線性陣列優化軟件EASE Focus及應用

湯 磊

（廣州亞運會轉播有限公司，廣東 廣州 510655）

1 引言

多年前，在線性陣列音箱還未為廣大業內人士所認知時，筆者有幸在演唱會現場體驗了線陣列音箱V-DOS的震撼表現。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，筆者深感這類系統將在擴聲領域擁有不可逆轉的發展趨勢。線性陣列音箱在短短幾年內成了市場主流之一，從普通會議系統到奧運會、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域的大量應用當然與它先進的技術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，還能實現遠優于傳統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域，是線性陣列音箱使用的理想狀態，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產品，都力爭給用戶一個更為可靠、合理、便捷的優化解決方案，以使產品發揮出最大的效能。

雖然國外不少專業音箱廠家研發了與自己產品相配套的線陣設計軟件，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，以搭建線陣系統構架為基礎，盡量還原真實的現場聲學特性。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據可調用模擬演示，并且待認證的品牌及型號數量還在逐年遞增，巨大的使用潛力與發展空間是其最大特點。下面筆者就結合自身的摸索與實用經驗，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，分別對應方案屬性、索具、映射特性、特性曲線顯示調節等內容。以下對幾大板塊基本功能及相關參數設定作以描述。

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定項目參數依次為：文件屬性編輯、場地尺寸調整及箱體參數校準。

2.1.1 文件屬性編輯

從上至下依次建立好保存文件夾、設計者名稱及相關注釋。

2.1.2 場地尺寸調整

各層觀眾區所對應的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、線陣箱體數量、重量總計、設備型號、單體音箱增益、箱體間角度控制等等。觀眾區對應的XY坐標確切的說應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域，明細參數還包括區域傾斜角度及平面長度。依此類推，也可給出二、三層觀眾區域的準確定位。

2.1.3 箱體參數調整

設備型號可從音箱數據庫中調出，線陣箱體數量根據現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整。調整時盡量保證場地的有效聽音區均勻覆蓋。

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）是比較重要的區域，它表現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了聽眾區的覆蓋狀況以及漸變色彩所對應的聲壓級大小，如圖4所示。板塊上部的參數選項分別為：100 Hz ～10000 Hz的頻率取樣，帶寬、加權以及各種狀態下（如RMS PROGRAM PEAK等）最大功率的選擇。圖中從1 ～ 9分布在各區域的小色標為模擬聽音點，具體可根據現場環境及系統實際需要進行對應設置，如模擬聽音點的數量及區域定位都可以酌情設定。

2.4 特性曲線顯示調節界面

特性曲線顯示調節界面（D板塊）是由展開后的五個小板塊圖組成。

圖5為頻率響應曲線，是擴聲系統重要的參數指標，它如實地反映出了各頻點與聲壓級的對應關系，所表現的是圖4中9個不同區域聽音點之間的頻響曲線對應關系，通過此圖，現場操作人員可以清楚地了解到擴聲現場各主要聽音區域的頻響特性，以便有針對性地對系統主均衡進行調試，使擴聲系統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曲線圖，在選定頻率下（如圖為寬頻帶）投射距離與對應聲壓一目了然，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整。圖9為21段圖示可調節均衡器，可以配合頻率響應曲線對應補償調校，并可將21段圖示均衡器變更后的參量直接嵌入系統主均衡，使系統調試準確快捷。

3 實際應用

3.1 使用前設置

圖4是筆者一場室內演出EASE Focus軟件應用實例，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軟件的音箱數據庫界面，左側為音箱品牌列表，右側則為各品牌所對應的系列型號。想調用任何一款音箱，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，軟件針對室內外不同的擴聲環境預設了6種擴聲現場，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的大舞臺（如圖1），這種多層結構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，將軟件設置步驟依次歸納整合為聽眾區域設置、投射距離核定、覆蓋角度調整、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整到對應的高度，配合A板塊的箱體間角度控制選項，反復設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。經過精確調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域，線陣列底端的3只音箱將一層聽音區全程覆蓋。在此要強調的是對于二、三層聽眾區的空間處（即圖中劃圈區域），由于不屬于有效聽眾區，因而，在調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，查看離線陣最遠區域的聲壓，對應漸變色標，可以清楚地看到有近106 dB的聲壓級，完全滿足一級演出現場聲壓級標準；其次，查看整個聽眾區有無覆蓋盲點、近場聲壓是否過大等情況，結合箱體間夾角及單體音箱增益略作相應調整即可；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聲壓級。此步驟對擴聲系統全頻帶精確補償會起到很好的參照指導作用。

3.3 實用結果測評

通過EASE Focus軟件的現場實際運用，較好地模擬了現場擴聲狀態，對于用線性陣列音箱作現場擴聲的各項主要聲學指標提前做到了心中有數，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，在現場安裝調試時基本上都以前期演算參數為基準。經測量，現場實際的擴聲指標和軟件演算的數據比較接近，驗證了軟件的可靠性。軟件的正確使用有力地保障了現場擴聲質量，使線陣列音箱的潛能得到進一步發揮。

4 結語

EASE Focus軟件使用中還有許多細節設置需要根據項目的實際情況來完善其設定，如各種室內外場地的結構尺寸校準、水平覆蓋角度的估算調整、現場所需聲功率的核算及線陣數量的確定、根據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。專業音頻領域正向著數字化、網絡化的方向發展，音頻系統從設計到調試檢測都有著更加規范科學的流程，熟悉并掌握各類設計軟件，有利于音響行業工作者更為嚴謹、靈活、高效地運用音頻系統，以發揮它們的最大潛能。