什么是压缩限幅器.doc

功放与音箱的功率配置

在专业扩声领域里，音响器材的配置是十分考究的，其中功放与音箱的配置是最重要的，虽然，一些音箱生品使用说明中向用户推荐了所配功放的具体牌号或型号，但还是有局限性，因为用户经常面对诸多型号的功放，无从下手。

功放与音箱的配置所涉及的方面很多，例如功放牌号、功率管类型的选择及低灵敏度音箱应配置哪种功放等。功放与音箱的具体配置，一般来说与设计人员的经验、爱好、听音习惯等因素有关，很难找到一个统一的标准。有时我们会遇到一些用户或设计人员为了节省开支常给音箱配置较小功率的功放，有些用户又为了所谓的“功率储备充足”给音箱配置很大功率的功放。显然，这样做都是不合适的。重要的是，这样配置会给设备造成损坏。在功放与音箱配置中，功放功率的确是关键，也就是说，功放功率的确定原则应该是统一的。

大家都知道，在进行厅堂声学设计后，需要根据一系列计算确定音箱功率，然后再由音箱功率确定功放功率，但是究竟两者功率如何选配才能达到最佳匹配呢？

首先，在人耳听域的20Hz~20kHz内，真正集中大量能量的音乐信号一般在中、低、频段，而高频段能量仅相当于中、低频段能量的1/10。所以，一般音箱高音损失的功率比低音喇叭低得多，以求高低音平衡；而功放好比一个电流调制器，它的输入音频信号的控制下，输出大小不同的电流给音箱，使之发生大小不同的声音，在一定阻抗条件下，要想让标称功率为200W的功放达到400W或几倍的输出其实很容易，只是功放的失真（THD）将会大大地增加，这种失真主要产生在中、低频信号中的高频谐波，其失真越大，高频谐波能量就越大，而这些高频失真信号都将随高频音乐信号一同进入高音头，这就是为什么小功率功放推大音箱会发生烧高音头的原因。而在不少人的概念里，只要功放功率大，就有可能烧音箱。虽然有些功放没有失真指示，但由于设备配置已经先天不足，失真有可能在使用中时有发生，这时失真指示已失去意义。况且，由于使用者的经验和素质的限制，功放的失真往往容易被忽略。

其次，功放与音箱的功率配置与目标响度以及所使用场合也有一定的关系。在一定目标响度下，应该让音乐信号的动态在每件器材上都能得到充分的保证，如果功放功率太大，其增益设置很小时，响度已达到要求，但这时功放的增益就限制了信号的动态范围。所以，功放功率不能太大；否则，既然浪费开支，又会带来响度和音乐动态无法兼顾以及音箱负荷过重的麻烦。根据以往经验，一般语言、音乐扩音场所和大动态的迪厅等场所是有区别的。有一般扩音场所信号起伏小，不需要功放长时间或很快提供很大电流给音箱，所以功放功率应该比要求强劲有力的大动态扩音场所的功率要小；另外，所谓的“功率储备”也应该针对音箱而言，值得注意的是，功放的选定必须由音箱决定，不应该有“功率储备”的概念去配置功放。换句话说，在一定的目标响度下，音箱可以比设计值大一些，以备不同用途，而功放的功率应该严格由音箱决定，没有太大的灵活性。

总之，功放与音箱功率配置的具体标准应该是：在一定阻抗条件下，功放功率应大于音箱功率，但不能太大。在一般应用场所功放的不失真率应是音箱额定功率的1.2-1.5倍左右；而在大动态场合则应该是1.5-2倍左右。参照这个标准进行配置，既然能保证功放放在最佳状态下工作，又能保证音箱的安全，即使对经验不足的操作人员，只要不是操作严重失误或前级周边设备调校不当，就能让音箱和功放工作在稳定状态。

扬声器系统与功放的配置

扬声器系统要高质量的重放出各种音乐节目，那么根据音乐信号的属性，其峰值因子约为10-15dB从保证音质这个角度来说功放应在此动态范围内不发生任何限幅情况，即功放的最大输出功率应是扬声器额定功率的5—8倍，这样的功率配置音质虽然很好，但它的投资会很大，因此一般都会把这个功率配比定在1—2倍扬声器单元的额定功率。1—2倍这个范围也许太空泛了，我们可以给大家一个较具体的经验。

1． 在一些要求低而投资有限工程功放的功率起码相当于音箱的额定功率，但要非常注意保持声音不失真，过小的功率配置看起来不会损坏扬声器单元，其实不然，过小的功率极易发生过载削波，产生大量谐波，烧毁高音单元。

2． 一般工程建议功放的功率是1.5倍，而低音部份最好超过1.5倍，这样才能获得足够的力量感。

3． 要求极高的声地，例如录音室监听，音乐厅等，最理想是音箱功率的两倍匹，（这与国际电工委员会IEC制定的配接标准推荐值中的一种方案一致）设计功放功率是没有硬性标准的，完全视乎投资预算和对音质的要求而定。　

一般来说，功率放大器应该在接妥负载以后，才能接通电源开启机器，融容易造成损坏，特别是在有输入信号时，接通电源而又不接负载，危险性更大。对于电子管功率放大器、A类功率放大器更是严格禁止在负载开路情况下通电开机，因为在这种状态下，功率输出器件将承受最大的功率耗散，有可能超过其安全工作区而造成损坏。而且负载开路状态下，常会导致放大器的工作不稳定，甚至自激，也有可能会造成功率输出器材的损坏。

什么是均衡器

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。均衡器分为三类：图示均衡器，参量均衡器和房间均衡器。

1．图示均衡器：亦称图表均衡器，通过面板上推拉键的分布，可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线，各个频率的提升和衰减情况一目了然，它采用恒定Q值技术，每个频点设有一个推拉电位器，无论提升或衰减某频率，滤波器的频带宽始终不变。常用的专业图示均衡器则是将20Hz~20kHz的信号分成10段、15段、27段、31段来进行调节。这样人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。一般来说10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布，使用在一般场合下，15段均衡器是2/3倍频程均衡器，使用在专业扩声上，31段均衡器是1/3倍频程均衡器，多数有在比较重要的需要精细补偿的场合下，图示均衡器结构简单，直观明了，故在专业音响中应用非常广泛。

2．参量均衡器：亦称参数均衡器，对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡器，多附设在调音台上，但也有独立的参量均衡器，调节的参数内容包括频段、频点、增益和品质因数Q值等，可以美化（包括丑化）和修饰声音，使声音（或音乐）风格更加鲜明突出，丰富多彩达到所需要的艺术效果。

3．房间均衡器，用于调整房间内的频率响应特性曲线的均衡器，由于装饰材料对不同频率的吸收（或反射）量不同以及简正共振的影响造成声染色，所以必须用房间均衡器对由于建声方面的频率缺陷加以客观地补偿调节。

频段分得越细，调节的峰越尖锐，即Q值（品质因数）越高，调节时补偿得越细致，频段分的越粗则调节的峰就比较宽，当声场传输频率特性曲线比较复杂时较难补偿。　

什么是分频器

分频器是指将不同频段的声音信号区分开来，分别给于放大，然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。在高质量声音重放时，需要进行电子分频处理。
它可分为两种：（1）功率分频器：位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有的直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。（2）电子分频器：将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于专业扩声系统。

什么是激励器
激励器是一种谐波发生器，利用人的心理声学特性，对声音信号进行修饰和美化的声处理设备。通过给声音增加高频谐波成分等多种方法，可以改善音质、音色、提高声音的穿透力，增加声音的空间感。现代激励器不仅可以创造出高频谐波，而且还具有低频扩展和音乐风格等功能，使低音效果更加完美、音乐更具表现力。

使用激励器提高声音的清晰度，可懂性和表现力。使声音更加悦耳动听，降低听音疲劳，增加响度。虽然激励器只给声音增加了0.5dB左右的谐波成分，但实际听起来，音量好像增加了10dB左右。使声音的听觉响度明显增加，声音图像的立体感，以及声音的分离度的增加；改善了声音的定位和层次感，还可以提高重放声音的音质，磁带的复制率。因为声信号在传送和录制过程中会损失高频谐波成分，出现高频噪声。此时前者用激励器先对信号进行补偿，后者可用滤波器将高频噪声滤掉后，再营造出高音成分，保证重放音质。

激励器的调节需要音响师对系统的音质和音色进行判别，再根据主观听音评价进行调整。

什么是压缩限幅器

压缩限幅器是压缩器和限幅器的统称。它是音频信号的一种处理设备，可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限制。压缩器为可变增益放大器，其放大倍数(增益)可以随输入信号的强弱而自动变化，是成反比的。当输入信号达到一定程度（阈值也称临界值）时，输出信号随输入信号的增加而增加，这种情况称为压缩（Compressor）；不再增加则称为限制（Limiter）。过去的压限器采用硬拐点（Hard-knee）技术，输入信号一达到阈值。增益就立即减少，这样就会出现信号在拐点（增益变化的转折点）处动态突变现象，使人耳明显地感觉到强信号被突然压缩的现象。为了解决这一不足，现代新型压限器采用了软拐点（soft-knee）技术，这种压限器在阈值前后的压缩比变化是平衡的，渐变的，使压缩变化难以察觉，音质进一步提高。

压限器在录音过程中可以使乐器和歌唱者的音量保持一定的平衡；保证各种信号强度的均衡。有时也用来消除歌唱者的口齿声，或利用改变压缩和释放时间，产生声音由小变大的“反转声”特殊效果。

在广播系统中是用它来压缩较大动态范围的节目信号在防止调制失真和防止发射机过载的前提下，提高平均发射电平。

在歌舞厅的扩声系统中，压限器是将信号通过压缩在保持原节目的风貌下，降低音乐的动态，以满足扩声系统和艺术活动的要求。

虽然压限器有多种用途，现代压缩器普通采用了软拐点等新技术，可进一步减小压限器的压缩器的副作用，但是并不意味着压限器对音质的破坏作用就已不复存在了。所以，在扩声系统中，不要滥用压限器，即使要用也应该慎用减少用压限器对信号进行处理。这不仅是保护功放、音箱的需要，也是对改善音质的需要。

扩声系统—周边器材

在整套演出音响系统中有一些必需的器材；整个扩声过程中由第一部分音源，然后通过调音台，把迅号集合再发送到功放，在功放进行信号放大的处理，最后送到扬声器。扩声系统就是这样把一些细小的声音提高至可以给成千上万的人士所听到。

一套最基本的扩声系统要具备以上的器材是不容置疑的，而这样的一个系统又实在是非常基本，在一般没什么要求之情况下是可以的。但是在不同的环境、音源、对扩声所得出的声音的要求这些因素存在的话，扩音系统便须附加一些器材去帮助以达成整个扩声过程的完美。这些基本以外器材，就是所谓的周边器材。

以下是在扩声系统中可选配的一些周边器材：

1.均衡器：通过对不同频率或频段的信号分别进行提升、衰减或切除、以达到加工美化音色和改进信道传输质量的目的。

2.效果器：通过机械或电子的方法来模拟闭室内声音信号的延时和混响特性，使乐音更加丰富和亲，并可制造一些特殊的音响效果。

3.压缩器、限幅器：这是一种其增益随着信号大小而变化的放大器。其作用是对音频信号进行动态范围的压缩或扩展，从而达到美化信号、防止失真或降低噪声等多种不同的目的。

4.激励器：在原来的音乐信号的中频区域加入适当的谐波成分，以模拟现场演出时的环境反射，使信号更具有自然鲜明的现场感和细腻感，并更具有穿透力。

5.分频器：为了提高功放的工作效率，减低音箱对频率的失真度，提高声音质量。分频器会将音频分配，把信号送到各频带的功放进行放大。

6.延迟器：在一些较大、需多组音箱作扩声的系统，往往用得着延迟器。因为声音由不同位置的音箱到达听者的耳朵是绝对的先后之分，所以为提高音质，不致有影像与声音不一的感觉。延迟器把信号作延时处理，定下应有的先后次序。

7.噪声门：用在鼓群最多，因为防止收音时话筒之间的串音，其他应用范围也颇多。噪声门是一个电子门电路，当输入信号电平超过了可调校之门限，电路就通了，信号便通过。

反馈抑制器：产生反馈的主要原因是话筒的传声增益过大，话筒和音箱的距离太近，又或是声场中某些频率的声音反射状态过于活跃，造成声音的正循环性放大。信号输入反馈抑制器，一般可将50Hz-15kHz中的任何反馈频率送入移相器，进行移相处理后，再将音频信号送入正机的输入端，这时的音频信号就滤掉了声音反馈的频率了。

扬声器系统
扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性,为了用好用活这些技术特性,用户必须对它们有所了解。
1)二路(二分频)和三路(三分频)扬声器系统
　　音频信号的频谱范围很宽,把20HZ-20KHZ的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的;因为一般的12寸以上大口径扬声器单元,低音特性很好,失真不大,但超过1.5HZ的信号,它的表现就很差了;1-2寸的高音扬声器单元(高音压缩驱动器)重放3KHZ以上的信号性能很好,但无法重放中音和低音信号。于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统,由低音(含中低音)和高音(含中高音)两种单元组成的称为二路扬声器系统,由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。
　　二路扬声器系统结构简单,造价相对较低,为了解决缺少这段中音频率.于是有些厂家用了一种折衷的方法,即在分频网上把低音单元的频响特性向上移动,把高音单元的频率特性向下移动。另外一个问题是,分频交叉点频率只能设定在500HZ-2KHZ之间,而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。因此在听觉上会留下“空洞”感和可闻的失真(当然分频器的斜率特性大些,例如,18DB/倍频程,此缺陷可得到一些补偿)。亦因为如此,二路扬声器对喇叭单元的要求相对较高,假若单元的性能不佳,整个扬声器系统的声音就不够平滑,或有严重的相位失真。
　　三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷,充分发挥它们各自的长处,两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份的上、下边缘处,对音质没有任何影响,故三路扬声器系统小了声音的失真,提高了声音的清晰度,改善了低音和高音间交叉频段的性能,增加了扬声器系统的功率处理能力。因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。
2)灵敏度和最大声压级(SPLMAX)
　　扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器,要求它能以相对较小的输入功率换成很宏亮的声音,这就求扬声器有较高的声压灵敏度。「灵敏度」实质是一种「转换效率」的体现。各类扬声器系统由于设计技术、选用的材料和生产工艺等多方面的差异,灵敏度的差异也很大。灵敏度是指输入扬声器单元1瓦的电功率,在扬声器轴线方向离开1米远的地方测得的声压级大小。如果两种扬声器的灵敏度相差3DB,要达到同样大的声压级输出,需要增加电输入功率一倍,因此灵敏度较高的扬声器能发出较大的声音。
　　扬声器系统的输入功率能力一般都远远大于1瓦(一般都在100瓦-2000瓦之间),因此实际使用时都可输入这个最大允许的电功率。以额定最大功率,输入扬声器,在扬声器轴向1米处生产的声压级称为最大声压级SPLMAX。例,灵敏度=100DB,1W/1M的扬声器,若具最大功率承受能力为1000W,则SPLMAX=100DB+30DB=130DB,1M。另外大家关心的间题是两个相同声压级的扬声器箱放在一起的合成声压级到底增加多少?
“回答是：在室内混响声场两倍半径以外的地方约增加3DB。”
这里就引出了一个性能/价格比的经济核算问题。例如，一个SPL1=90DB的音箱,单价为5000元,另一种音箱的SPL2=99DB,单价为2万元,如果系统要求达到99DB的声压级,那么声压级低的音箱要用8个(8×5000=4万元),另一种高声压级的音箱只要用1个(2万元)就足够了,此外8个音箱还需用8倍的功率推动,更增加了投资成本。
3)失真和音质
　　非常遗憾,音箱工厂都没有标称他们产品的失真率,其实它是一个非常重要的技术参数。音质是一个比较抽象的评价,亦没有可能在文件上标称,只能采取主观的听音比试。通常,灵敏度和音质是有矛盾的,生产商需要在两者中作适当的平衡。一般来说,中低价的产品,均以灵敏度作主导,追求性能价格比。而高价位产品偏重音质。而最高层次者是两者兼备。
4)「个性」与「共性」
　　在此又再引伸出另一个相对抽象和主观的性能评价。扩声用的音响,有别于家中的HI-FI音响器材,必须兼容性非常高,因为每个场地都可能演出不同类型的节目从歌剧到摇滚音乐会,亦可能只是以语言信号为主的报告会...故其音响系统必须要兼容不同的节目源,做到「平均性」的优异,即不能偏重于某一个用途。而家里的HI-FI音响器材,只需要照顾一个人或一小撮人的口味,其产品的「个性」是容许存在。但作为专业扩声系统器材,则这种「个性」将会变成「局限性」或「缺陷」。专业扩声器材需要为一大群公众服务,节目内容经常变换,「共性」是基本要求,兼容性要强,不同性质的节目都要有「平均」的表现。除此之外,专业扩声器材必须是无“无渲染”,“不夸张”,“忠实”地将音源还原。这就是「共性」或「共用性」。
5)扬声器系统的指向特性
　　扬声器发出的声音通常在低频段(低于200HZ)的声音是无方向性的,在各方向均匀传播。但在高频段时,声音的传播呈现较强的方向性,这个指向特性(各类音箱均不相崐同)正是我们在系统设计中要加以应用的。优良的恒定指向特性可在现场布置时把声波的能量集中到观众区,避开声波的强烈反射面和声场互相干扰。试举一个比较容易相差明白的例子,市面上的手电筒。一支普通的手电筒与一支有聚光功能的手电筒,价格可以相差数拾倍。一般的手电筒就算其功率与聚光手电筒相同,但光线无法投射很远,而且无法控制投射区域。音箱的高音部分与手电筒的光线相当类似。若只需要有声音,什么档次的音箱都能办得到,就等于任何一支普通手电筒也能照明一样了。但作为大型工程,必须有效地控制声场分布及考虑可投射的距离。指向性的优劣,足以影响工程的成败,必须选择有优良指向性的音箱。扬声器的指向特性使偏离轴向的声压级随偏角的增大而压级逐渐减小;同时声压级又随声波传播距离的增加按距离的平方成反比而衰减,在距扬声器远近和方位不同的听众区,若将这两种衰减选择得当,就可使两种衰减互相补偿,从而使声场更为均匀。大型工程需要覆盖相对比较阔的区域,单只音箱通常不足以应付,需要将多只音箱拼合成音箱群(阵列)。而在阵列扬声器系统中,恒指向特性可使音箱之间的中、高频段的声波在音箱间不产生干扰。用具有上述恒指向特性的一对扬声器组成八字型摆放,可以覆盖单个音箱的一倍。否则,声音在音箱前方已经互相干扰,严重影响声场的均匀度和声音的清晰度。
6)扬声器系统的功率处理能力
　　扬声器系统的功率处理能力(或称扬声器的额定功率)是一项重要技术参数,它代表扬声器承受长期连续安全工作的功率输入能力,了解扬声器的功率处理能力,首先必须懂得扬声器驱动器是如何损坏的,驱动器的损坏模式有两种:一种是音圈过热损坏(音圈烧毁,过热变型,圈间击穿等),另一种是驱动器的振膜位移量超过极限值,使扬声器的锥型振膜和/或其周围的弹性部件损坏,通常发生在含有很多大振幅的低频信号。声音信号不是一种纯正弦波信号,而是一种随机的,这些随机信号可用三个参数来表式:有效值(RMS)又称均方根值,是以信号峰值等幅的正弦信号的一种测量结果,接近于平均值,基本上代表信号的发热能量。
　　峰值(PEAK)是信号达到的最大电平,对于正弦波来说,峰值电平大于有效值电平3DB,对于音乐信号来说,峰值电平超过有效值可达10-15DB,在评定一种扬声器的位移能力时,峰值是重要的。峰值因子,用来说明峰值电平与有效值电平的比率,对于按AES2-1984的粉红色噪声源来说,峰值因子为6DB,即峰值电压是有效值电压的4倍。扬声器的功率处理能力是按(AES2-1984)处理后的粉红色噪声信号连续加2小时工作后,其电性能和机械性能的永久性变化不大于10%的情况下测得的技术参数。
7)加载(受热)后的声压级下降(又称功率压缩)
　　所有产品说明书上标称功率都是各厂家自定的,是音箱在厂方选定的测试信号和条件下的最佳值。当音箱进入工作状态(譬如等于或大于满功率20秒之后),音圈和磁体受热温升后,由于它们性能下降改变了受热前单元的原有特性,这时,实际的声压输出就会减少。常规音箱,如音圈温升60℃-80℃,常见额定声压级下降3DB为容限,如音圈散热优异,而温达100℃以上,实际的声压下降可达6至8DB,这是相当惊人的下降。如前文题及,增加一倍的音箱只提升声压级3DB,若音箱声压级下降达6DB,要弥补这么大的声压级下降,必须由原来的一只音箱增加至四只。非常遗憾,音响工业界没有标称这种声压级下降的习惯,用户只能自行比试各种品牌择优选用。若要改善这种声压级的下降,必须更好的改善扬声器单元的散热设计。
8)扬声器单元的阻抗
　　扬声器单元的阻抗包含,电感量,电容量和电阻值。电感和电容是随频率而变化的。虽然在扬声器系统中标称一个阻抗,例如8欧姆,4欧姆,但这个数值会跟随频率变化而改变。假若阻抗变化太大,将会影响整个音响系统的稳定性。JBL最新的DCD双线圈差驱动设计是将阻抗变为「纯电阻」性,不受频率变化而影响,让整个音响系统稳定工作。

准数字音箱的意义

线性阵列最容易迷惑人了，因为很多人不知道如何区分，要想鉴别，主要有两个方法：

　　第一，高音垂直控制角度不能大于1度，否则85米以后必然产生干涉，同时必须说明是用什么方式控制的角度，否则一定只能是准线性阵列。

　　第二，在150米以后，能否清晰听出10KHZ以上的高频，往往多数人不会有机会在150米以外试听线性阵列，因此，很多品牌，都可以通过近听效果来迷惑别人。

　　传统音箱的中高音是通过号角聚声能，就象手电筒靠灯罩聚光一样，光线发散，射程有限，而我们的声透镜聚集声能的方式，就跟激光聚集光能的方式一样，射程更加远，声压更加强。

　　线性阵列（声透镜模块垂直阵列）

——研究全频声耦合拼接技术的意义

　　扩声的趋势已经是既增加音乐会中实际的SPL（声压级），又增加所覆盖的听从范围，这就不可避免地导致扬声器数量的增加。常规的号筒负载扬声器通常以每个音箱的水平覆盖角度来决定组合成扇形阵列，以减少导致相互抵消干涉的重叠覆盖区域，在这样的排列下，在同一个方向上只能用一个音箱来提供清晰度高的声音。为了达到最远的距离和更高的SPL（声压级）而采取的“使阵列平直”的设计，导致在不可控制的方向上的严重干涉。影响声音的质量，分析力，覆盖范围，即使按说明书排列（总是“最佳”的折中，因为单独号筒的极坐标响应随频率而变），音箱之间辐射的声波仍不能有条理地耦合，因此传统系统方案从根本上是有缺陷的，更麻烦的是由连贯性声源产生的混乱声场，浪费了声能，所以为了要达到与一个单独的清晰的声透镜垂直阵列相同的声压级，传统阵列就需要比这个声透镜垂直阵列所用音箱多几倍的数量和更大的功率，即使这样音量够大但不等于声音质量够好。

　　为了说明这个原理，想想我们向水中扔石子时会发生什么，如果我们向水中扔一块石子，就会从石子入水的地方扩展开圆形的波纹，如果我们向水中仍一把石子，我们会看到什么是所谓混乱的波场。

　　如果我们向水中扔一块与那把石子一样大小和重量的大石头，我们就会看到跟扔一块小石子一样的圆波纹，不同的是其振幅非常大。如果把那把单独的石子全部粘到一起，则其效果和大石子是一样的。这说明了我们的想法，如果我们能用一些可分别运输和操作的单独的扬声器，创建一个单个的声源，那么我们就达到了我们的目标，即可以提供一个总体上连贯的、可预测的声场。所以我们通过此项研究和开发，研制出完全模块化，并可调整的单一声源为特性的声透镜垂直阵列，它的意义和价值是显而易见的。

　　传统的大品牌音箱厂，为了证明自己的技术实力纷纷开发出自己的线性阵列，还有一些高档品牌，为了脸面，也要有线性阵列，但是声透镜垂直阵列的核心技术不是头脑一热就能做到的。根据1933年的理论，线性阵列的核心技术就是高音6K以上的耦合技术，这是世界难题，因为只有把高音的声波控制在垂直投射角度为“0”度时，线性阵列才会成立，如果真的能做到的话，那这个厂家将成为世界音响行业的老大。

　　我们比较所有的这些有线性阵列的厂家，了解到他们还是在用传统的号筒和相位塞结构解决投射角度问题，这对改变声波的物理特性起不到根本作用，因为它最多就能控制在垂直10度左右，那么对1个垂直阵列来说，投射不到几米，就已开始干涉了，达不到耦合的目的。

　　原因是：这些年来，基于行业技术的局限性，世界许多顶级知名品牌厂家，还是用传统的号筒挤压方式，但无法改变声波在空气中传播的物理特性（球型波），单只音箱的投射角度最小达到垂直10度左右，离耦合条件需要几乎为“0”度有很大差距，而号筒天生就有声染色现象（听起来不真实）。

　　结合其它领域的科学原理，进行研究，发明了声透镜，也就是我们所研究的称为全频声耦合拼接技术的真正开始，它是全频声耦合技术的心脏，它能改变传统声波特性，传统声波通过它改变成平行波，垂直角度已达到0.12度基本平行状态，水平角度达到120度，因不是号筒，所以没有声染色，体积也能变小，在物理声学上，近场扩展使得一个人从声透镜系统走出很远的一段距离，而声压级变化很小，这是由于系统非传统的衰减率。实际上，许多听众从很远的场地体验了近场听音享受的高保真度，改进的立体声映象和非凡的清晰度，主观上，音箱好像离你非常近而且声音就在你面前。

　　做为会议环境所用的音箱，会议用小型声透镜模块垂直阵列音箱的优势更加突出。

　　因为像报告厅，礼堂，大中型会议厅，多数表面装修都很光滑，相对回声比较大，用传统的音箱就会出现很多严重相位干涉问题，加上回音重，也就是返射声与直达声交叉在一起，形成二次干涉，话筒回授问题也是这些原因造成的（即使话筒音头不对着音箱）。而小型的会议专用声透镜垂直阵列音箱是由垂直排列的若干只全频模块组成的，每只模块的声波垂直角度是0.12度，几乎平行于地面和天花板。

　　会议用声透镜模块垂直阵列音箱的特点如下：

1、由于垂直排列，声波是耦合在一起，无相位干涉。

2、由于每只声透镜全频模块发出的是平行声波，在与单元模块每增加1倍距离时，声波衰减不是按传统的6dB，而是3dB。这意谓着声波将会传得非常远。

3、基于单只声透镜模块的垂直角度是“0”度，而产生新的衰减特性，在垂直方向再增加排列若干只相同的声透镜模块以后近听，人耳只能听到一只模块的声音，远听就会听到几只模块合在一起的声音，（只有声波的垂直扩散角度是“0”度时，才有可能）再加之它独有的衰减性，结果就发生了常理无法解释的现象：远听声不小，近听声不吵（大）的全频声耦合特性（平行波）的直达声，它特有的水平覆盖扩散角为120度的满场听众区全频响覆盖。

4、由于每只全频模块垂直角度控制到“0”度，基于话筒只对其中的一只模块构成反馈关系的特点，抗啸叫能力非常明显，抗叫音量比传统音箱音量高出近20dB。

5、场地的覆盖范围是由阵列的长度决定的，阵列的长度（模块的数量）增加，频响带宽也能增加（声透镜特性之一）。

　　声透镜另一个好处是在规定的覆盖区域之外的高声压级抑制，使得在环境噪声控制是难题时，声透镜成为一个好的解决方案。例如：在户外的露天剧场和露天扩声场地与居民住宅区很近的情况下。

　　总之，声透镜所固有的精确指向性，灵活可预测的扩声方法，为声学设计展现了许多前所未有的扩声理念和视野，是音频扩声领域的一场全球性革命！

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