ลำโพง Uncoupled array ความครอบคลุม ระยะห่าง และ Splay

Uncoupled arrays มีข้อจำกัดด้านระยะการทำงานที่มีประสิทธิภาพ โดยพิจารณาจากระนาบของแถวลำโพง พื้นที่ฟัง และระยะห่างระหว่างองค์ประกอบลำโพง ดังนั้นเราจะมุ่งเน้นไปที่สิ่งสำคัญสองประการของเส้นความครอบคลุม นั่นคือ Unity และ Limit line

หมายเหตุ: Daniel Lundberg ได้สร้างโปรแกรมคำนวณไว้ ดาวน์โหลดได้ที่ www.lundbergsound.com

Uncoupled line source

Uncoupled line source (แบบสมมาตร)

ใช้สำหรับลำโพงหลัก Multiple mains, ลำโพงเพดาน, ลำโพง Surrounds และ ลำโพง Fill ต่าง ๆ เช่น  Frontfill, Delay ที่ระเบียง เป็นต้น

ขั้นตอนการออกแบบ Uncoupled line source แบบสมมาตร

• รูปร่างเป้าหมาย คือเส้นตรงของการกระจายที่มีความลึกเริ่มต้นที่ตรงกัน (Unity line)
• กำหนดช่วงเริ่มต้นของการครอบคลุม: ความลึกของเส้น Unity ตัวอย่างเช่น 3.2 เมตร
• กำหนดระยะห่างองค์ประกอบลำโพงจาก Lateral aspect ratio × ความลึก Unity เช่น Lateral aspect ratio ขององค์ประกอบ 80 องศาเท่ากับ 1.25 จะได้ 1.25 × 3.2 = 4 ดังนั้นระยะห่างองค์ประกอบเท่ากับ 4 เมตร
• กำหนดปริมาณลำโพงที่ต้องใช้: ความยาวครอบคลุมทั้งหมด / ระยะห่างองค์ประกอบลำโพง เช่น ความยาว 14 ม. / ระยะห่าง 4 ม. = จำนวนองค์ประกอบลำโพง 4 ใบ
• กำหนด Limit ของความลึก: ความลึกของ Limit line สำหรับ Uncoupled line source = 2 × ความลึกของ Unity นั่นคือ 2 x 3.2 เท่ากับ 6.4 เมตร

Uncoupled line source (แบบไม่สมมาตร)

ใช้สำหรับลำโพงหลัก Multiple mains, ลำโพงเพดาน, ลำโพง Surrounds และ ลำโพง Fill ต่าง ๆ เช่น  Frontfill, Delay ที่ระเบียง เป็นต้น

ขั้นตอนการออกแบบ Uncoupled line source แบบไม่สมมาตร

• รูปร่างเป้าหมายเป็นเส้นครอบคลุมที่มีความลึกเริ่มต้นที่หลากหลาย (Unity line)
• เลือกองค์ประกอบลำโพงลำดับสูงสุดสำหรับยิงเสียงระยะไกล (กรณีใช้ลำโพงรุ่นที่แตกต่างกัน)
• คำนวณความครอบคลุมขององค์ประกอบลำโพงด้วย Lateral width นี่คือระยะห่างระหว่างองค์ประกอบต่างๆ
• Lateral width lines ขององค์ประกอบลำโพงที่ถูกลดทอน จะต้องลดขนาดลงตามสัดส่วน (Compensated unity)
• วางองค์ประกอบลำโพงเพิ่มเติมไว้ที่ระยะห่าง Compensated unity จนกระทั่งความยาวของ Line length เต็มพื้นที่
• Limit line จะพบได้เป็นสองเท่าของ Unity line

จากรูปแบ่งเป็น 2 ความลึกถึง Unity line นั่นคือ 3.2 ม. และ 1.3 ม. โดยที่องค์ประกอบลำโพงมีมุมกระจายเสียงอยู่ที่ 80 องศา ในทุกๆ ใบ

Lateral aspect ratio ขององค์ประกอบ 80 องศาเท่ากับ 1.25 จะได้ระยะห่าง 2 รูปแบบ 1.25 × 3.2 = 4 ม. และ 1.25 × 1.3 = 1.6 ม.

ระยะเชื่อมต่ออยู่ที่ (4/2) + (1.6/2) = 2.8 ม.

ความแตกต่างของระดับเสียง จากความลึกถึง Unity line ทั้ง 2 ความลึก 20Log (3.2/1.3)= 7.8 dB

Uncoupled point source

Uncoupled point source (แบบสมมาตร)

ใช้สำหรับลำโพงหลัก Multiple mains, ลำโพงเพดาน, ลำโพง Surrounds และลำโพง Fill ต่าง ๆ เช่น  Frontfill, Delay ที่ระเบียง, Sidefill, Rearfill เป็นต้น

ขั้นตอนการออกแบบ Uncoupled point source แบบสมมาตร

• รูปร่างเป้าหมายเป็นส่วนโค้งของรัศมีที่กำหนด โดยมีความลึกเริ่มต้นที่ตรงกัน (Unity line)
• เลือกองค์ประกอบลำโพงและวางไว้ในพื้นที่ตรงกลางของส่วนโค้ง
• คำนวณความครอบคลุมขององค์ประกอบลำโพงตาม Lateral width นี่คือ Unity Spacing ระหว่างองค์ประกอบต่าง ๆ
• Space / Splay องค์ประกอบลำโพงจะเพิ่มเติมโดยทำให้ Lateral width lines เชื่อมต่อแบบรัศมีจนกระทั่งส่วนโค้งเต็ม
• Limit line range มีความผันแปรอย่างมาก การทับซ้อนเชิงมุมที่ต่ำจะขยาย Limit line ให้ไกลออกไป

หาก Unity depth เท่ากับ 3 เมตร ระยะห่างลำโพงจะเท่ากับเท่าไร? เมื่อมุม Splay เท่ากับ 0 องศา แบบ Uncoupled Line source

ลำโพงมุมครอบคลุม 90 องศา Lateral width = 1.4 ดังนั้นระยะห่างลำโพงจะเท่ากับ Lateral aspect ratio × ความลึก Unity แทนค่า 1.4 x 3 = 4.2 เมตร

ต่อมาเมื่อลำโพง Splay 4 องศา ระยะห่างลำโพงจะเท่ากับเท่าไร?

เริ่มจากคำนวนหา Overlap% ของมุมกระจายเสียงลำโพง ที่จะต้องลดน้อยลงเมื่อลำโพงมีมุม Splay แยกออกจากกัน โดย Overlap% = 100 – ((Splay / Coverage) x 100) จะได้  100 – ((4 / 90) x 100) = 95.56

ดังนั้น ระยะห่างเดิมเท่ากับ 4.2 เมตร ระยะปัจจุบันจะเท่ากับ (4.2 x 95.56) / 100 = 4 เมตร เมื่อ Splay เท่ากับ 4 องศา

Uncoupled point source (แบบไม่สมมาตร)

ใช้สำหรับลำโพงหลัก Multiple mains และลำโพง Fill ต่าง ๆ เช่น  Frontfill, Delay ที่ระเบียง, Sidefill, Rearfill เป็นต้น

ขั้นตอนการออกแบบ Uncoupled Point Source แบบไม่สมมาตร

• รูปร่างเป้าหมายเป็นรูปวงรีที่มีความลึกเริ่มต้นที่ไม่ตรงกัน (Unity line)
• เลือกองค์ประกอบลำโพงลำดับสูงและวางไว้ในพื้นที่ที่ลึกที่สุดของส่วนโค้ง
• คำนวณความครอบคลุมขององค์ประกอบลำโพงตาม Lateral width นี่คือ Unity spacing ระหว่างองค์ประกอบต่าง ๆ
• Lateral width lines ขององค์ประกอบลำโพงที่ถูกลดทอนจะต้องลดขนาดลงตามสัดส่วน (Compensated unity)
• Space / Splay องค์ประกอบลำโพงจะเพิ่มเติมเพื่อให้ Lateral width lines เชื่อมต่อกันในแนวรัศมีจนกระทั่งรูปร่างเต็ม
• Limit line range มีความผันแปรอย่างมาก เนื่องจากการทับซ้อนเชิงมุมต่ำจะขยาย Limit line ไกลออกไป

Uncoupled point destination

Uncoupled point destination (แบบสมมาตร)

ใช้สำหรับ  Infill, Monitor Sidefill

ขั้นตอนการออกแบบ Uncoupled point destination แบบสมมาตร

• รูปร่างของเป้าหมายมีลักษณะคล้ายบูมเมอแรง
• Unity line อยู่ห่างจากตำแหน่ง ONAX ตัดกันอยู่ครึ่งหนึ่ง
• เลือกองค์ประกอบสำหรับที่มีความสามารถในการครอบคลุมพื้นที่
• คำนวณความครอบคลุมขององค์ประกอบตาม Lateral width
• ขอบด้านในของรูปทรง (Lateral) จะต้องบรรจบกันที่กึ่งกลาง (เว้นแต่จะมีความครอบคลุมจาก Fill อื่นอยู่ เช่น Frontfill)
• Limit line คือจุดที่ ONAX ตัดกัน

Uncoupled point destination (แบบไม่สมมาตร)

ใช้สำหรับการรวมกันของอาร์เรย์ Mains Delay, Mains Frontfill เป็นต้น

ขั้นตอนการออกแบบ Uncoupled point destination แบบไม่สมมาตร

• เป้าหมายคือขอบเขตที่ทับซ้อนกันของ Main และ Fill รูปร่างของมันถูกสร้างขึ้นก่อนหน้าโดยองค์ประกอบลำโพงต่าง ๆ
• Unity line คือ XOVR Main–Fill ตำแหน่งของมันขึ้นอยู่กับระดับ Fill ในพื้นที่ที่ทับซ้อนกัน
• เล็งระบบ Fill ให้มีการขยายพื้นที่การครอบคลุมไปข้างหน้าให้มากที่สุด พร้อมทั้งคงความเชื่อมโยงกับระบบ Main
• ระบบ Fill จะต้องมีการครอบคลุมและระดับกำลังที่เพียงพอเพื่อให้ตรงกับระบบ Main ที่ XOVR

สรุป ลำโพง Uncoupled array ความครอบคลุม ระยะห่าง และ Splay

สิ่งนี่มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน โดยจะทำให้ Unity และ Limit Line มีการเปลี่ยนแปลง นำมาซึ่งการเลือกและวางตำแหน่งลำโพงอย่างมีคุณภาพ รวมทั้งเห็นเป้าหมายที่ชัดเจนในการออกแบบ