[发明专利]阵列元件的装配部件、系统以及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求Adamson等人于2010年10月13日提交的第12/903,925号名为“ARRAY ELEMENT RIGGING COMPONENT，SYSTEM AND METHOD（阵列元件的装配部件、系统以及方法）”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过并入本文。

背景技术

本公开大体上涉及用于专业扬声器系统中的阵列元件的装配硬件，具体地，本公开涉及阵列元件的装配部件、系统以及方法。

近几十年来，扬声器箱体的大型阵列已经广泛地用于在演唱会制作和舞台表演设备中产生高等级的声压，并且已经开发出了各种阵列配置。在过去的十年中，优选的大型阵列已经演变成被称为线性阵列的单个竖直阵列箱体。类似的线性阵列也可以水平地安装，但在本领域中并不称为线性阵列。

随着扬声器箱体的复杂性增加，关于完整的组装件的术语也出现了的转变。每个扬声器组装件可以包括音频换能器、限定用于相关的低频和中频换能器的空气量的箱体、喇叭形或波形音腔和相关的换能器、装配硬件（通常被称之为吊挂硬件）、放大器、散热器以及数字信号处理硬件或网络硬件、或者这些部件的一些组合。因为这些组装件被连结起来形成具有期望的几何形状、功能及性能的阵列，所以更复杂的扬声器箱体现在常被称为阵列元件。

本领域的技术人员将认识到，应用于阵列的组装概念同样适用于更简单的组装应用。

阵列元件通常通过直接附接至箱体的、通过结构设计的装配系统相互连接以形成阵列。装配系统通常包括允许阵列的元件之间成期望角度关系的可调节金属部分。通常使用锁定结构销固定由该角度关系所限定的阵列元件的角度。

执行悬置系统及地面堆放系统都需要装配系统。利用附接至诸如建筑物的屋顶、起重机或临时打桩架系统的顶部结构的升降装置，在最大型的阵列上实施悬置功能。地面堆放功能通常实施在更小型的阵列上，并且阵列元件被手动地操纵。阵列可以放置在地面上或者放置在舞台或平台的边缘上。

装配系统是由多种材料、紧固件，并通过各种加工如焊接组装的。这些组装件包括结构承载构件并因此由世界上某些地方的专业工程师协会进行结构工程认证。因为巡回演出扬声器和固定安装扬声器的任何品牌将使用在许多国家，所以所有装配系统通常设计为满足最严格的工程管辖区标准。被认为是最严格的欧洲的管辖区标准要求用于剧场及演出应用的装配系统的结构设计的安全系数为8。此外，还有关于装置连接和锁定方法的管理限制以及用于安全带的额外要求。

与娱乐业的严格的限制相比，建筑工业要求用于设备如起重机和脚手架的安全系数为3。

由于应用的高安全系数比，装配组装件的重量与明显的起重要求似乎不成比例。因此，装配系统大大增加了阵列元件的重量。

为了实现弯曲阵列，装配系统通常设有两组部件，一对前装配部件安装在箱体的前部附近，一个或两个后装配部件安装在箱体的后部或后部附近。通过这种方法，可以形成稳定的弯曲阵列。

可得到的阵列元件有两种横截面形状：矩形和梯形。为了利用矩形阵列元件形成并调节弯曲阵列，将在阵列元件的前端之间形成空间。在这种情况下，前装配部件长度可调节，后装配部件为长度固定。为了利用梯形阵列元件形成并调节弯曲阵列，将在阵列元件的后端之间形成空间。在这种情况下，后装配部件为长度可调节，前装配部件为长度固定。

期望的阵列几何形状和需要的阵列元件的角度通常是由预测听音环境中阵列的可能的声学行为的专用模拟软件确定。基于模拟软件，在阵列组装件之前优化几何形状，从而当竖立（或吊挂）的各个阵列元件指向听音区域中的确切规定的位置时其产生均匀的声压分布。由于阵列的有限长度和通常的听音环境的几何形状，阵列的形状通常为弯曲的，并且很多时候弯曲度朝向阵列的下部逐渐增加。因此，元件之间精确且可预测的角度设定是非常重要的。

利用以下设备执行组装和竖立（或吊挂）线性阵列。典型地，被称为装配框架的焊接的金属结构由一个或多个链式起重装置从地面升起。阵列元件附接至装配框架的下侧，并且链式起重装置通过钢缆附接到合适的顶部结构。在屋顶高度为100至200英尺的一些情况下，为了带有音频及照明设备的演出，构建大型临时网格框架。该网格利用钢缆以类似的方式悬置。包括链式起重装置及用于将其从地面升起的框架的最大的阵列重达7000lbs。

材料的弹性会引起安全问题。当负载重物的链式起重装置停止和启动时，钢支承缆的拉伸及网格材料的弯曲结合装配系统的弹性，将引起显著的跳动运动。数吨的重物将快速地上下移动数英寸。这是重大的压伤性危险，经常会发生手指和手的严重受损。