Для того чтобы обеспечить слушателей очень разборчивой речью, необходимо тщательно выбирать громкоговорители, чтобы они соответствовали акустическим особенностям помещения. Слуховая система человека (ухо+мозг) имеет очень специфическую способность составлять из звуков цельное слово. Звучание музыки может выиграть от добавления некоторого количества отражений от различных поверхностей (стены, потолок). Но те же самые акустические особенности, которые делают музыку приятной для слуха, разрушительно действуют на восприятие речи. По этой причине, нет ничего необычного в том, что некоторые церкви имеют две раздельные системы - одна оптимизирована для речи, другая для усиления музыки.
          Возможность управлять направленностью громкоговорителей позволяет нам посылать основную массу звука непосредственно в желаемую область и снизить отражения от стен, потолка, и уменьшить обратную связь с микрофонами. Если мы выбрали громкоговорители, которые достигают наивысшего уровня громкости в той области, куда направлены, и наименьшей громкости во всех других направлениях, то мы сделали первый шаг к хорошей разборчивости речи при оптимальном уровне громкости.
          Фактически, громкоговоритель - это интерфейс между электрическим аудио сигналом и акустическим звуком, достигающим слушателя. Чтобы понять, как громкоговоритель будет звучать в том или ином месте комнаты, мы должны понимать разницу между диаграммой направленности (дисперсии) громкоговорителя и результирующим рисунком площади покрытия в комнате. Дисперсия измеряется относительно 360 градусов (по вертикали и по горизонтали) на выходе громкоговорителя в определенном диапазоне частот. Если на выходе давление падает на 6 дБ при отклонении на 30 градусов вправо или влево по горизонтали от оси и на 20 градусов выше или ниже от оси, то дисперсия такого динамика составляет 60 на 40.
          Площадь покрытия имеет отношение к архитектуре комнаты и показывает, какая часть помещения получает прямой звук из громкоговорителя. Если позиция в помещении находится в пределах падения звукового давления на 6 дБ от осевого давления, то считается, что данное место будет в пределах площади покрытия данного громкоговорителя. "Ось" громкоговорителя - это воображаемая линия, идущая прямо из центра динамика под углом 90 градусов.
          Но это не означает, что в какой-то позиции уровень звукового давления падает на 6 дБ равномерно во всем частотном диапазоне. Фактически, номинальные значения дисперсии точны только для маленького частотного диапазона, в большинстве производимых громкоговорителей эта область лежит в районе 2 000 - 4 000 Гц. Хотя этот диапазон очень важен для достижения разборчивой речи, номинальных данных недостаточно, чтобы гарантировать, что громкоговоритель усилит речевую разборчивость.
          Общепринято, что характеристики громкоговорителя измеряют всегда "по оси" динамиков, хотя, в реальной ситуации только небольшой процент слушателей находится непосредственно прямо перед громкоговорителем. Большинство слушателей будут находиться в зоне вне-осевого звучания. Кроме того, если микрофоны, используемые для усиления звука, будут также находиться в положении "вне оси", то частоты, наиболее выраженные с таким углом, будут источником сильной обратной связи.
          Идеальный громкоговоритель должен иметь идентичное частотное разрешение при любом угле, и просто снижать уровень по мере того, как вы отодвигаетесь от оси динамика. К сожалению, этот идеальный громкоговоритель никогда не сможет быть реализован, несмотря на некоторые смелые заявления в глянцевых рекламных брошюрах, и мы должны найти разумный компромисс между размером (где большие рупора ближе к идеалу) и стоимостью.
          Не обманывайтесь, думая, что звук ведет себя подобно свету, как может показаться из-за формы стен рупоров. Широкий диапазон звуковых волн разной длины, которыми приходится оперировать даже высокочастотному рупору, приводит к проблемам на обоих концах частотного диапазона ВЧ-драйвера. Каждый, кто внимательно слушал дисперсию любого громкоговорителя, отметил, что всегда имеется тенденция для самых высоких частот затухать быстрее при перемещении от оси динамика. Другими словами, высокие частоты более направлены. Подобное сужение дисперсии называется "лучевым" и обусловлено интерференцией волны в рупоре или динамике.
          На нижнем краю спектра высокочастотного рупора, ближе к точке кроссовера, дисперсия рупора обычно гораздо шире, чем указано в инструкции. Рупоры должны быть достаточно широкими на выходе, чтобы контролировать более длинные волны, или их диаграмма направленности будет менее управляемой (т.е. шире, чем предполагалось). Тем не менее, рупор должен быть достаточно небольшим, чтобы избежать чрезмерного "лучевого эффекта" из-за интерференции. Для примера, небольшой громкоговоритель может иметь рупор высотой всего 10 см и шириной 15 см. Устройство такого размера обеспечит весьма мало контроля в вертикальной плоскости над частотами ниже 3 250 Гц и в горизонтальной плоскости контроль потеряется ниже 2 250 Гц. Ниже этих частот площадь покрытия громкоговорителей будет шире, и они будут посылать звуковую энергию в стены, потолок и в микрофоны. К сожалению, это влияет на качество вне-осевого звука, часто вызывая мутное отраженное звучание и избыточную обратную связь.
          Низкочастотные динамики, установленные на переднюю стенку колонки вообще без рупора, имеют очень широкую дисперсию, в сравнении с высокочастотными динамиками на рупоре (в своем оптимальном диапазоне частот, как отмечалось выше). В результате имеется рассеивание энергии в комнате, звук идет за колонку (где обычно находятся микрофоны), недостает высокочастотной энергии, звучание становится мутным и пропадает речевая разборчивость. Если комната с хорошо выраженной реверберацией, тональное качество реверберации будет грязным, препятствуя понятности речи. Даже если есть прямое покрытие аудитории высокочастотным сигналом, речь может маскироваться избытком низких частот в реверберации.
          Другая проблема с акустической длиной волны связана с низкочастотным драйвером. Ширина рабочей поверхности 12-дюймового динамика начинает достигать ? длины волны на 500 Гц. Это влияет на дисперсию звука, делая заметным переход от широко направленного низкочастотного сигнала к узко направленному высокочастотному, где интерференция, связанная с шириной рупора, суживает площадь покрытия. В то же время, на высших для себя частотах низкочастотный громкоговоритель производит более узкий охват, пока не достигнет точки кроссовера, затем звук начинает исходить из высокочастотного рупора, который имеет более широкий охват в нижнем конце своего спектра. В результате площадь покрытия громкоговорителя (состоящего более, чем из одного компонента) значительно изменяется в районе кроссоверной точки. В дополнение, слушатели, находящиеся "вне оси", будут слышать больше середины из рупора, чем из вуфера. Это может вызвать заметные несовместимости в тональном качестве, когда вы двигаетесь вокруг громкоговорителя и в площади покрытия смешивается узкое покрытие НЧ-драйвера и более широкое ВЧ-драйвера.
          Это приводит нас к использованию рупоров для контроля дисперсии звука как внизу, так и вверху. Для того, чтобы достичь достаточно однородных результатов, рупора должны быть достаточно большими, чтобы соответствовать длинам волн звукового спектра. Речь может содержать энергию ниже 100 Гц, и здесь волна имеет более чем 3 метра в длину. Рупор должен быть очень большим, чтобы контролировать дисперсию таких низких частот. Кроме того, рисунок будет более узким при уменьшении длины волны (когда мы двигаемся выше по частотному спектру) и мы должны использовать целую серию рупоров, чтобы покрыть весь аудио спектр. Пока залы были узкие и высокие, они позволяли использовать единственную вертикальную колонку с полным диапазоном рупоров, затем в современных церквях стали строить полукруглые залы, что сделало непрактичным иметь один чрезмерно большой массив наклоненных рупоров.

          Последние разработки цифровых сигнальных процессоров (DSP) предлагают альтернативу использования больших рупоров для контроля направленности звука от серии драйверов. Взамен этого, сложная комбинация относительного изменения уровней, задержек, и частотной коррекции подается на каждый динамик, в результате относительно небольшой массив громкоговорителей может создать очень определенные характеристики направленности. DSP может быть использован для контроля очень низких частот в массиве громкоговорителей. Правильная комбинация динамиков, физического пространства и сигнальных процессоров может предложить контроль направленности, никогда ранее недоступный. Успешное использование этой техники достигнуто во многих случаях за последнее десятилетие, тем не менее, дороговизна и сложность этого процесса тормозили повсеместное применение этого метода. С возрастающей доступностью и снижением цен на сигнальные процессоры в сочетании с недорогими мощными громкоговорителями, это становится жизнеспособной альтернативой громоздким рупорным системам для многих церквей. О способностях системы громкоговорителей очень трудно судить по их визуальным особенностям или простой документации. Может потребоваться надежный и объективный эксперт или демонстрация на месте для того, чтобы оценить соответствие громкоговорителей вашим церковным нуждам. Просто не забывайте делать ваше окончательное решения из положения "вне оси", где будет находиться большинство слушателей вашей новой системы.