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如何讓揚聲器發揮出理想音效?

  發表時間:2017年07月04日  點擊數:2606 次

  擴聲系統的主要組成部分是揚聲器。在一個場地中,決定音響系統的類型和擺放位置時,應該充分考慮聲音再現時的音質。那么,如何讓系統發揮出最佳的音效呢?

  ▼ 揚聲器位置

  揚聲器的理想位置是無法實現的。理想位置就是需要擴聲的音源所在的地方。

  想象一個小型劇團或古典樂團在一個小型場地表演。無需任何擴聲,來自每個源的聲音都能聽見,與其他源的空間位置關系準確無誤。

  隨著房間尺寸增加,樂器可能需要聲音放大。樂團使用本地放大(localized amplification)已經多年,如今"個人"音響系統仍在小型場地應用上大有市場——這正是幾十年前感恩而死(Grateful Dead)樂隊所采用的"音墻"技術在當代的再現。

  (音墻 Wall of Sound是一個巨大的擴聲系統,在1970年代由音頻設計師Owsley Stanley為感恩而死樂隊的現場表演專門設計。)

  聲源所在地是聲音發出的自然位置。這種方式在許多應用中都是不現實的,而且并不靈活,因此我們需要一個折衷的辦法。首選是將揚聲器直接放在需擴聲的聲源上方,這利用了人類聽覺無法很好地在垂直平面上定位聲音的特點。

  如果揚聲器放在說話者的左側或右側,聽者將顯然感覺聲音并不是從說話者而來的。如果揚聲器被放在說話者上方,聽者的聽覺系統受到蒙蔽,將認為聲音是從說話者發出的。眼睛有效地將聲像拉低從而與視覺對應。揚聲器放在上方還可以讓聲音投射到房間后部,同時又不會讓前排觀眾聽到過大的聲音。

  考慮到這幾個方面,將揚聲器直接放在舞臺上方是非常合理的。

  


  ▼ 尺寸 vs 效率

  揚聲器必須足夠大,以控制聲音的去向。小型揚聲器向所有方向輻射聲音。

  隨著揚聲器的尺寸增加,其指向性也隨之提高。指向性控制在所有的音頻系統中都是絕對必要的,而且需要的控制越多,揚聲器也應當更大。這就是其原理。

  選擇大型揚聲器的另一個原因是考慮到低頻效率。在許多宗教場所,人們希望系統能在極低頻產生極高的聲壓級。

  這意味著必須讓大量空氣運動,這反過來需要較大的活塞表面積。如果沒有大型揚聲器,在大空間中想在低頻獲得高聲壓級是不可能的,人們常常使用多只揚聲器來實現。

  越低的倍頻程需要越多的輻射表面積。如果你想要重放復活節音樂劇表演時的雷鳴聲,或者電子風琴的低音踏板,最好是準備一個非常強勁的低頻揚聲器系統。這必須是個龐大的系統,而且應當置于房間內。

  ▼ 聲音問題

  音響系統許多典型的毛病,如清晰度低、渾濁不清以及糟糕的聲音定位,都可能要歸咎于反射聲。這類有害反射聲,大部分是因為要隱藏和掩飾揚聲器而造成的。

  反射聲是客觀存在的。我們期望反射聲,利用反射聲,并且需要反射聲。但并不是所有反射都是有益的。音響設計師努力避免兩種反射,一種是來自離揚聲器很近的物體的反射,另一種是來自離揚聲器很遠的物體的反射。

  第一種反射造成聲染色,第二種則造成回聲,從而降低音樂和語音的清晰度。嘗試掩飾揚聲器總是會產生早期反射,進而改變揚聲器的頻率響應。這包括網罩、布罩以及孔洞,它們都經過精心設計,以在視覺上顯得更加美觀。簡而言之,讓揚聲器更美觀的措施往往可能讓聲音變得更糟糕。

  要經過深思熟慮的設計才能讓揚聲器在被掩蓋的同時仍然有著可以接受的表現。與光波不同,如果時間沒有對齊,聲波可能會彼此抵消。但這并不全然是壞事。

  音響系統設計師利用相長和相消干涉來讓揚聲器陣列實現所需的覆蓋范圍。好的音響設計師能理解干涉的作用,并且知道如何利用其來提升系統的性能。

  讓我們來看一些從視覺上降低揚聲器存在感的方法。

  掩蓋 ——網罩總是會妨礙聲音。唯一的問題是"妨礙的程度"和"是否聽得出來"。

  TEANMA工程師見過系統設計師花費巨大的代價,將音響系統的頻響范圍擴展到20 kHz以上,卻將所有東西隱藏在一個無法通過20 kHz以上波段的網罩后面。

  但即便沒有網罩,由于空氣吸收的緣故,16 kHz以上的聲音能量也很少有可能傳達到每一位觀眾,所以在揚聲器前方采用一些織物遮蓋還是可以接受的。

  織物當然是需要一個框架的。框架比起其支撐的織物來說,妨礙作用更大。框架構件應當制造得盡可能小,最好不要放在系統高頻驅動的主要通路上。

  空腔放置——放置揚聲器的最糟糕位置是在空腔中。揚聲器本身是一個經過仔細調音的諧振系統。其尺寸、體積以及開口都經過認真選擇以產生需要的響應。

  空腔的本質是"箱中之箱",將給揚聲器的響應帶來明顯的改變。考慮到設計揚聲器時花費的精力,放在隨意大小的空腔中總是會破壞設計師理想中的響應。

  網罩布——請勿給網罩布涂色,即使是很薄的一層。涂料會堵塞聲波通過的孔洞。如果網罩顏色不對,換掉它。

  選購合意的網罩布之前,請牢記兩點。網罩布應該是具有聲學穿透力的,并且應該符合防火安全規定。不幸的是,這些準則將排除你大部分第一選擇。要測試網罩布的可聽效果是很簡單的。

  只需通過一臺質量可靠的揚聲器聆聽一些音樂和人聲,然后用網罩布樣本將揚聲器覆蓋。你聽到的就是測試結果。如果網罩布改變了聲音,不要選用。你會發現空氣容易通過的網罩布產生極低的聲音衰減,是用于掩蓋揚聲器的好選擇。

  方便維護——遲早會有修理揚聲器的必要。請在組裝網罩時記住這一點,它應當可作為單元或模塊面板移除。

  


  ▼ 回到位置上來

  將揚聲器擺在自由空間,旁邊不放置任何物體,可以避免這些聲學陷阱。有一個值得注意的例外是超低頻揚聲器,由于其波長較長,放在房間邊界可以被自然放大。

  這種擺放方式可以增強超低頻揚聲器的聲音,但若是應用到中高頻揚聲器,會造成非常糟糕的效果,因為中高頻揚聲器波長較短,不能與墻壁、屋頂和其他鄰近表面很好地耦合。一個折衷的方法是給揚聲器和安裝硬件涂色,金屬網罩也涂上薄薄的一層。

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