线性阵列优化软件EASE Focus及应用

汤 磊

（广州亚运会转播有限公司，广东 广州 510655）

1 引言

多年前，在线性阵列音箱还未为广大业内人士所认知时，笔者有幸在演唱会现场体验了线阵列音箱V-DOS的震撼表现。轻便的移动连接，快速的摆位吊装，面对舞台130 m外的观众看台声音依然清晰、饱满、自然，这些特性都让人印象深刻，笔者深感这类系统将在扩声领域拥有不可逆转的发展趋势。线性阵列音箱在短短几年内成了市场主流之一，从普通会议系统到奥运会、世界杯赛场，在固定安装工程及各类演出中都大放异彩。

线性阵列音箱在各领域的大量应用当然与它先进的技术指标和扩声方式是分不开的。线性阵列音箱不仅在水平轴向有良好的旁瓣控制，更是在垂直轴向做到了精准的投射指向调整，其良好的高频耦合特性不仅能满足长距离大跨度的扩声需要，还能实现远优于传统音箱在扩声距离增倍的情况下只衰减3 dB的良好声学指标。以最佳的吊挂曲面将声音均匀地投射到指定的声覆盖区域，是线性阵列音箱使用的理想状态，各大品牌线性阵列音箱厂家除了不断推出满足市场需求的高品质产品，都力争给用户一个更为可靠、合理、便捷的优化解决方案，以使产品发挥出最大的效能。

虽然国外不少专业音箱厂家研发了与自己产品相配套的线阵设计软件，如L-ACOUSTICS自有软件SOUNDVISION和MEYERSOUND 的自有软件MAPP，都非常出色，但从兼容性、易用性等方面来讲，EASE Focus软件表现还是比较突出的，它是一款基于二维空间定位投射的声学仿真软件，以搭建线阵系统构架为基础，尽量还原真实的现场声学特性。因其采用的是开放式的工作平台，有近30多个国际知名品牌的70余款线性阵列音箱数据可调用模拟演示，并且待认证的品牌及型号数量还在逐年递增，巨大的使用潜力与发展空间是其最大特点。下面笔者就结合自身的摸索与实用经验，浅述EASE Focus软件在实践中的运用。

2 功能描述

整个软件的打开界面如图1所示，为便于描述将其分为A、B、C、D四个版块，分别对应方案属性、索具、映射特性、特性曲线显示调节等内容。以下对几大板块基本功能及相关参数设定作以描述。

2.1 方案属性界面

方案属性界面（A板块）全部展开后如图2所示，3个方框界面包含的待设定项目参数依次为：文件属性编辑、场地尺寸调整及箱体参数校准。

2.1.1 文件属性编辑

从上至下依次建立好保存文件夹、设计者名称及相关注释。

2.1.2 场地尺寸调整

各层观众区所对应的XY坐标、吊装或地面摆放选择、安装点XY轴坐标、顶部吊架角度、线阵箱体数量、重量总计、设备型号、单体音箱增益、箱体间角度控制等等。观众区对应的XY坐标确切的说应该是一个多点定位功能，如图2中上部X1Y1、X2Y2就可以在平面坐标上确定一层观众区域，明细参数还包括区域倾斜角度及平面长度。依此类推，也可给出二、三层观众区域的准确定位。

2.1.3 箱体参数调整

设备型号可从音箱数据库中调出，线阵箱体数量根据现场所需声功率估算给定，单体音箱增益一般都默认在0 dB，但有时为避免近场声压过大，对阵列下端音箱增益可作适当衰减，以保证现场声场的不均匀度。箱体间角度控制要配合C板块声压覆盖图来对箱体间角度精确调整。调整时尽量保证场地的有效听音区均匀覆盖。

2.2 索具界面

索具界面（B板块）如图3所示，图中清晰地显示出线阵顶部吊篮及箱体的XY轴坐标位置（坐标刻度单位m），自吊篮而下的直线则给出了整个线阵列的重心点，这对于现场实际安装是非常有用的。

2.3 映射特性界面

映射特性界面（C板块）是比较重要的区域，它表现的是线性阵列在各固定频率下的声压渲染，通过线性阵列声射线直观地呈现了听众区的覆盖状况以及渐变色彩所对应的声压级大小，如图4所示。板块上部的参数选项分别为：100 Hz ～10000 Hz的频率取样，带宽、加权以及各种状态下（如RMS PROGRAM PEAK等）最大功率的选择。图中从1 ～ 9分布在各区域的小色标为模拟听音点，具体可根据现场环境及系统实际需要进行对应设置，如模拟听音点的数量及区域定位都可以酌情设定。

2.4 特性曲线显示调节界面

特性曲线显示调节界面（D板块）是由展开后的五个小板块图组成。

图5为频率响应曲线，是扩声系统重要的参数指标，它如实地反映出了各频点与声压级的对应关系，所表现的是图4中9个不同区域听音点之间的频响曲线对应关系，通过此图，现场操作人员可以清楚地了解到扩声现场各主要听音区域的频响特性，以便有针对性地对系统主均衡进行调试，使扩声系统的频响曲线更为平滑。图6、图7、图8分别为一、二、三层看台声压距离对应曲线图，在选定频率下（如图为宽频带）投射距离与对应声压一目了然，不仅便于对各距离点的声压检测，更利于波峰及波谷的修补调整。图9为21段图示可调节均衡器，可以配合频率响应曲线对应补偿调校，并可将21段图示均衡器变更后的参量直接嵌入系统主均衡，使系统调试准确快捷。

3 实际应用

3.1 使用前设置

图4是笔者一场室内演出EASE Focus软件应用实例，用单边9只线性阵列全频音箱来作吊挂覆盖演示。软件使用时首先要对线阵列音箱型号进行选择并确定。

图10为EASE Focus软件的音箱数据库界面，左侧为音箱品牌列表，右侧则为各品牌所对应的系列型号。想调用任何一款音箱，只需依照主次菜单逐级选择后确定即可，这是软件使用的第一步，也是必不可少的操作步骤。第二步为扩声场所的选择，软件针对室内外不同的扩声环境预设了6种扩声现场，它们分别为户外场地（Open air）、户外场地2（Open air2）、大厅（Hall）、小舞台（Small Arena）、大舞台（Large Arena）、剧院（Theatre）。本扩声案例选择的是有三层观众区的大舞台（如图1），这种多层结构的场地对软件的功能使用要求更全面一些。

3.2 使用步骤

为方便软件的使用及操作，将软件设置步骤依次归纳整合为听众区域设置、投射距离核定、覆盖角度调整、传输特性演示等。

从图4可以清楚地看到这是一个长近50 m、高约18 m、共三层的演出场所。将选定型号后的线性阵列音箱高度适时地调整到对应的高度，配合A板块的箱体间角度控制选项，反复设定最佳箱体连接角度，保证由远而近、自上而下箱体射线能完全覆盖。经过精确调整可以看到处于线阵上部的4只音箱将三层看台全覆盖，中间部分的2只音箱覆盖二层斜坡区域，线阵列底端的3只音箱将一层听音区全程覆盖。在此要强调的是对于二、三层听众区的空间处（即图中划圈区域），由于不属于有效听众区，因而，在调整投射角度时可不作考虑，从而避免有效功率的资源浪费。接下来查看渲染效果图，此时选择的是Broadband宽频带模式。首先，查看离线阵最远区域的声压，对应渐变色标，可以清楚地看到有近106 dB的声压级，完全满足一级演出现场声压级标准；其次，查看整个听众区有无覆盖盲点、近场声压是否过大等情况，结合箱体间夹角及单体音箱增益略作相应调整即可；最后，在不同频率下（如100 Hz、500 Hz、2 kHz、8 kHz等）来观察渲染图各频点是否都有良好的传输特性及对应声压级。此步骤对扩声系统全频带精确补偿会起到很好的参照指导作用。

3.3 实用结果测评

通过EASE Focus软件的现场实际运用，较好地模拟了现场扩声状态，对于用线性阵列音箱作现场扩声的各项主要声学指标提前做到了心中有数，如最近端及最远端的声压级状况、各主要听音点的声场不均匀度及传输频率特性等等。此外，还对线性阵列音箱的现场安装提供了很好的参照与指导作用，如对线阵顶部吊篮的进深高度及仰俯角度、箱体间的夹角控制、线阵列串的重心位置确定等方面都演算出了明确的参数，在现场安装调试时基本上都以前期演算参数为基准。经测量，现场实际的扩声指标和软件演算的数据比较接近，验证了软件的可靠性。软件的正确使用有力地保障了现场扩声质量，使线阵列音箱的潜能得到进一步发挥。

4 结语

EASE Focus软件使用中还有许多细节设置需要根据项目的实际情况来完善其设定，如各种室内外场地的结构尺寸校准、水平覆盖角度的估算调整、现场所需声功率的核算及线阵数量的确定、根据表演风格的不同选定线阵品牌及型号、自动与手动线阵吊挂模式的切换对比，等等。笔者希望它的升级版EASE Focus v2 Beta能早日推广应用，它所具有的三维演示及其他更新功能，会使垂直扩散角度及水平扩散旁瓣控制模拟还原得更为精准。专业音频领域正向着数字化、网络化的方向发展，音频系统从设计到调试检测都有着更加规范科学的流程，熟悉并掌握各类设计软件，有利于音响行业工作者更为严谨、灵活、高效地运用音频系统，以发挥它们的最大潜能。