2024年2月25日发(作者:纳乐山)
L-ACOUSTICS KUDO可变指向性垂直/水平线源阵列
技术白皮书
2004 年10月
L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
L-ACOUSTICS KUDO主要特性:
z
主动3分频音箱(2×12″低频,4×5″中频,2×1″高频)
z
基于WST(波阵面耦合技术)的垂直或水平线声源设计
z
指向性可调(50°或100°对称覆盖;25°/55°或55°/25°非对称覆盖)
z
垂直线声源阵列(相邻音箱之间的角度调整范围为0°~10°,单位调整角度为1°)
z
模块化水平线声源阵列(每增加一个音箱,水平覆盖角度增加10°),垂直覆盖角度可调
z
专门为对音箱性能要求较高的固定安装和巡回演出而设计
z
符合人体工程学的吊装系统
垂直WST线声源阵列 水平WST线声源阵列
第 1 页
L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
前 言
L-ACOUSTICS KUDO(KUDO=K-LOUVER Modular Directivity United with
DOSC Waveguide Technology)是新一代的线性声源阵列扬声器,提供比目前其它线性阵列更灵活、更适合实际使用的功能。KUDO标志着L-ACOUSTICS领先的波阵面耦合技术(Wavefront Sculpture Technology,简称WST)又一次得到了重大的发展,因为WST技术让我们可以对扬声器阵列的垂直、水平面同时进行调整(指向角可调,即Q值可调)!
在KUDO线性声源阵列扬声器中以包含了二个获得专利技术的DOSC波导管,允许WST技术在垂直及水平方向上同时应用,在垂直面上通过正在申请专利的K-Louver 技术,从而可以对其覆盖角进行调整。机械地调整K-Louvers活动波导结构,实现对KUDO扬声器中/高频部分的指向性控制,并允许KUDO随时设置成4种不同的指向性模式。
KUDO联合集中了可变曲率的垂直线声源扬声器阵列(如V-DOSC、dV-DOSC)及恒定曲率的水平线声源扬声器阵列(如ARCS)的优点。当KUDO作为垂直线声源扬声器阵列使用时,通过扬声器内部的角度仪,相邻扬声器的垂直角度调整范围为0°~10°,单位调整角度为1°。同时扬声器的水平指向性方面则可以设定为:50°(对称性)、110°(对称性)、25° x 55°(不对称性)及55°
x 25°(不对称性)等4种不同的指向模式。还可以根据实际中扩声现场的建筑结构、面积及混响特性等条件,在同一组阵列中单独的设定个别扬声器的水平指向角,从而与听众区域的几何形状相匹配。这一功能使KUDO的使用极具灵活性。
当KUDO作为一组恒定曲率线声源扬声器阵列水平安装时,将扬声器间的角度均设定为10°,则阵列的水平覆盖角度为 10°
x N(N为扬声器数量);而垂直指向性则可以设定成:50°(对称性)、110°(对称性)、25° x 55°(不对称性---向上)及55° x 25°(不对称性---向下)等4种不同的指向模式。
KUDO所特有的4种可选择的指向性设定,并可用作垂直或水平两种线源阵列,能提供相当于8种不同的扬声器的演绎性能。这种的大功率、中型扬声器系统具有空前的灵活性,设计更是独具匠心,是一种全新扬声器类型,也是L
–ACOUSTICS继1995年和1998年先后研发的ARCS®和dV-DOSCTM之后的又一力作(当然还有于1993年问世的作为音响技术创新的标志性产品——V-DOSC),再一次开创了音频技术的新纪元,引领了科技潮流。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
K-Louver覆盖专利技术的调整
由于KUDO线性声源阵列扬声器拥有K-Louver专利技术,因此允许对扬声器设置4种不同的指向性----使用者只需要一个十分简单的机械操作便可以重新
设定KUDO扬声器的覆盖角。(如下图)
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推/拉杆
K-LOUVER滑板/转换板
(朝内 = 55°)
(朝外 = 25°)
L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性水平/垂直线源阵列
采用K-LOUVER板调整覆盖范围
对称指向性的设置
L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性垂直/水平线源阵列
(50°对称) (100°对称)
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L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性水平/垂直线源阵列
采用K-LOUVER板调整覆盖范围
非对称指向性的设置
L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性垂直/水平线源阵列
(80°非对称—-向右) (80°非对称—-向左)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直线源阵列的设置
当KUDO被用作可变曲率的垂直线源阵列时,相邻音箱之间的垂直角度为0~10°,单位调整角度为1° 。水平指向性有50°(对称)、110°(对称)、25°×55°(非对称)、55°×25°(非对称)四种设置可供选择。
垂直覆盖 水平覆盖
相邻音箱的间隔角度为0~10°
(单位调整角度为1°)
25°× 25°= 50° 对称
55°× 55°= 110°对称
25°× 55°= 80° 非对称(右)
55°× 25°= 80° 非对称(左)
25° 25° 55° 55°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度) 4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°×25°水平=50°对称 55°×55°水平=110°对称
25°
55°
55°
25°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度) 4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°×55°水平(非对称) 55°×25°水平(非对称)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直线源阵列的设置
在一个垂直线源阵列里,您可以根据扩声现场的建筑结构、面积及混响特性,将个别音箱设置成为不同的水平指向性,以便与听众区域的几何形状相匹配。这一功能使KUDO的使用极具灵活性。
25° 25°
55° 55°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°×25°(KUDO音箱1、2)
55°×55°(KUDO音箱3、4)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
水平线源阵列的设置
当KUDO被用作恒曲率水平线源阵列时,相邻音箱之间的角度为10°,水平覆盖为10°×N(N=KUDO音箱数量)。垂直指向性有50°(对称)、110°(对称)、25°×55°(非对称)、55°×25°(非对称)四种设置可供选择。
垂直覆盖
25°× 55°= 50° 对称
55°× 55°= 110°对称
25°× 55°= 80° 非对称(向下)
55°× 25°= 80° 非对称(向上)
10°×N
( N = # KUDO音箱数量)
水平覆盖
55°
25°
25°
55°
4个KUDO音箱=40°水平(标称角度) 4个KUDO音箱=40°水平(标称角度)
25°× 25°垂直 55°× 55°垂直
25°
55°
55°
25°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度) 4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°(上) × 55°(下) 55°(上) × 25°(下)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
背 景
得益于十于载的研发成果和经验,KUDO是L-ACOUSTICS旗下一款革命性的、处于科技前沿的技术型音箱系统。毫无疑问,L-ACOUSTICS是线源阵列音箱行业中的领导者,他制定了WST原理(《波阵面耦合技术》,并发表于AES音响工程协会2003年10月第10期,总第51期的期刊),WST原理界定了制作性能优良的线源阵列所必须满足的各项条件,从而也为KUDO的设计提供了科学依据。
注:线源阵列和市场上的其他线阵列有很大的区别。有些人可能会说他们之间的区别不过是多一个字和少一个字的差别,但是基于WST技术的L-ACOUSTICS音箱系统在整个音频带宽范围内均能很好地工作,而其他的系统不能,这绝不仅仅是因为系统名称不同,其中还有理论和实践等方面的原因。详情请参照AES期刊 。
过去的10年里,L-ACOUSTICS先后成功研发了V-DOSC、dV-DOSC和ARCS,在此过程中L-ACOUSTICS积累了丰富的实践经验,并以此为基础,经进一步的研发,设计了KUDO的技术规格。L-ACOUSTICS的设计理念是为您提供具有战略意义的扩声设计工具,便于您在实际中的应用。KUDO的定位是用于如剧院、音乐厅、礼堂、体育场等中型场所的扩声系统。其总体设计目标是为您提供一个具有灵活性、高质量的、且节省成本的、适用于上述各类场所的最佳解决方案。
根据以往的经验,我们仔细研究了这些场所对于声场覆盖的要求,以便决定诸如指向性及覆盖角这些具有典型几何形状的听众区域,所必需的灵活的性能指标。平均投射距离和声压级的预期值也是我们设计时的重要考虑因素,故而我们采用了主动3分频的音箱设计。为了改进在流动演出时的安装方法、加快安装速度,我们专门设计了一套简单、方便、快捷的安装体系。
在初步建立这些技术指标后,L-ACOUSTICS依照音箱的设计步骤体系,通过科学的方法设计出了KUDO音箱。为了决定其高、中、低频各频带的功率,我们通过本厂获得专利的模型设计软件,对KUDO的技术指标进行了初步的科学分析,最终决定选择了2×12英寸,4×5英寸和2×1英寸的扬声器单元。随后,我们对现有的扬声器单元做了彻底的调查,并进行了测试进而对其做了详尽的比较,最后在这些扬声器单元中选出了几种最好的产品以备日后OEM生产时进一步改进产品。
为了保证获得精确的尺寸和制造公差,我们通过先进的CAD/CAM技术专门为KUDO设计了一款特制的双DOSC波导管模块。此外,我们还做了大量的模型并进行了多次测试以使KUDO的性能达到最优,尤其是使音箱的中高频部分的性能和它可改变指向性的这一独特的性能达到最优。
由于KUDO的这些技术规格和特性,L-ACOUSTICS初步把它定位为供终端用户如区域性的音响公司在流动演出或其他团体中使用,以及用于要求高性能音箱的剧院、音乐厅、礼堂、体育场馆、俱乐部、会议中心、酒店的舞厅、主题公园或舞台等场所的固定安装。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
KUDO和波阵面纠正技术
早在1988年,一个叫“Incremental”的预备系统就已经证明了波阵面耦合技术(WST)的可行性。实验中获得这个概念后,Marcel Urban教授和Christian Heil博士就此进行了更深入的理论研究,并于1992年发表了他们的研究成果《多声源阵列的声场覆盖》(《Sound
Fields Radiated by Multiple Sound Source Arrays》, AES#3269。)
这个经过改进的理论定义了要使各独立声源耦合所必需满足的声学条件,相关参数包括:波长、各个声源的形状、各声源的表面积和声源相对的间隔。
波阵面纠正技术的耦合条件可以总结如下:
几个独立声源在一个平面上或在一个弯曲的连续表面上按照规则距离排列组合在一起时,若能满足以下条件中的一个,则等同于一个具有与整个组合相同尺寸的单一的声源。
1) 形状:阵列的各独立声源所产生的波阵面的表面积之和至少填充目标表面积的
80%。
2) 频率:声源的间距(即各独立声源的声学中心之间的距离)小于工作带宽范围内最
高频率的波长的一半(通常,只有当工作带宽内的频率较低时才能满足此标准,因为此时的波长才足够长)。
这两个条件构成了波阵面纠正技术(WST)的基础。
相当的
相当的
条件1:实际发音面(H1 x W+H2
发音总面积为:
x W+...)≥80%(H x W)
(H x W)
间距
条件2:各音源声学中心步进距离≤λ/2最高工作频率
波阵面纠正技术(WST)标准图示说明
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
KUDO和波阵面纠正技术
补充的条件发表于《波阵面纠正技术》(《Wavefront Sculpture Technology》AES,2003年10月第10期,总第51期)。通过直觉的方法,利用菲涅耳分析,重新推导了前两个WST条件,并得到补充条件如下:
3)各理想的目标波阵面(平面或曲面)之间的偏离必须小于最高工作频率的波长的1/4(相应的,最高工作频率为16KHz时,偏差须小于5mm)。
4)对于弯曲的阵列,音箱倾斜角度应当与到听众的距离呈反比例变化(在几何学上,这相当于对可变曲率阵列进行整形,从而提供各单元影响区的相等间距)。
5)每个音箱的尺寸、最小听 众距离、音箱间允许的相对倾斜角度,都存在极限。
要使较高频部分满足WST标准的关键在于L-ACOUSTICS获得专利的DOSC®波导管。DOSC波导管加载常规压缩驱动器,从而使较高频部分满足WST的条件1和3。DOSC波导管由Christian Heil博士发明,在全球拥有专利权。
DOSC代表“Diffuseur d’Onde Sonore Cylindrique”,其中文含义是“圆柱波发生器”。
我们专门为KUDO设计了一个双DOSC波导管模块。该模块有两个DOSC波导管,用于加载高频压缩驱动器。
KUDO双DOSC波导管模块
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KUDO和波阵面纠正技术
依照WST条件3,当相邻KUDO音箱之间的角度为0°时,与理想平面波阵面的偏差小于频率为16kHz时的波长的1/4。当相邻KUDO音箱之间的角度为其最大值10°时,同样满足WST条件3的要求,此时的目标波阵面是一个连续的线性声源,曲率为10°。
相邻KUDO音箱之间的角度为0° 相邻KUDO音箱之间的角度为10°
相邻音箱间允许的最大角度可通过下列表达式推导出,(见《波阵面纠正技术》,AES,2003年10月第10期,总第51期):
根据WST条件2,有效覆盖率ARF(Active Radiating Factor)应高于80%;STEP是指步幅距离,即声学中心之间的距离;dmin是指到最近听众的最短距离。
对于主负载系统,例如KUDO由为12”低音单元组成,这就相应地决定了音箱的垂直高度和声学中心的物理间距。假设STEP = 356mm ( =KUDO音箱高度),ARF = 80% (= 为满足WST条件2的最小值),最小听众距离= 10米,那么相邻音箱间允许的最大角度为7°。
尽管如此,调节每个KUDO音箱的DOSC波导的角度可使相邻音箱间允许的最大角度增加到10°。即使在最大角度10°时,也仍然满足WST条件3,因为曲率的偏差仍小于目标波阵面最高频率波长的1/4。此外,双DOSC波导管模块可使5米的最小听众距离的声音达到完美耦合。
L-ACOUSTIC得益于取得专利的DOSC波导技术和WST标准长期积累的丰富经验,推出了KUDO音箱,在KUDO得到10°×110°的覆盖面积的同时,我们还完全遵照WST标准的5个条件,从而使KODU 的声音达到完美耦合,让其拥有线源阵列的性能。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
KUDO技术说明
L-ACOUSTICS KUDO采用的是目前最新的、最高艺术级别的OEM单元和元器件。音箱采用有源3分频设计,有两只12英寸大的直接辐射、低音反射加载式的低频单元,四只安装成“V”形的5英寸高效率的中频单元和两只与双DOSC波导模块耦合在一起的1英寸高频压缩驱动器。作为全频系统,KUDO的频率响应为50kHz -18kHz,变化小于±3dB,可用带宽为40kHz -20kHz(-10dB)。
KUDO所使用的12英寸的低频单元,音圈采用扁铜线绕于一个4英寸、由玻璃纤维制成的音圈骨架上(也叫长侧边音圈绕制技术),采用双重定心支架设计,使音箱更加经久耐用。KUDO采用VGC通风间隔冷却设计(Vented Gap Cooling),从而增大音箱的最大额定功率,减少了因温升引致的功率损耗。为进一步保证音箱的可靠性,纸盆锥的内外两面都经过了严格的防水处理。
高频压缩驱动器为钕磁钢结构,有很高的灵敏度,线性响应高达20kHz。其1.75英寸的音圈采用铜包铝线绕于Kapton材质(一种耐高温的特殊材料)的音圈架的内外两侧上,以提高其散热能力及可靠性,有效降低了功率损耗。
低频和中频部分的分频点为300Hz,中频和高频部分的分频点为2kHz,采用Linkwitz-Riley滤波器,具有每倍频程24dB的特性。低、中、高部分的长期最大额定功率分别为2×425 Wrms、400 Wrms、85 Wrms。两个低频单元为独立驱动设计,标称阻抗为8欧姆。中频单元为串-并联设计,标称阻抗为8欧姆。16欧姆的高频单元为并联设计,以得到8欧姆的标称阻抗。扬声器通过两个并联的Neutrik NL8音箱接头连接。
当构成垂直或水平阵列时,多只 KUDO扬声器按照波阵面纠正技术的原理。即各声源声学中心的间距小于其工作频带中最高频率波长的一半,而且各个单元的等相位辐射面积总和大于目标辐射总面积的80%。此外,各音箱所产生的波阵面的曲率小于5毫米,从而得到一个平坦的波阵面。
考虑到声波在水平面的传播,在KUDO音箱中的单元采用对称结构。也就是说,音箱的轴线把水平覆盖角一分为二。高频单元位于中间,中频单元位于高频单元两侧,低频单元位于侧面横向两端,这样的设计称为共面对称,这样的单元排列可产生正常的极性对称,使该系统作为线源阵列拥有完整的可用工作频带范围(50 – 18k Hz)。
共面对称特性使线源阵列具有等效于同轴扬声器的配置,如L-ACOUSTICS的MTD系列和XT系列。而本质上,共面对称使KUDO阵列在其有效覆盖范围内的任何听音角度都拥有均匀的声场覆盖,还消除了在分频点频率上的离轴声学抵消。在心理声学上,共面对称在极大程度上促成了立体声声像的形成,而共面对称正是KUDO所拥有特性。
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KUDO技术说明
KUDO音箱及其吊挂系统均是经过精心设计、悉心制作的,它完全符合人体工程学原理,使操作最优化,极其耐用,并拥有高度的可靠性。KUDO音箱采用截顶梯形设计,顶和底面呈5°的梯形角度。箱体尺寸为:宽876毫米(34.5英寸)、高356毫米(14.0英寸)、深689毫米(27.1英寸),箱体重87kg(191.4磅)。
KUDO音箱拥有优秀的吊挂系统,组装垂直阵列和水平阵列都有专门的吊装配件。垂直吊装时,使用一个KBUMP V垂直安装吊架,可吊挂多达20个KUDO音箱,且相邻音箱之间的角度调整范围为0°至10°,角度调整单位为1°。水平吊装时,使用KBUMP H水平安装吊架,一个KBUMP H可吊挂多达4个KUDO音箱,相邻音箱间的角度固定为10°。
L-COUSTICS KUDO 音箱的独特之处还在于,音响工程师或音频顾问可根据现场情况调整KUDO的 水平(或垂直)指向性从而达到要求的水平宽度(或垂直仰角)。用作垂直线源阵列时,只需通过简单的机械操作,改变音箱内的K-Louver板方向,同一个KUDO音箱就能提供50°或110°两种对称指向性和80°左或80°右两种非对称指向性。在同一组阵列中,根据现场的形状、宽度及混响特性,不同的KUDO音箱也可设为不同的水平覆盖模式。这样,对于覆盖不同几何形状的听众区域来说,KUDO音箱极具灵活性。
用作水平线源阵列时,L-ACOUSTICS KUDO是一个具有恒定曲率的单行阵列,相邻音箱的角度固定为标准10°。因此,要覆盖60°的区域就需要6支音箱,用36只音响组装成一个中央音箱簇,以水平360°完全覆盖现场。这时,为了使给定的几何听众区域的声覆盖和声压级都达到最优,KUDO的可变指向性被用于垂直平面,即垂直对称50°或110°以及非对称80°向上或向下。
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KUDO技术说明
L-ACOUSTICS KUDO用作垂直线源阵列时,同样满足所有的WST原理的各个条件,其相邻音箱之间的角度调整范围为0°至10°,角度调整单位为1°。当相邻音箱间的角度达到最大时,使用6只L-ACOUSTICS KUDO音箱就能得到恒定的60°垂直指向性;当应用于较远距离的声音投射时,依照WST原理条件4,根据听众区域的几何形状调整相邻音箱的角度,从而获得等效于圆柱波阵面的传播效果,以最优的声压级分布和音调平衡覆盖相应的听众区。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
1)准备好前连接点
后连接点后搬动手柄前连接点前搬动手柄
取出前插销 在搬动手柄内将 用插销插入以固定前连接点
(插销存放在搬动手柄内) 内置的旋转臂推
出从而得到前连接点
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
2)通过用前连接点,连接相邻音箱
取下底部的前插销(存放在搬动手柄内)
通过移动后面音箱的旋转臂,使相邻音箱的前连接点上的孔对齐
插入第二个插销固定,将音箱连在一起
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
3) 预选相邻音箱角度(通过后连接点)
如果相邻音箱间的角度选择
0°,则连接相邻音箱(在阵
列吊起之前),否则预先选
定需要的角度,只安装一个
插销(装在较低的音箱上)
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最顶部的音箱和与之相连的BUMPER吊架之间选择5°角(采用5°角的设置是为了使BUMPER的底部与音箱的顶部平行)
L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
4) 连接BUMPER
释放所有音箱与推车相连的插销
把最顶部音箱的前连接点连到BUMPER上 并连接后连接点
(使用BUMPER上的插销)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
5) 开始升起阵列
当阵列慢慢升起时,用插销(存放在后搬动手柄内)连接后部的旋转臂(后连接点)
连接
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连接
L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
6) 继续升起阵列
当阵列离地升空时,扶住底部音箱后部,以使系统平稳上升
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
水平吊装步骤
1) 锁定前连接点,选择10°角(仅顶面)
顶面
2) 将BUMPER水平吊架连接在旋转臂上
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
水平吊装步骤
3) 安装第二只音箱,用2个插销固定箱体
4) 升起系统,插入底部的那些插销以使阵列更牢固
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KUDO功率匹配
驱动KUDO时,两个功放通道用于驱动低频部分(因为两只12英寸低音单元是独立的),一个通道驱动中频部分,一个通道驱动高频部分。当驱动一只KUDO音箱时,其标称阻抗为:
2024年2月25日发(作者:纳乐山)
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技术白皮书
2004 年10月
L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
L-ACOUSTICS KUDO主要特性:
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主动3分频音箱(2×12″低频,4×5″中频,2×1″高频)
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基于WST(波阵面耦合技术)的垂直或水平线声源设计
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指向性可调(50°或100°对称覆盖;25°/55°或55°/25°非对称覆盖)
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垂直线声源阵列(相邻音箱之间的角度调整范围为0°~10°,单位调整角度为1°)
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模块化水平线声源阵列(每增加一个音箱,水平覆盖角度增加10°),垂直覆盖角度可调
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专门为对音箱性能要求较高的固定安装和巡回演出而设计
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符合人体工程学的吊装系统
垂直WST线声源阵列 水平WST线声源阵列
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前 言
L-ACOUSTICS KUDO(KUDO=K-LOUVER Modular Directivity United with
DOSC Waveguide Technology)是新一代的线性声源阵列扬声器,提供比目前其它线性阵列更灵活、更适合实际使用的功能。KUDO标志着L-ACOUSTICS领先的波阵面耦合技术(Wavefront Sculpture Technology,简称WST)又一次得到了重大的发展,因为WST技术让我们可以对扬声器阵列的垂直、水平面同时进行调整(指向角可调,即Q值可调)!
在KUDO线性声源阵列扬声器中以包含了二个获得专利技术的DOSC波导管,允许WST技术在垂直及水平方向上同时应用,在垂直面上通过正在申请专利的K-Louver 技术,从而可以对其覆盖角进行调整。机械地调整K-Louvers活动波导结构,实现对KUDO扬声器中/高频部分的指向性控制,并允许KUDO随时设置成4种不同的指向性模式。
KUDO联合集中了可变曲率的垂直线声源扬声器阵列(如V-DOSC、dV-DOSC)及恒定曲率的水平线声源扬声器阵列(如ARCS)的优点。当KUDO作为垂直线声源扬声器阵列使用时,通过扬声器内部的角度仪,相邻扬声器的垂直角度调整范围为0°~10°,单位调整角度为1°。同时扬声器的水平指向性方面则可以设定为:50°(对称性)、110°(对称性)、25° x 55°(不对称性)及55°
x 25°(不对称性)等4种不同的指向模式。还可以根据实际中扩声现场的建筑结构、面积及混响特性等条件,在同一组阵列中单独的设定个别扬声器的水平指向角,从而与听众区域的几何形状相匹配。这一功能使KUDO的使用极具灵活性。
当KUDO作为一组恒定曲率线声源扬声器阵列水平安装时,将扬声器间的角度均设定为10°,则阵列的水平覆盖角度为 10°
x N(N为扬声器数量);而垂直指向性则可以设定成:50°(对称性)、110°(对称性)、25° x 55°(不对称性---向上)及55° x 25°(不对称性---向下)等4种不同的指向模式。
KUDO所特有的4种可选择的指向性设定,并可用作垂直或水平两种线源阵列,能提供相当于8种不同的扬声器的演绎性能。这种的大功率、中型扬声器系统具有空前的灵活性,设计更是独具匠心,是一种全新扬声器类型,也是L
–ACOUSTICS继1995年和1998年先后研发的ARCS®和dV-DOSCTM之后的又一力作(当然还有于1993年问世的作为音响技术创新的标志性产品——V-DOSC),再一次开创了音频技术的新纪元,引领了科技潮流。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
K-Louver覆盖专利技术的调整
由于KUDO线性声源阵列扬声器拥有K-Louver专利技术,因此允许对扬声器设置4种不同的指向性----使用者只需要一个十分简单的机械操作便可以重新
设定KUDO扬声器的覆盖角。(如下图)
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推/拉杆
K-LOUVER滑板/转换板
(朝内 = 55°)
(朝外 = 25°)
L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性水平/垂直线源阵列
采用K-LOUVER板调整覆盖范围
对称指向性的设置
L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性垂直/水平线源阵列
(50°对称) (100°对称)
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L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性水平/垂直线源阵列
采用K-LOUVER板调整覆盖范围
非对称指向性的设置
L-ACOUSTICS KUDO
可变指向性垂直/水平线源阵列
(80°非对称—-向右) (80°非对称—-向左)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直线源阵列的设置
当KUDO被用作可变曲率的垂直线源阵列时,相邻音箱之间的垂直角度为0~10°,单位调整角度为1° 。水平指向性有50°(对称)、110°(对称)、25°×55°(非对称)、55°×25°(非对称)四种设置可供选择。
垂直覆盖 水平覆盖
相邻音箱的间隔角度为0~10°
(单位调整角度为1°)
25°× 25°= 50° 对称
55°× 55°= 110°对称
25°× 55°= 80° 非对称(右)
55°× 25°= 80° 非对称(左)
25° 25° 55° 55°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度) 4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°×25°水平=50°对称 55°×55°水平=110°对称
25°
55°
55°
25°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度) 4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°×55°水平(非对称) 55°×25°水平(非对称)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直线源阵列的设置
在一个垂直线源阵列里,您可以根据扩声现场的建筑结构、面积及混响特性,将个别音箱设置成为不同的水平指向性,以便与听众区域的几何形状相匹配。这一功能使KUDO的使用极具灵活性。
25° 25°
55° 55°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°×25°(KUDO音箱1、2)
55°×55°(KUDO音箱3、4)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
水平线源阵列的设置
当KUDO被用作恒曲率水平线源阵列时,相邻音箱之间的角度为10°,水平覆盖为10°×N(N=KUDO音箱数量)。垂直指向性有50°(对称)、110°(对称)、25°×55°(非对称)、55°×25°(非对称)四种设置可供选择。
垂直覆盖
25°× 55°= 50° 对称
55°× 55°= 110°对称
25°× 55°= 80° 非对称(向下)
55°× 25°= 80° 非对称(向上)
10°×N
( N = # KUDO音箱数量)
水平覆盖
55°
25°
25°
55°
4个KUDO音箱=40°水平(标称角度) 4个KUDO音箱=40°水平(标称角度)
25°× 25°垂直 55°× 55°垂直
25°
55°
55°
25°
4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度) 4个KUDO音箱=40°垂直(标称角度)
25°(上) × 55°(下) 55°(上) × 25°(下)
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
背 景
得益于十于载的研发成果和经验,KUDO是L-ACOUSTICS旗下一款革命性的、处于科技前沿的技术型音箱系统。毫无疑问,L-ACOUSTICS是线源阵列音箱行业中的领导者,他制定了WST原理(《波阵面耦合技术》,并发表于AES音响工程协会2003年10月第10期,总第51期的期刊),WST原理界定了制作性能优良的线源阵列所必须满足的各项条件,从而也为KUDO的设计提供了科学依据。
注:线源阵列和市场上的其他线阵列有很大的区别。有些人可能会说他们之间的区别不过是多一个字和少一个字的差别,但是基于WST技术的L-ACOUSTICS音箱系统在整个音频带宽范围内均能很好地工作,而其他的系统不能,这绝不仅仅是因为系统名称不同,其中还有理论和实践等方面的原因。详情请参照AES期刊 。
过去的10年里,L-ACOUSTICS先后成功研发了V-DOSC、dV-DOSC和ARCS,在此过程中L-ACOUSTICS积累了丰富的实践经验,并以此为基础,经进一步的研发,设计了KUDO的技术规格。L-ACOUSTICS的设计理念是为您提供具有战略意义的扩声设计工具,便于您在实际中的应用。KUDO的定位是用于如剧院、音乐厅、礼堂、体育场等中型场所的扩声系统。其总体设计目标是为您提供一个具有灵活性、高质量的、且节省成本的、适用于上述各类场所的最佳解决方案。
根据以往的经验,我们仔细研究了这些场所对于声场覆盖的要求,以便决定诸如指向性及覆盖角这些具有典型几何形状的听众区域,所必需的灵活的性能指标。平均投射距离和声压级的预期值也是我们设计时的重要考虑因素,故而我们采用了主动3分频的音箱设计。为了改进在流动演出时的安装方法、加快安装速度,我们专门设计了一套简单、方便、快捷的安装体系。
在初步建立这些技术指标后,L-ACOUSTICS依照音箱的设计步骤体系,通过科学的方法设计出了KUDO音箱。为了决定其高、中、低频各频带的功率,我们通过本厂获得专利的模型设计软件,对KUDO的技术指标进行了初步的科学分析,最终决定选择了2×12英寸,4×5英寸和2×1英寸的扬声器单元。随后,我们对现有的扬声器单元做了彻底的调查,并进行了测试进而对其做了详尽的比较,最后在这些扬声器单元中选出了几种最好的产品以备日后OEM生产时进一步改进产品。
为了保证获得精确的尺寸和制造公差,我们通过先进的CAD/CAM技术专门为KUDO设计了一款特制的双DOSC波导管模块。此外,我们还做了大量的模型并进行了多次测试以使KUDO的性能达到最优,尤其是使音箱的中高频部分的性能和它可改变指向性的这一独特的性能达到最优。
由于KUDO的这些技术规格和特性,L-ACOUSTICS初步把它定位为供终端用户如区域性的音响公司在流动演出或其他团体中使用,以及用于要求高性能音箱的剧院、音乐厅、礼堂、体育场馆、俱乐部、会议中心、酒店的舞厅、主题公园或舞台等场所的固定安装。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
KUDO和波阵面纠正技术
早在1988年,一个叫“Incremental”的预备系统就已经证明了波阵面耦合技术(WST)的可行性。实验中获得这个概念后,Marcel Urban教授和Christian Heil博士就此进行了更深入的理论研究,并于1992年发表了他们的研究成果《多声源阵列的声场覆盖》(《Sound
Fields Radiated by Multiple Sound Source Arrays》, AES#3269。)
这个经过改进的理论定义了要使各独立声源耦合所必需满足的声学条件,相关参数包括:波长、各个声源的形状、各声源的表面积和声源相对的间隔。
波阵面纠正技术的耦合条件可以总结如下:
几个独立声源在一个平面上或在一个弯曲的连续表面上按照规则距离排列组合在一起时,若能满足以下条件中的一个,则等同于一个具有与整个组合相同尺寸的单一的声源。
1) 形状:阵列的各独立声源所产生的波阵面的表面积之和至少填充目标表面积的
80%。
2) 频率:声源的间距(即各独立声源的声学中心之间的距离)小于工作带宽范围内最
高频率的波长的一半(通常,只有当工作带宽内的频率较低时才能满足此标准,因为此时的波长才足够长)。
这两个条件构成了波阵面纠正技术(WST)的基础。
相当的
相当的
条件1:实际发音面(H1 x W+H2
发音总面积为:
x W+...)≥80%(H x W)
(H x W)
间距
条件2:各音源声学中心步进距离≤λ/2最高工作频率
波阵面纠正技术(WST)标准图示说明
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
KUDO和波阵面纠正技术
补充的条件发表于《波阵面纠正技术》(《Wavefront Sculpture Technology》AES,2003年10月第10期,总第51期)。通过直觉的方法,利用菲涅耳分析,重新推导了前两个WST条件,并得到补充条件如下:
3)各理想的目标波阵面(平面或曲面)之间的偏离必须小于最高工作频率的波长的1/4(相应的,最高工作频率为16KHz时,偏差须小于5mm)。
4)对于弯曲的阵列,音箱倾斜角度应当与到听众的距离呈反比例变化(在几何学上,这相当于对可变曲率阵列进行整形,从而提供各单元影响区的相等间距)。
5)每个音箱的尺寸、最小听 众距离、音箱间允许的相对倾斜角度,都存在极限。
要使较高频部分满足WST标准的关键在于L-ACOUSTICS获得专利的DOSC®波导管。DOSC波导管加载常规压缩驱动器,从而使较高频部分满足WST的条件1和3。DOSC波导管由Christian Heil博士发明,在全球拥有专利权。
DOSC代表“Diffuseur d’Onde Sonore Cylindrique”,其中文含义是“圆柱波发生器”。
我们专门为KUDO设计了一个双DOSC波导管模块。该模块有两个DOSC波导管,用于加载高频压缩驱动器。
KUDO双DOSC波导管模块
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
KUDO和波阵面纠正技术
依照WST条件3,当相邻KUDO音箱之间的角度为0°时,与理想平面波阵面的偏差小于频率为16kHz时的波长的1/4。当相邻KUDO音箱之间的角度为其最大值10°时,同样满足WST条件3的要求,此时的目标波阵面是一个连续的线性声源,曲率为10°。
相邻KUDO音箱之间的角度为0° 相邻KUDO音箱之间的角度为10°
相邻音箱间允许的最大角度可通过下列表达式推导出,(见《波阵面纠正技术》,AES,2003年10月第10期,总第51期):
根据WST条件2,有效覆盖率ARF(Active Radiating Factor)应高于80%;STEP是指步幅距离,即声学中心之间的距离;dmin是指到最近听众的最短距离。
对于主负载系统,例如KUDO由为12”低音单元组成,这就相应地决定了音箱的垂直高度和声学中心的物理间距。假设STEP = 356mm ( =KUDO音箱高度),ARF = 80% (= 为满足WST条件2的最小值),最小听众距离= 10米,那么相邻音箱间允许的最大角度为7°。
尽管如此,调节每个KUDO音箱的DOSC波导的角度可使相邻音箱间允许的最大角度增加到10°。即使在最大角度10°时,也仍然满足WST条件3,因为曲率的偏差仍小于目标波阵面最高频率波长的1/4。此外,双DOSC波导管模块可使5米的最小听众距离的声音达到完美耦合。
L-ACOUSTIC得益于取得专利的DOSC波导技术和WST标准长期积累的丰富经验,推出了KUDO音箱,在KUDO得到10°×110°的覆盖面积的同时,我们还完全遵照WST标准的5个条件,从而使KODU 的声音达到完美耦合,让其拥有线源阵列的性能。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
KUDO技术说明
L-ACOUSTICS KUDO采用的是目前最新的、最高艺术级别的OEM单元和元器件。音箱采用有源3分频设计,有两只12英寸大的直接辐射、低音反射加载式的低频单元,四只安装成“V”形的5英寸高效率的中频单元和两只与双DOSC波导模块耦合在一起的1英寸高频压缩驱动器。作为全频系统,KUDO的频率响应为50kHz -18kHz,变化小于±3dB,可用带宽为40kHz -20kHz(-10dB)。
KUDO所使用的12英寸的低频单元,音圈采用扁铜线绕于一个4英寸、由玻璃纤维制成的音圈骨架上(也叫长侧边音圈绕制技术),采用双重定心支架设计,使音箱更加经久耐用。KUDO采用VGC通风间隔冷却设计(Vented Gap Cooling),从而增大音箱的最大额定功率,减少了因温升引致的功率损耗。为进一步保证音箱的可靠性,纸盆锥的内外两面都经过了严格的防水处理。
高频压缩驱动器为钕磁钢结构,有很高的灵敏度,线性响应高达20kHz。其1.75英寸的音圈采用铜包铝线绕于Kapton材质(一种耐高温的特殊材料)的音圈架的内外两侧上,以提高其散热能力及可靠性,有效降低了功率损耗。
低频和中频部分的分频点为300Hz,中频和高频部分的分频点为2kHz,采用Linkwitz-Riley滤波器,具有每倍频程24dB的特性。低、中、高部分的长期最大额定功率分别为2×425 Wrms、400 Wrms、85 Wrms。两个低频单元为独立驱动设计,标称阻抗为8欧姆。中频单元为串-并联设计,标称阻抗为8欧姆。16欧姆的高频单元为并联设计,以得到8欧姆的标称阻抗。扬声器通过两个并联的Neutrik NL8音箱接头连接。
当构成垂直或水平阵列时,多只 KUDO扬声器按照波阵面纠正技术的原理。即各声源声学中心的间距小于其工作频带中最高频率波长的一半,而且各个单元的等相位辐射面积总和大于目标辐射总面积的80%。此外,各音箱所产生的波阵面的曲率小于5毫米,从而得到一个平坦的波阵面。
考虑到声波在水平面的传播,在KUDO音箱中的单元采用对称结构。也就是说,音箱的轴线把水平覆盖角一分为二。高频单元位于中间,中频单元位于高频单元两侧,低频单元位于侧面横向两端,这样的设计称为共面对称,这样的单元排列可产生正常的极性对称,使该系统作为线源阵列拥有完整的可用工作频带范围(50 – 18k Hz)。
共面对称特性使线源阵列具有等效于同轴扬声器的配置,如L-ACOUSTICS的MTD系列和XT系列。而本质上,共面对称使KUDO阵列在其有效覆盖范围内的任何听音角度都拥有均匀的声场覆盖,还消除了在分频点频率上的离轴声学抵消。在心理声学上,共面对称在极大程度上促成了立体声声像的形成,而共面对称正是KUDO所拥有特性。
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KUDO技术说明
KUDO音箱及其吊挂系统均是经过精心设计、悉心制作的,它完全符合人体工程学原理,使操作最优化,极其耐用,并拥有高度的可靠性。KUDO音箱采用截顶梯形设计,顶和底面呈5°的梯形角度。箱体尺寸为:宽876毫米(34.5英寸)、高356毫米(14.0英寸)、深689毫米(27.1英寸),箱体重87kg(191.4磅)。
KUDO音箱拥有优秀的吊挂系统,组装垂直阵列和水平阵列都有专门的吊装配件。垂直吊装时,使用一个KBUMP V垂直安装吊架,可吊挂多达20个KUDO音箱,且相邻音箱之间的角度调整范围为0°至10°,角度调整单位为1°。水平吊装时,使用KBUMP H水平安装吊架,一个KBUMP H可吊挂多达4个KUDO音箱,相邻音箱间的角度固定为10°。
L-COUSTICS KUDO 音箱的独特之处还在于,音响工程师或音频顾问可根据现场情况调整KUDO的 水平(或垂直)指向性从而达到要求的水平宽度(或垂直仰角)。用作垂直线源阵列时,只需通过简单的机械操作,改变音箱内的K-Louver板方向,同一个KUDO音箱就能提供50°或110°两种对称指向性和80°左或80°右两种非对称指向性。在同一组阵列中,根据现场的形状、宽度及混响特性,不同的KUDO音箱也可设为不同的水平覆盖模式。这样,对于覆盖不同几何形状的听众区域来说,KUDO音箱极具灵活性。
用作水平线源阵列时,L-ACOUSTICS KUDO是一个具有恒定曲率的单行阵列,相邻音箱的角度固定为标准10°。因此,要覆盖60°的区域就需要6支音箱,用36只音响组装成一个中央音箱簇,以水平360°完全覆盖现场。这时,为了使给定的几何听众区域的声覆盖和声压级都达到最优,KUDO的可变指向性被用于垂直平面,即垂直对称50°或110°以及非对称80°向上或向下。
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KUDO技术说明
L-ACOUSTICS KUDO用作垂直线源阵列时,同样满足所有的WST原理的各个条件,其相邻音箱之间的角度调整范围为0°至10°,角度调整单位为1°。当相邻音箱间的角度达到最大时,使用6只L-ACOUSTICS KUDO音箱就能得到恒定的60°垂直指向性;当应用于较远距离的声音投射时,依照WST原理条件4,根据听众区域的几何形状调整相邻音箱的角度,从而获得等效于圆柱波阵面的传播效果,以最优的声压级分布和音调平衡覆盖相应的听众区。
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
1)准备好前连接点
后连接点后搬动手柄前连接点前搬动手柄
取出前插销 在搬动手柄内将 用插销插入以固定前连接点
(插销存放在搬动手柄内) 内置的旋转臂推
出从而得到前连接点
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
2)通过用前连接点,连接相邻音箱
取下底部的前插销(存放在搬动手柄内)
通过移动后面音箱的旋转臂,使相邻音箱的前连接点上的孔对齐
插入第二个插销固定,将音箱连在一起
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L-ACOUSTICS KUDO可变指向性水平/垂直线源阵列
垂直吊装步骤
3) 预选相邻音箱角度(通过后连接点)
如果相邻音箱间的角度选择
0°,则连接相邻音箱(在阵
列吊起之前),否则预先选
定需要的角度,只安装一个
插销(装在较低的音箱上)
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最顶部的音箱和与之相连的BUMPER吊架之间选择5°角(采用5°角的设置是为了使BUMPER的底部与音箱的顶部平行)
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垂直吊装步骤
4) 连接BUMPER
释放所有音箱与推车相连的插销
把最顶部音箱的前连接点连到BUMPER上 并连接后连接点
(使用BUMPER上的插销)
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垂直吊装步骤
5) 开始升起阵列
当阵列慢慢升起时,用插销(存放在后搬动手柄内)连接后部的旋转臂(后连接点)
连接
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连接
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垂直吊装步骤
6) 继续升起阵列
当阵列离地升空时,扶住底部音箱后部,以使系统平稳上升
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水平吊装步骤
1) 锁定前连接点,选择10°角(仅顶面)
顶面
2) 将BUMPER水平吊架连接在旋转臂上
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水平吊装步骤
3) 安装第二只音箱,用2个插销固定箱体
4) 升起系统,插入底部的那些插销以使阵列更牢固
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KUDO功率匹配
驱动KUDO时,两个功放通道用于驱动低频部分(因为两只12英寸低音单元是独立的),一个通道驱动中频部分,一个通道驱动高频部分。当驱动一只KUDO音箱时,其标称阻抗为: