第一部分:房間/系統(tǒng)設(shè)置和聲音質(zhì)量
房間里能影響聲音質(zhì)量的因素很多,包括音箱和擺位,房間本身的失真,聲學(xué)處理和自動調(diào)校系統(tǒng)。當(dāng)然也有很多調(diào)試碟作為調(diào)校的參考。但我覺得首先要把基本概念搞對才能在大方向上走對路。 首先,我會解釋一些將會用到的基本名詞。聲壓(SPL)是音量的衡量標(biāo)準(zhǔn),單位是分貝(db) 而響度并不是音量的衡量標(biāo)準(zhǔn),而是人的感受。比如說:“那個(gè)聲音真的很吵!”跟“房間里皇帝位(MLP)的聲壓是100分貝”是兩個(gè)概念。分清楚這兩個(gè)概念很重要。
失真,音箱擺位和聲學(xué)處理 關(guān)于失真,可以找到很多很深奧的資料,但我只想簡單的說一說。
第一,失真可以定義為“任何對聲音波形信號的改變”(因?yàn)樗械穆曇舳际怯筛鞣N不同頻率的聲波組成的,所以任何波形的改變都會影響到我們聽到的聲音)
但在實(shí)際應(yīng)用中,“失真”說的就是任何對聽感產(chǎn)生不良影響的因素。例如訊源本身就是壓縮過的,或者錄制的時(shí)候就有失真。音箱,低音炮和功放的制造廠商絞盡腦汁來盡量降低產(chǎn)品的失真,特別是總諧波失真(THD) 如果你對失真想更深入的了解,我推薦閱讀這篇權(quán)威文章https://www./blog/distortion
如果我們推一個(gè)音箱,低音炮或功放太狠的話,就會在整個(gè)系統(tǒng)回路里面產(chǎn)生失真。即使我們只是以一般音量的播放的話,房間本身也會影響我們聽到的聲音。但并不是所有的影響都是負(fù)面的,房間也可能有正面的影響。這里我只會討論房間造成的負(fù)面影響。
在后面的篇幅我會詳細(xì)解釋在一個(gè)房間里的施羅德頻率(臨界頻率)之上或者之下的頻率各自的區(qū)別。但簡單來說,一般房間的臨界頻率在200Hz左右,低于這頻率低音就會產(chǎn)生駐波,強(qiáng)化低音聲壓。高于臨界頻率的聲波則會在房間里面來回反彈直到能量消失。
高頻聲波不會強(qiáng)化聲壓,但會影響人的感知,強(qiáng)化響度。特別是如果房間里面有很多硬質(zhì)表面的話,聽起來就會失真。人聽到失真的高頻就會比不失真的高頻覺得響很多。而且人對失真的高頻耐受度比起失真的低頻耐受度差很多。比如,我們會把失真的高頻形容成刺耳,但失真的低頻就只是渾濁而已。所以這點(diǎn)很重要。
【題外話,小于500立方米的家庭影院的聽感往往比大得多的電影院聽起來更響。有些聲學(xué)專家估計(jì)一般的家庭影院在同樣聲壓下要比電影院的聽感要大5-8分貝。越小的房間這種放大效果越明顯。一個(gè)房間經(jīng)過良好聲學(xué)處理后可以把聽感降低2-3分貝。但還是會比電影院聽起來大聲,這種現(xiàn)象一般是由失真引起的】
為了更好的解釋房間會引起失真,理解聲波在房間里面是如何活動的很重要。為了方便討論,我在這個(gè)指南里把低音定義為500Hz以下,中頻為500Hz-2500Hz,超過2500Hz的為高頻。頻率越高,波長越短,擺動速度越快,且沿直線傳播,除非被吸收或者被反彈。波長越長擺動速度就越慢,且碰到障礙物容易被扭曲而不是直線反彈。這種不同的特性直接對我們的聽感產(chǎn)生影響。
舉例來說,10Hz頻率的聲波每秒只循環(huán)10次,波長大概112英尺長。100Hz頻率的聲波每秒循環(huán)100次,波長大概11英尺長。頻率越高,波長就越短。1000Hz頻率的聲波每秒循環(huán)1000次,波長也就比1英尺長點(diǎn)。到了10KHz頻率, 波長也就1英寸左右。以下的連接是詳細(xì)的波長列表http://www./freq.htm
低頻擺動慢,在角落里扭曲沉積,而臨界點(diǎn)以上的頻率擺動就相對快,在房間里面就像臺球一樣反彈直到能量耗盡。中頻和高頻聲波在房間的六面反彈(四面墻,地板和天花板)它們也會在其他硬質(zhì)表面反彈,比如桌面和家具。如果這些反射聲跟直達(dá)聲時(shí)間不是很接近的話,我們的大腦基本上將它忽略。我們基本上會專注于直達(dá)聲,所以聽直達(dá)聲會覺得比較響。人的腦子基本上會過濾掉那些晚些到達(dá)的反射聲來放大直達(dá)聲。
但那些高頻反射聲在6ms毫秒內(nèi)緊跟直達(dá)聲到達(dá)的話往往會讓人感覺到聲音失真了。因?yàn)槲覀兊拇竽X難以把這兩個(gè)緊貼著到達(dá)的聲音合成單一的聲音,所以就會影響聲音的清晰度。
所以剛搭建音頻系統(tǒng)的時(shí)候,我們應(yīng)該關(guān)注聲音的清晰度。所以我把低音炮的炮位調(diào)整放在指南的結(jié)尾部分。在第一部分,我將講講音箱,房間和聽音位之間的聯(lián)系。而其中我會特別注重前三,因?yàn)樗鼈兂袚?dān)了一個(gè)電影音軌的大部分內(nèi)容,對聲音的整體質(zhì)量有著舉足輕重的作用。
*主箱: 讓我們從主箱說起。很多現(xiàn)代音箱是帶導(dǎo)向孔的,所以要離開墻體一部分距離來達(dá)到最佳效果。而靜電式音箱則要求的空間更多因?yàn)樗陌l(fā)聲原理跟傳統(tǒng)的直接發(fā)射式音箱不同。但即使是直接發(fā)射式音箱,也有聲波往后方傳播,穿過音箱箱體,在音箱后方的墻體被反射。
所以在一個(gè)密閉空間如家庭影院播放的時(shí)候,同時(shí)有很多事情在發(fā)生。首先,直達(dá)聲到達(dá)聽音位。第二,音箱后方墻體的反射聲到達(dá)聽音位。第三,側(cè)墻的反射聲到達(dá)聽音位。第四,地板和天花板的反射聲到達(dá)聽音位。我們的大腦很神奇的把這些先后到達(dá)的聲音合成一個(gè)單一的聲音。但如果這些聲音貼得太近,大腦就沒法處理了就會聽到失真。
有很多辦法來解決這些失真。例如,音箱廠商往往在水平方向擴(kuò)散聲場來解決指向性過強(qiáng)的問題,實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬聲場使離軸方向也得到相同的聲壓。但如果聲場搞得太寬,側(cè)墻的反射聲就會過于明顯,這是一個(gè)設(shè)計(jì)上取舍平衡的問題。所以,直接發(fā)射式音箱的500Hz以上的聲波從喇叭口出來是一個(gè)圓錐型,隨著距離而擴(kuò)散。
我覺得大多數(shù)音箱廠商想達(dá)到大概在距離3-4米的時(shí)候有30度的水平方向離軸彌散效果?;旧线@個(gè)距離是大部分落地和書架箱的聽音距離??v向離軸彌散就比較窄了,大概15度左右以避免地板過度反射。(當(dāng)所有的音箱距聽音位的距離處于恰當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí),所有的音箱回放音量將達(dá)到一致。這樣即使不用功放的自動調(diào)校也會很容易的取得平順的頻率響應(yīng)和良好的音效)
確定這個(gè)最佳點(diǎn),不同的音箱,不同的房間都會產(chǎn)生變量,所以需要實(shí)驗(yàn)。比如,如果音箱離得太遠(yuǎn),高音部分就會受到影響,而且側(cè)墻的早期反射聲也會變強(qiáng)。所以,確定音箱離后墻和側(cè)墻的距離,以及內(nèi)束的角度都需要試錯(cuò)。
一個(gè)向來的經(jīng)驗(yàn)法則就是在確定主箱的間距時(shí),把主箱跟皇帝位形成一個(gè)等邊三角形。這個(gè)法則主要起到很好的結(jié)像作用,而且是實(shí)際聲場的寬度建立的基礎(chǔ)。對于家庭影院來說,寬過屏幕;對立體聲來說,寬過音箱。所以,聲場寬度也是決定主箱離側(cè)墻的距離的一個(gè)要素。
還有一個(gè)要素就是之前提到的側(cè)墻反射聲。這個(gè)完全是個(gè)人喜好的問題。一些聲學(xué)廠商和燒友對處理早期側(cè)墻反射聲很執(zhí)著。但Todd Welti博士和Floyd Toole博士進(jìn)行的聽音測試表明,大多數(shù)人更喜歡未經(jīng)處理的側(cè)墻產(chǎn)生的額外的環(huán)境聲,因?yàn)檫@樣聲場更寬,聲音好像是從音箱兩側(cè)傳來的。
聆聽者需要按照自己的喜好來決定主箱的位置擺放,最好的方法就是做實(shí)驗(yàn)。你可以用被子或者厚毯子臨時(shí)掛在側(cè)墻的反射位來確定你是喜歡環(huán)境聲多點(diǎn)還是少點(diǎn)。一個(gè)人坐在皇帝位,另一個(gè)人舉著鏡子在側(cè)墻移動。當(dāng)皇帝位的人從鏡中看到音箱的時(shí)候,那個(gè)位置就是第一個(gè)反射點(diǎn)。
**中置 中置在家庭影院系統(tǒng)中非常重要,80%的內(nèi)容和幾乎所有的對話是分配給中置的。中置音箱的擺位對于對話清晰度影響很大。不管是書架箱還是落地箱,主箱的高音喇叭設(shè)計(jì)時(shí)基本保持跟坐姿的耳朵同一個(gè)水平面上。但中置一般不是在屏幕的上方就是在下方(透聲幕除外)。而且中置基本上都是設(shè)計(jì)成水平放置來適應(yīng)這種擺位。
當(dāng)中置放在屏幕的上下方時(shí),中高頻(高度指向性)并沒有直接對準(zhǔn)聆聽者。之前提到,出于減少地板的反射聲的目的,音箱的縱向彌散受到比較大的限制。這樣一來,整個(gè)聲音的清晰度,特別是對話的清晰度會受到影響。
雖然說人聲的低頻部分不受到指向性影響那么大,但一些相對高頻的輔音如"B", "C", "D","G", "P", 和 "T"作為單詞的開頭或結(jié)尾時(shí)會受影響使得對話不那么清晰。
通常都建議中置音箱最好能盡量對準(zhǔn)耳朵高度??梢酝ㄟ^放置帶角度的墊片來解決這個(gè)問題。有時(shí)調(diào)整后可以對中置的聲音清晰度有很大提升。可以的話,建議盡量不要把中置放柜子里,如果一定要放在柜子里不要放得太靠里,否則聲波先碰到柜里的板子造成不必要的反射聲。
如果無論怎么調(diào)整中置的擺放對話都不清晰的話,也許中置對于系統(tǒng)其他的音箱來說太弱,或低音調(diào)得太強(qiáng),特別是當(dāng)分頻點(diǎn)設(shè)在100Hz或更高就會讓人聲顯得過于渾厚難以聽清。
有時(shí)候,動態(tài)EQ會增強(qiáng)所有聲道的低音,于是過強(qiáng)的中置低音就會影響對話。動態(tài)EQ也會加強(qiáng)環(huán)繞聲道的音量,大概每-5db主音量環(huán)繞增加1db,導(dǎo)致中置更難聽清。除開動態(tài)EQ,環(huán)境噪音,電影音軌本身的音樂或聲音特效也會影響對話的清晰度。所以很多人人喜歡增強(qiáng)中置的電平。
*** 早期和晚期反射聲及房間聲學(xué)處理 除了之前提到過的側(cè)墻早期反射聲外,音箱跟聽音位之間的地板也是一個(gè)強(qiáng)反射源。特別是硬質(zhì)表面如混凝土,瓷磚,木地板等。用地毯等材料可以削弱1000Hz以上的反射聲。
沙發(fā)前的茶幾也會大量反射,所以放點(diǎn)軟性材料就算雜志也是對打散高頻反射聲有幫助的。記住高頻聲波是團(tuán)狀而且直線傳播,所以打散(擴(kuò)散)可以減少失真。
房間的其他位置也會制造麻煩。之前提到,音箱會往后散播部分聲波,如果太靠近墻的話(30-60厘米以內(nèi))建議做些聲學(xué)處理如油畫,壁毯,或?qū)I(yè)聲學(xué)材料等來降低這些早期反射聲。如果用的是厚實(shí)點(diǎn)的聲學(xué)材料如1-2英寸厚的玻璃纖維,大概只能吸收300-350Hz以上的頻率。而發(fā)泡橡膠(foamrubber)等材料500Hz以下的頻率就無能為力了。
普通的房間大小早期反射聲都會在6ms以內(nèi)到達(dá),造成失真,所以請考慮進(jìn)行一定的聲學(xué)處理。同理沙發(fā)如果距離后墻少于1米的話,反射聲也會小于6ms, 建議進(jìn)行聲學(xué)處理。 剛才說的都是早期反射聲,但其實(shí)聲波在房間里面會不斷反射直達(dá)能量消失,這就是晚期反射聲。晚期反射聲消失的耗時(shí)叫混響時(shí)間。如果房間一點(diǎn)處理都沒有的話,這些聲波停留的時(shí)候過長(混響時(shí)間過長),會讓人感到聽覺疲勞,當(dāng)音量提高的時(shí)候也會讓人感到不舒適。
如果你手頭上沒有測量器材,又懷疑房間的聲學(xué)有問題,一個(gè)簡單的拍手實(shí)驗(yàn)就可以大概給你個(gè)直觀的感受。在聽音位拍手,聽到的聲音延長了的話,就是回聲。這里有個(gè)視頻很好的詮釋了什么叫回聲。在一個(gè)全硬質(zhì)表面,無家具,形狀規(guī)則的房間里面敲鼓。當(dāng)然,正常情況下回聲效應(yīng)不會這么明顯,因?yàn)榛蚨嗷蛏俣加屑揖?,沙發(fā)什么的吸收。這個(gè)例子雖然比較極端但大家可以體會一下中高頻失真造成的影響。
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