線性陣列優(yōu)化軟件EASE Focus及應(yīng)用

湯 磊

（廣州亞運會轉(zhuǎn)播有限公司，廣東 廣州 510655）

1 引言

多年前，在線性陣列音箱還未為廣大業(yè)內(nèi)人士所認知時，筆者有幸在演唱會現(xiàn)場體驗了線陣列音箱V-DOS的震撼表現(xiàn)。輕便的移動連接，快速的擺位吊裝，面對舞臺130 m外的觀眾看臺聲音依然清晰、飽滿、自然，這些特性都讓人印象深刻，筆者深感這類系統(tǒng)將在擴聲領(lǐng)域擁有不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。線性陣列音箱在短短幾年內(nèi)成了市場主流之一，從普通會議系統(tǒng)到奧運會、世界杯賽場，在固定安裝工程及各類演出中都大放異彩。

線性陣列音箱在各領(lǐng)域的大量應(yīng)用當然與它先進的技術(shù)指標和擴聲方式是分不開的。線性陣列音箱不僅在水平軸向有良好的旁瓣控制，更是在垂直軸向做到了精準的投射指向調(diào)整，其良好的高頻耦合特性不僅能滿足長距離大跨度的擴聲需要，還能實現(xiàn)遠優(yōu)于傳統(tǒng)音箱在擴聲距離增倍的情況下只衰減3 dB的良好聲學指標。以最佳的吊掛曲面將聲音均勻地投射到指定的聲覆蓋區(qū)域，是線性陣列音箱使用的理想狀態(tài)，各大品牌線性陣列音箱廠家除了不斷推出滿足市場需求的高品質(zhì)產(chǎn)品，都力爭給用戶一個更為可靠、合理、便捷的優(yōu)化解決方案，以使產(chǎn)品發(fā)揮出最大的效能。

雖然國外不少專業(yè)音箱廠家研發(fā)了與自己產(chǎn)品相配套的線陣設(shè)計軟件，如L-ACOUSTICS自有軟件SOUNDVISION和MEYERSOUND 的自有軟件MAPP，都非常出色，但從兼容性、易用性等方面來講，EASE Focus軟件表現(xiàn)還是比較突出的，它是一款基于二維空間定位投射的聲學仿真軟件，以搭建線陣系統(tǒng)構(gòu)架為基礎(chǔ)，盡量還原真實的現(xiàn)場聲學特性。因其采用的是開放式的工作平臺，有近30多個國際知名品牌的70余款線性陣列音箱數(shù)據(jù)可調(diào)用模擬演示，并且待認證的品牌及型號數(shù)量還在逐年遞增，巨大的使用潛力與發(fā)展空間是其最大特點。下面筆者就結(jié)合自身的摸索與實用經(jīng)驗，淺述EASE Focus軟件在實踐中的運用。

2 功能描述

整個軟件的打開界面如圖1所示，為便于描述將其分為A、B、C、D四個版塊，分別對應(yīng)方案屬性、索具、映射特性、特性曲線顯示調(diào)節(jié)等內(nèi)容。以下對幾大板塊基本功能及相關(guān)參數(shù)設(shè)定作以描述。

2.1 方案屬性界面

方案屬性界面（A板塊）全部展開后如圖2所示，3個方框界面包含的待設(shè)定項目參數(shù)依次為：文件屬性編輯、場地尺寸調(diào)整及箱體參數(shù)校準。

2.1.1 文件屬性編輯

從上至下依次建立好保存文件夾、設(shè)計者名稱及相關(guān)注釋。

2.1.2 場地尺寸調(diào)整

各層觀眾區(qū)所對應(yīng)的XY坐標、吊裝或地面擺放選擇、安裝點XY軸坐標、頂部吊架角度、線陣箱體數(shù)量、重量總計、設(shè)備型號、單體音箱增益、箱體間角度控制等等。觀眾區(qū)對應(yīng)的XY坐標確切的說應(yīng)該是一個多點定位功能，如圖2中上部X1Y1、X2Y2就可以在平面坐標上確定一層觀眾區(qū)域，明細參數(shù)還包括區(qū)域傾斜角度及平面長度。依此類推，也可給出二、三層觀眾區(qū)域的準確定位。

2.1.3 箱體參數(shù)調(diào)整

設(shè)備型號可從音箱數(shù)據(jù)庫中調(diào)出，線陣箱體數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場所需聲功率估算給定，單體音箱增益一般都默認在0 dB，但有時為避免近場聲壓過大，對陣列下端音箱增益可作適當衰減，以保證現(xiàn)場聲場的不均勻度。箱體間角度控制要配合C板塊聲壓覆蓋圖來對箱體間角度精確調(diào)整。調(diào)整時盡量保證場地的有效聽音區(qū)均勻覆蓋。

2.2 索具界面

索具界面（B板塊）如圖3所示，圖中清晰地顯示出線陣頂部吊籃及箱體的XY軸坐標位置（坐標刻度單位m），自吊籃而下的直線則給出了整個線陣列的重心點，這對于現(xiàn)場實際安裝是非常有用的。

2.3 映射特性界面

映射特性界面（C板塊）是比較重要的區(qū)域，它表現(xiàn)的是線性陣列在各固定頻率下的聲壓渲染，通過線性陣列聲射線直觀地呈現(xiàn)了聽眾區(qū)的覆蓋狀況以及漸變色彩所對應(yīng)的聲壓級大小，如圖4所示。板塊上部的參數(shù)選項分別為：100 Hz ～10000 Hz的頻率取樣，帶寬、加權(quán)以及各種狀態(tài)下（如RMS PROGRAM PEAK等）最大功率的選擇。圖中從1 ～ 9分布在各區(qū)域的小色標為模擬聽音點，具體可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及系統(tǒng)實際需要進行對應(yīng)設(shè)置，如模擬聽音點的數(shù)量及區(qū)域定位都可以酌情設(shè)定。

2.4 特性曲線顯示調(diào)節(jié)界面

特性曲線顯示調(diào)節(jié)界面（D板塊）是由展開后的五個小板塊圖組成。

圖5為頻率響應(yīng)曲線，是擴聲系統(tǒng)重要的參數(shù)指標，它如實地反映出了各頻點與聲壓級的對應(yīng)關(guān)系，所表現(xiàn)的是圖4中9個不同區(qū)域聽音點之間的頻響曲線對應(yīng)關(guān)系，通過此圖，現(xiàn)場操作人員可以清楚地了解到擴聲現(xiàn)場各主要聽音區(qū)域的頻響特性，以便有針對性地對系統(tǒng)主均衡進行調(diào)試，使擴聲系統(tǒng)的頻響曲線更為平滑。圖6、圖7、圖8分別為一、二、三層看臺聲壓距離對應(yīng)曲線圖，在選定頻率下（如圖為寬頻帶）投射距離與對應(yīng)聲壓一目了然，不僅便于對各距離點的聲壓檢測，更利于波峰及波谷的修補調(diào)整。圖9為21段圖示可調(diào)節(jié)均衡器，可以配合頻率響應(yīng)曲線對應(yīng)補償調(diào)校，并可將21段圖示均衡器變更后的參量直接嵌入系統(tǒng)主均衡，使系統(tǒng)調(diào)試準確快捷。

3 實際應(yīng)用

3.1 使用前設(shè)置

圖4是筆者一場室內(nèi)演出EASE Focus軟件應(yīng)用實例，用單邊9只線性陣列全頻音箱來作吊掛覆蓋演示。軟件使用時首先要對線陣列音箱型號進行選擇并確定。

圖10為EASE Focus軟件的音箱數(shù)據(jù)庫界面，左側(cè)為音箱品牌列表，右側(cè)則為各品牌所對應(yīng)的系列型號。想調(diào)用任何一款音箱，只需依照主次菜單逐級選擇后確定即可，這是軟件使用的第一步，也是必不可少的操作步驟。第二步為擴聲場所的選擇，軟件針對室內(nèi)外不同的擴聲環(huán)境預(yù)設(shè)了6種擴聲現(xiàn)場，它們分別為戶外場地（Open air）、戶外場地2（Open air2）、大廳（Hall）、小舞臺（Small Arena）、大舞臺（Large Arena）、劇院（Theatre）。本擴聲案例選擇的是有三層觀眾區(qū)的大舞臺（如圖1），這種多層結(jié)構(gòu)的場地對軟件的功能使用要求更全面一些。

3.2 使用步驟

為方便軟件的使用及操作，將軟件設(shè)置步驟依次歸納整合為聽眾區(qū)域設(shè)置、投射距離核定、覆蓋角度調(diào)整、傳輸特性演示等。

從圖4可以清楚地看到這是一個長近50 m、高約18 m、共三層的演出場所。將選定型號后的線性陣列音箱高度適時地調(diào)整到對應(yīng)的高度，配合A板塊的箱體間角度控制選項，反復設(shè)定最佳箱體連接角度，保證由遠而近、自上而下箱體射線能完全覆蓋。經(jīng)過精確調(diào)整可以看到處于線陣上部的4只音箱將三層看臺全覆蓋，中間部分的2只音箱覆蓋二層斜坡區(qū)域，線陣列底端的3只音箱將一層聽音區(qū)全程覆蓋。在此要強調(diào)的是對于二、三層聽眾區(qū)的空間處（即圖中劃圈區(qū)域），由于不屬于有效聽眾區(qū)，因而，在調(diào)整投射角度時可不作考慮，從而避免有效功率的資源浪費。接下來查看渲染效果圖，此時選擇的是Broadband寬頻帶模式。首先，查看離線陣最遠區(qū)域的聲壓，對應(yīng)漸變色標，可以清楚地看到有近106 dB的聲壓級，完全滿足一級演出現(xiàn)場聲壓級標準；其次，查看整個聽眾區(qū)有無覆蓋盲點、近場聲壓是否過大等情況，結(jié)合箱體間夾角及單體音箱增益略作相應(yīng)調(diào)整即可；最后，在不同頻率下（如100 Hz、500 Hz、2 kHz、8 kHz等）來觀察渲染圖各頻點是否都有良好的傳輸特性及對應(yīng)聲壓級。此步驟對擴聲系統(tǒng)全頻帶精確補償會起到很好的參照指導作用。

3.3 實用結(jié)果測評

通過EASE Focus軟件的現(xiàn)場實際運用，較好地模擬了現(xiàn)場擴聲狀態(tài)，對于用線性陣列音箱作現(xiàn)場擴聲的各項主要聲學指標提前做到了心中有數(shù)，如最近端及最遠端的聲壓級狀況、各主要聽音點的聲場不均勻度及傳輸頻率特性等等。此外，還對線性陣列音箱的現(xiàn)場安裝提供了很好的參照與指導作用，如對線陣頂部吊籃的進深高度及仰俯角度、箱體間的夾角控制、線陣列串的重心位置確定等方面都演算出了明確的參數(shù)，在現(xiàn)場安裝調(diào)試時基本上都以前期演算參數(shù)為基準。經(jīng)測量，現(xiàn)場實際的擴聲指標和軟件演算的數(shù)據(jù)比較接近，驗證了軟件的可靠性。軟件的正確使用有力地保障了現(xiàn)場擴聲質(zhì)量，使線陣列音箱的潛能得到進一步發(fā)揮。

4 結(jié)語

EASE Focus軟件使用中還有許多細節(jié)設(shè)置需要根據(jù)項目的實際情況來完善其設(shè)定，如各種室內(nèi)外場地的結(jié)構(gòu)尺寸校準、水平覆蓋角度的估算調(diào)整、現(xiàn)場所需聲功率的核算及線陣數(shù)量的確定、根據(jù)表演風格的不同選定線陣品牌及型號、自動與手動線陣吊掛模式的切換對比，等等。筆者希望它的升級版EASE Focus v2 Beta能早日推廣應(yīng)用，它所具有的三維演示及其他更新功能，會使垂直擴散角度及水平擴散旁瓣控制模擬還原得更為精準。專業(yè)音頻領(lǐng)域正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，音頻系統(tǒng)從設(shè)計到調(diào)試檢測都有著更加規(guī)范科學的流程，熟悉并掌握各類設(shè)計軟件，有利于音響行業(yè)工作者更為嚴謹、靈活、高效地運用音頻系統(tǒng)，以發(fā)揮它們的最大潛能。