ラインアレイがなぜカーブするのか：スプレイ角度と観客席の形状
概要。 まっすぐなコラムはビームを投射しますが、観客席はビームのような形をしていません。本稿では、円筒波の広がりが距離に対するレベル減衰則をどう変えるのか、アレイがそもそもなぜカーブするのか、そしてスプレイ角度が前列から後壁までエネルギーをどう配分するのかを解説します。
円筒波の広がりと球面波の広がり
点音源は距離が2倍になるごとに6デシベル失われます。そのエネルギーは距離の2乗で面積が増大する球面上に広がるためです。これに対し、背の高いコヒーレントなラインは、その近距離場において円筒面上に広がる波面を放射し、減衰は距離が2倍になるごとに3デシベルへと近づきます。この緩やかな減衰こそが、ライン音源が大規模な観客席の後方までレベルを維持できる特性であり、これはアレイが波長に対して十分に長く、単一の音源として振る舞う間だけ成立します。それを支えているのが、素子間のコヒーレントな結合です。
アレイがカーブする理由
完全にまっすぐなアレイは、そのエネルギーを水平線上の狭いビームに集中させます。これは奥行きのない観客席には適しています。しかし実際の観客席は、ハングの遥か下方にある急な角度の前列から、その軸上に近い遠方の後列まで広がっています。アレイをカーブさせ、上部ではスプレイを狭く、下方に向かうにつれて次第に広げることで、ラインの各部分が観客席の各深度へと順に指向されます。つまり、ハングの上部は遠くへ投射し、下部は近くをカバーし、レベルはビームに沿うのではなく床面に沿って一貫して保たれます。
設計変数としてのスプレイ
各スプレイ角度は、アレイの長さのうちどれだけが、ひいてはエネルギーのうちどれだけが、会場の各部分に向けられるかを決めます。予測ソフトウェアはこの配分を会場の形状に対して解き、リギングがそれを再現します。ここにスプレイの分解能が重要となる理由もあります。観客席のカバレッジは、まさにその刻み幅で配分されるからです。また、ハング上部の遠投セクションが素子の追加によって最も恩恵を受ける理由でもあります。より遠くへ投射するとは、同じ角度スライスにより多くのラインを費やすことを意味するからです。