En tydelig trend blant DIY-entusiaster er line array, en ganske interessant løsning som både har god kapasitet og få delingspunkter som følge av bredbåndede drivere. I tillegg byr løsningen på reduksjon i romutfordringer, rett og slett fordi man slipper bølger som spretter mellom tak og gulv. I PA-verdenen er line array også svært populære. Deres polularitet stammer i hovedsak fra deres evne til å kaste lyd langt, spesielt i de høyeste frekvensene. Men også her er gevinsten av akustiske forhold også nedover i frekvens betydelig.
Det er flere måter å forklare hvordan line array virker på. Men la oss begynne med bølgenes form. Det finnes et uendelig antall ulike bølgemønstere, men det finnes bare tre grunnleggende bølgeformer. Disse er sfærisk, sylindrisk og flat. Alle bølgemønstere er kombinasjoner av disse. En flat bølge taper i prinsippet ikke energi annet enn til luften, så er det 100dB ved driveren er det også 100dB 50 meter lenger borte (minus litt for resistiviteten i luft). For en sylindrisk bølge har vi radiell stråling i ett plan. Det betyr at for hver gang vi dobler avstanden taper vi 3dB. Det låter med andre ord ca 3dB høyere på 10 meters avstand enn på 20 meters avstand. For en sfærisk bølgefront vil tapet være dobbelt så stort fordi bølgen sprer seg i to plan, altså vil det låte 6dB lavere på 20 meter enn på 10 meter.
I praksis eksisterer ingen av disse tre bølgeformene. Men i en vesentlig del av et line array vil bølgeformen være sylindrisk. Til PA benytter man dette for å kunne nå frem til de bakerste blant publikum med diskant, siden tapet av diskant i luft er betydelig høyere enn for lavere frekvenser. Det er derfor bare et fåtall av kassene i et line array som er hengt opp for å kaste langt er vinklet, mens de fleste (øverst) er hengt rett såfremt de ikke skal treffe publikum som befinner seg høyere oppe.
En av utfordringene man har kjempet for å få til innen PA er å gjøre line array til et virkelig ekte line array, da spesielt i mellomtone og diskant. Dersom et array ikke er "ekte" vil det i betydelig grad være en kombinasjon av punktkilder og linjekilder som til sammen har ulik kastelengde og dermed vil mange av publikum miste viktige deler av lydbildet mens andre deler når godt frem.
Når vi plasserer dette i et beboelsesmiljø er ofte et line array flankert av tak og gulv, og kan således lages ganske nært ideelt. Det er også viktig å understreke at vi ikke hører forskjell på bølgemønstrene under Schrøderområdet da rommet bidrar så mye til totalen at vi ikke lenger skiller mellom direkte og reflektert lyd. Men mange sliter med å få et line array til å henge 100% sammen uten å sette inn en diskant. Både tillegget av en ekstra diskant, og bruken av en lang rekke separate full range drivere gir hver for seg opphav til visse utfordringer.
For å illustrere dette ber jeg dere kikke på bølgeeksemplene i denne videoen:
Legg merke til hvor stor bue bølgene som utsettes for diffraksjon faktisk gjør. Ikke bare strekker buen seg helt rundt moloen, men buen strekker seg også langt andre veien, og moloen gjør at sluttpunktet for den flate bølgen kryper sakte i motsatt retning.
Når vi for eksempel har et langt diskantbånd sier det seg selv at dette diskantbåndet vil være linjekilde for mange frekvenser, men også nærmere punktkilde for andre frekvenser. Hvilke frekvenser dette gjelder er avhengig av avstand, fordi enden på båndet, som da representerer enden på bølgen, utsettes for diffraksjon på akkurat samme måte som om bølgen hadde vært avskåret av en molo som i videoen. Det betyr at jo lenger unna man befinner seg, jo lenger opp i frekvens må man for å finne overgangen mellom punkt og linjekilde.
I praksis kan vi tenke oss et line array med ca 16 små drivere og en bånddiskant. Her er en kort oppsummering av hvilken faktorer som vil være involverte:
- Diskanten vil være linje øverst i diskanten, mens gå over til å være punktkilde nedover i diskanten. Dette gjør at forholdet mellom høye og lave frekvenser fra diskanten blir avstandsavhengig.
- Mellomtonene fyller ikke høyden helt til taket. Dette gjør at flanken på bølgen utsettes for diffraksjoner. Hvor store problemer dette skaper avhenger av hvordan lengden på arrayet havner i forhold til bølgelengder som havner under Schrøderovergangen.
- Senteravstanden mellom mellomtonene kan skape utfordringer dersom delingen er høy. Er den ikke det, og diskanten er relativt sett liten får man en brå og betydelig overgang i spredningsmønsteret som gir endring i frekvensområdet avhengig av avstand fra arrayet.
- Dersom delingen mellom mellomtonene er høy vil man få en overgang fra flat bølge til diffusert lobemønster. Dette gir en kamfiltereffekt i øvre mellomtone som er relativt hørbar.
- Dersom man har disse utfordringene og EQ-er alt nøyaktig til lytteposisjon vil allikevel etterklangen i rommet være preget av disse forskjellene i spredning. For uansett spredningsmønster i høyttaleren vil all energien som forlater membranen klinge ut i rommet, og har man måttet EQ-e på grunn av spredningsmessige avvik vil dette komme tilbake via rommet.
Jeg ønsker ikke å tråkke på noens glede med dette. Aller først er det viktig å nevne at det ikke finnes noe perfekt høyttalerprinsipp. Like viktig er det at jeg med dette ønsker å inspirere ihuga linjeentusiaster til å tenke på hvilke utfordringer de kan ha i systemet, og hvordan de eventuelt kan løses. For noen kan litt regnestav og flytting av en delefrekvens gjøre underverker. For andre kan shading av arrayet gjøre diamant av gull, mens for andre igjen kan man kanskje måtte seg på hvordan systemet er satt sammen og kanskje vurdere større endringer. Dette er egentlig svar på Hornlyd sitt spørsmål om "line array vil være opp eller nedgradering sammenliknet med horn". Jeg mener svaret er meget sammensatt og i høyeste grad har allmenhetens interesse.
Det er flere måter å forklare hvordan line array virker på. Men la oss begynne med bølgenes form. Det finnes et uendelig antall ulike bølgemønstere, men det finnes bare tre grunnleggende bølgeformer. Disse er sfærisk, sylindrisk og flat. Alle bølgemønstere er kombinasjoner av disse. En flat bølge taper i prinsippet ikke energi annet enn til luften, så er det 100dB ved driveren er det også 100dB 50 meter lenger borte (minus litt for resistiviteten i luft). For en sylindrisk bølge har vi radiell stråling i ett plan. Det betyr at for hver gang vi dobler avstanden taper vi 3dB. Det låter med andre ord ca 3dB høyere på 10 meters avstand enn på 20 meters avstand. For en sfærisk bølgefront vil tapet være dobbelt så stort fordi bølgen sprer seg i to plan, altså vil det låte 6dB lavere på 20 meter enn på 10 meter.
I praksis eksisterer ingen av disse tre bølgeformene. Men i en vesentlig del av et line array vil bølgeformen være sylindrisk. Til PA benytter man dette for å kunne nå frem til de bakerste blant publikum med diskant, siden tapet av diskant i luft er betydelig høyere enn for lavere frekvenser. Det er derfor bare et fåtall av kassene i et line array som er hengt opp for å kaste langt er vinklet, mens de fleste (øverst) er hengt rett såfremt de ikke skal treffe publikum som befinner seg høyere oppe.
En av utfordringene man har kjempet for å få til innen PA er å gjøre line array til et virkelig ekte line array, da spesielt i mellomtone og diskant. Dersom et array ikke er "ekte" vil det i betydelig grad være en kombinasjon av punktkilder og linjekilder som til sammen har ulik kastelengde og dermed vil mange av publikum miste viktige deler av lydbildet mens andre deler når godt frem.
Når vi plasserer dette i et beboelsesmiljø er ofte et line array flankert av tak og gulv, og kan således lages ganske nært ideelt. Det er også viktig å understreke at vi ikke hører forskjell på bølgemønstrene under Schrøderområdet da rommet bidrar så mye til totalen at vi ikke lenger skiller mellom direkte og reflektert lyd. Men mange sliter med å få et line array til å henge 100% sammen uten å sette inn en diskant. Både tillegget av en ekstra diskant, og bruken av en lang rekke separate full range drivere gir hver for seg opphav til visse utfordringer.
For å illustrere dette ber jeg dere kikke på bølgeeksemplene i denne videoen:
Legg merke til hvor stor bue bølgene som utsettes for diffraksjon faktisk gjør. Ikke bare strekker buen seg helt rundt moloen, men buen strekker seg også langt andre veien, og moloen gjør at sluttpunktet for den flate bølgen kryper sakte i motsatt retning.
Når vi for eksempel har et langt diskantbånd sier det seg selv at dette diskantbåndet vil være linjekilde for mange frekvenser, men også nærmere punktkilde for andre frekvenser. Hvilke frekvenser dette gjelder er avhengig av avstand, fordi enden på båndet, som da representerer enden på bølgen, utsettes for diffraksjon på akkurat samme måte som om bølgen hadde vært avskåret av en molo som i videoen. Det betyr at jo lenger unna man befinner seg, jo lenger opp i frekvens må man for å finne overgangen mellom punkt og linjekilde.
I praksis kan vi tenke oss et line array med ca 16 små drivere og en bånddiskant. Her er en kort oppsummering av hvilken faktorer som vil være involverte:
- Diskanten vil være linje øverst i diskanten, mens gå over til å være punktkilde nedover i diskanten. Dette gjør at forholdet mellom høye og lave frekvenser fra diskanten blir avstandsavhengig.
- Mellomtonene fyller ikke høyden helt til taket. Dette gjør at flanken på bølgen utsettes for diffraksjoner. Hvor store problemer dette skaper avhenger av hvordan lengden på arrayet havner i forhold til bølgelengder som havner under Schrøderovergangen.
- Senteravstanden mellom mellomtonene kan skape utfordringer dersom delingen er høy. Er den ikke det, og diskanten er relativt sett liten får man en brå og betydelig overgang i spredningsmønsteret som gir endring i frekvensområdet avhengig av avstand fra arrayet.
- Dersom delingen mellom mellomtonene er høy vil man få en overgang fra flat bølge til diffusert lobemønster. Dette gir en kamfiltereffekt i øvre mellomtone som er relativt hørbar.
- Dersom man har disse utfordringene og EQ-er alt nøyaktig til lytteposisjon vil allikevel etterklangen i rommet være preget av disse forskjellene i spredning. For uansett spredningsmønster i høyttaleren vil all energien som forlater membranen klinge ut i rommet, og har man måttet EQ-e på grunn av spredningsmessige avvik vil dette komme tilbake via rommet.
Jeg ønsker ikke å tråkke på noens glede med dette. Aller først er det viktig å nevne at det ikke finnes noe perfekt høyttalerprinsipp. Like viktig er det at jeg med dette ønsker å inspirere ihuga linjeentusiaster til å tenke på hvilke utfordringer de kan ha i systemet, og hvordan de eventuelt kan løses. For noen kan litt regnestav og flytting av en delefrekvens gjøre underverker. For andre kan shading av arrayet gjøre diamant av gull, mens for andre igjen kan man kanskje måtte seg på hvordan systemet er satt sammen og kanskje vurdere større endringer. Dette er egentlig svar på Hornlyd sitt spørsmål om "line array vil være opp eller nedgradering sammenliknet med horn". Jeg mener svaret er meget sammensatt og i høyeste grad har allmenhetens interesse.
