por lado do palco (som estéreo ) não é suficiente na maioria dos casos. Quando vários alto-falantes são combinados, existem áreas de sobreposição ( interferência ) que levam ao cancelamento da imagem de frequência e, portanto, a um som ruim. A razão para isso é que ondas sonoras idênticas são enviadas de pelo menos dois pontos diferentes (alto-falantes). Dependendo da posição da fase, isso leva ao cancelamento em certas frequências e a amplificações em outras. O resultado é uma resposta de frequência distorcida e, portanto, som insatisfatório.
tecnologia
Para contornar esse problema, uma abordagem diferente foi adotada com a tecnologia de matriz de linha: Elas funcionam com base no princípio de uma onda de linha de comprimento finito. No plano horizontal, cada elemento tem um ângulo de radiação firmemente definido de principalmente 70 a 120 graus, que é suficiente para abastecer todo o auditório a partir de dois pontos - isto é, sem alto-falantes próximos um do outro. No plano vertical, o comportamento da radiação é isofásico , i. Isso significa que todas as frequências a serem transmitidas são direcionadas em fase em apenas uma direção. Se vários desses elementos forem agrupados um em cima do outro, uma frente de onda coerente resulta na vertical que quase não tem interferência , uma vez que cada ponto na sala é coberto por apenas um alto-falante por lado (estéreo).
Com esta tecnologia, é possível encher sem problemas um auditório completo com vários milhares de pessoas no palco, uma vez que cada elemento de altifalante do line array tem um nível de pressão sonora significativamente superior devido ao forte agrupamento do som à distância .
Propagação de onda cilíndrica (fonte de linha)
Com alto-falantes convencionais, seja como radiadores diretos ou sistemas de buzina, o campo distante é baseado em uma forma esférica de propagação de ondas. Neste caso, as medições em condições de campo livre resultam em uma curva de resposta de frequência que é independente da distância de medição e que cai 6 dB por duplicação da distância sem alterar sua forma. A condição de campo distante já foi cumprida claramente para uma distância de medição típica de 4 m. A situação é diferente com alto-falantes grandes em uma direção ou plano. Fontes de linha ou radiadores de superfície têm um extenso campo próximo que se estende até a área utilizável do alto-falante. Uma fonte de linha de extensão finita primeiro emite uma onda cilíndrica no campo próximo, que se transforma em uma frente de onda esférica no campo distante. Em uma abordagem idealizada, o nível da área de onda cilíndrica cai apenas 3 dB por duplicação da distância. Uma vez que essa transição ocorre a uma distância dependente da frequência, a resposta de frequência de tal sistema muda com a distância de medição.
Sistemas de alto-falantes
Para produzir elementos de alto-falante com as características de radiação de uma onda linear, alguns obstáculos técnicos e físicos devem ser superados. Atingir um ângulo definido sobre todo o espectro de frequência na direção horizontal da radiação não é um problema. Tal como acontece com os sistemas de PA convencionais , isso também é feito usando buzinas com ângulos de abertura e curvas adequados para os caminhos individuais.
O requisito do comportamento da radiação vertical para gerar uma frente de onda isofásica é muito mais difícil de implementar. Existem diferentes abordagens para isso na faixa de alta frequência. O que todos eles têm em comum é o uso dos chamados guias de ondas . Estas são buzinas às quais um driver convencional de alta frequência é conectado e o som que emerge na abertura da buzina em fase.
A empresa francesa L-Acoustics é considerada pioneira no campo da moderna tecnologia de line array. Seu primeiro line source array funcional em todo o mundo, lançado em 1992 com o sistema V-DOSC, funciona com um plugue de fase ou guia de ondas colocado dentro da corneta , que é usado para redirecionar o som de diferentes comprimentos de onda. Este guia de ondas é protegido por patentes em todo o mundo. O sistema V-DOSC está em uso praticamente inalterado desde 1992 e é geralmente considerado o padrão da indústria no campo de sistemas line array. Com a abordagem do fabricante JBL , isso acontece por meio de uma longa canalização do som com caminhos de diferentes comprimentos para os diferentes comprimentos de onda . No momento em que a buzina abre, as diferenças no tempo de trânsito são equilibradas e o som atinge o exterior como uma frente de onda coerente . O fabricante NEXO adota uma abordagem diferente. Aqui, um driver de alta frequência comum irradia seu som para um refletor parabólico , que alinha os diferentes comprimentos de onda em fase com sua curvatura.
O resultado de todas as abordagens é uma frente de onda coerente para a faixa de alta frequência. Na faixa média, os alto-falantes dispostos um acima do outro têm a capacidade de agrupar seu som devido às ondas mais longas. As matrizes de linha fazem uso disso colocando os drivers de médio porte uns sobre os outros em cada elemento individual. Quando todo o array é empilhado, os drivers de todos os elementos estão basicamente em uma linha vertical e, portanto, atuam como uma fonte de linha .
No plano vertical, isso também tende a se aplicar à faixa de baixa frequência; no entanto, devido ao design estreito dos alto-falantes, as frequências mais baixas são dobradas em torno da matriz pelo menos na direção horizontal e emitidas de uma maneira mais esférica.
No que diz respeito à transmissão da faixa de sub-graves, não há diferença entre um line array e um sistema de som convencional. Para este propósito, baixos carregados de corneta com grandes drivers de graves ainda são usados de acordo com o princípio de reflexo de graves . Como de costume, eles estão na frente ou ao lado do palco, mas alguns fabricantes também podem organizá-los em uma matriz de linha.
comprometimento
Para preencher uma sala inteira com som, não é suficiente simplesmente empilhar os elementos de uma matriz linear uns sobre os outros. Uma vez que o comportamento direcional em linha dos alto-falantes se torna mais amplo a partir de uma certa distância, isso resultaria novamente em áreas sobrepostas. Outra desvantagem seria a concentração de todo o serviço em uma sala relativamente pequena que pode ser exposta ao som. A fim de neutralizar esses fatores e fazer uso deles, a line array é suspensa em uma posição elevada (voada) e em uma disposição curva (curva). Os elementos transversais individuais são fixados em seus cantos frontais, mas podem ser dobrados. Nos cantos traseiros da caixa trapezoidal, peças de ligação que podem ser utilizadas em vários pontos da grelha garantem o ângulo correcto entre as colunas. Se você aplicar essa técnica a oito elementos conectados, por exemplo, obterá uma matriz curva de alto-falantes (“banana”).
benefícios
As vantagens no comportamento da radiação de todo o conjunto são, portanto, principalmente a liberdade de interferência e a distribuição uniforme da pressão sonora por todo o auditório. Isso é obtido por meio da radiação direcionada e controlada do som, bem como da interação precisa dos elementos individuais. No entanto, isso também tem uma desvantagem: para usar o sistema de forma correta e eficaz, é necessário um planejamento preciso. O engenheiro do sistema deve receber informações sobre a geometria e a natureza da sala a ser coberta. Aqui, o usuário recebe simulações de computador , sem as quais um cálculo exato do local de instalação, a altura e o ângulo corretos, bem como o número e tipo de alto-falantes, seria muito complicado e demorado. Esses programas geralmente são disponibilizados pelos fabricantes dos sistemas de matriz de linha e são personalizados para eles.
O longo alcance desse tipo de reforço de som torna fácil ver que as matrizes de linha não são adequadas para salas pequenas. Fortes reflexos da parede traseira seriam esperados aqui, o que neutralizaria a prevenção de interferências.
As matrizes de linha têm uma grande vantagem em termos de manuseio em relação aos sistemas convencionais. Em contraste com estes, um array linear consiste em muitos pequenos elementos devido ao seu design, que tornam a montagem e desmontagem, bem como o transporte e a substituição muito mais fáceis.
inchar
- Volker Holtmeyer: Mysterium Line-Array - Moda ou tendência? 5 de março de 2003 (arquivo PDF; 2 MB).
- Volker Holtmeyer: Line Arrays - o hype continua. 2006 (arquivo PDF; 550 kB).
- John Meyer: "Can Line Arrays Form Cylindrical Waves? A Line Array Theory Q&A" 2005
