最后看一下调试之后的效果。
首先,要有好的声音,就必须要有比较好的环境。吸声处理是听音室中最重要的声学处理之一。它直接关系到房间的混响时间是否适当。我们必须清醒地认识到,适当的混响不仅能美化声音,而且从本质上讲,它是Hi-Fi放音的基础。
从听音室装修的声学处理角度那是一个很大的课题,这个内容以后爱威影音会详细为大家讲解。今天要讲的是从调试角度而言的吸声处理,在调试阶段,家里的装修基本已经到位,要在硬装修方面再“大兴土木”地装饰已经不可能,于是就要在软装饰上动点脑筋。
混响时间的概念已有一百多年历史。经典的混响时间(T60)定义是,声源停止发声后,室内声压衰减60dB所需的时间。根据这一定义可以从理论上导出混响时间的数字定义:
T60=0.16V/A(秒) 公式中,V为房间容积(m3),A为室内总吸声量(㎡)
前一定义是测定混响时间的物理基础,后一定义则为控制室内混响时间提供了依据,即对于给定大小的房间,只要控制室内总吸量,就能自由地控制混响时间。这个重要公式称为“赛宾公式”,它最初是由赛宾通过实验建立起来的。
通过对厅堂音质及其混响时间的大量调查和分析,声学家提出了“最佳混响时间”的概念。它告诉我们,要获得良好的音质,房间的混响时间不应过长,但也不是越短越好,而是要适当,这个适当的混响时间范围称为“最佳混响时间”。
最佳混响时间是声学史上第一个反映房间音质的客观参数。我们平时常说“混响能美化音质”,就是“混响适当”而带来的效果。事实上,房间混响是否适当,不仅仅关系到声音是否动听悦耳,而且还直接关系到声音是否真实、自然的程度。许多主观听音评价,如丰满、温暖、清晰、空间感等都与混响是否适当密切相关。因而混响的重要性可以“一言而蔽之”:“牵一发而动全身。”
要把混响控制到适当的程度,首先要知道适当的混响时间是多少,它又受什么因素的影响。对此,许多声学家为我们提供了推荐值。上图就是“最佳混响时间”与房间容积/
音乐/语言之间的一种关系曲线。实际上,这组曲线并不是“绝对”准确的,应该理解为是与房间容积和声音类别相关的“最佳混响时间”的大致数值,相对于各种实际情况,可能有+10-20%的变动范围。尽管如此,它还是为我们提供了两条重要信息。一是使用我们对“最佳混响时间”有了一个基本的数量概念。二是提供了“最佳混响时间”的一些影响因素及其变化趋势。为了进一步理解混响对声音的影响,下面作一些简单的说明。
首先,如果房间较大,“最佳混响时间”也应相应长一些。这是因为房间空间增大,需要较大,需要较大的响度才能使声音听起来更满意些。而增加混响时间能起到高响度的作用。音乐厅的混响时间(1.5秒左右)比听音室大得多,就是这个道理。
其次,适合语言的“最佳混响时间”总是比音乐所需的混响时间短一些,这又是什么原因呢?原来这两类声音都可看作一连串音节或音符组合而成的。原来这两类声音都可看作一连串音节或音符组合而成的。每出现一个音,都对应一个用房间混响时间度量的声衰变过程,如图2所示。如果房间混响时间过长,前一个音尚未充分衰减,后一个音就已经到来,二者之间重叠部分(阴影部分)就会过多,两个音就是易听清楚,声音显得模湖不清而混浊。及之,如果房间混响时间过短,两个音之间重叠很小甚至相互分开,此时每个音听起来还算清楚,但往往不够响亮和丰满,这是因为直达声得不到混响声的有力技持,就清晰度而言,此时也未必能达到最好的程度。显然,只有当混响时间比较适当时,才可能听到既丰满响亮又清晰的声音。由于人们对语言的满意程度主要取决于听清听懂内容的程度,因而混响时间短一些比较有利。相比之下,人们对音乐往往不要求听清每个音符,倒是常常希望相互之间有些“掩盖”避免听到乐器的某些缺陷或不足,这样声音反而更为丰满动听,因此混响时间通常总比语言的长一些为好。
最后要说明的是,作为容积不大的家庭听音室,大多以欣赏音乐为主要使用目的,在设计听音室时,“最佳混响时间”初始值应该适当取得大一些,至少不应小于0.5秒。如果需要,在此基础上循序渐进地降低混响时间,通过试听就比较容易找到符合实际情况的“最佳混响时间”了。
混响均匀性要求
以上所谈的“最佳混响时间”都是中频500Hz时的值。目前室内声学中所涉及的频率范围大多限于125Hz~4000Hz。因此混响时间的控制还包括控制“最佳混响时间”的频率响应问题。关于混响时间的频率响应,一般希望从低频到高频大致平直均匀。不过平直的高频响应对某些乐器的声音是好的,对另一些泛音丰富的乐器则可能会感到过于刺耳。综合起来看,高频允许适当降低一些比较适当。至于低频响可以适当提升一些,有利于改善小房间低频重放效果,因些图3b的混响频率特性也是不错的。不过,当小房间中低频驻波比较严重时,加强低频的吸音,使低频混响时间从中频开始平滑地缓慢下降的特性,也是常用的混响频特性,尤其小房间使用大
音箱的情况下更合适些。
要避免的是图3d那样起伏较大的混响特性。与峰值对应的频率f1的混响时间长,与谷值对应的频率f2的混响时间短,f1就会对f2的信号产生“掩蔽”效应,尤其当f2信号幅度较小时,将几首完全被f1所“淹没”,从而失去很多本来可以听到的微妙的乐音,这对hi-Fi重放自然是很不利的。当室内驻波引起的共振得不到很好的抑止时,低频段常会出现上述情况,从而使声音产生失真或染色。因而在设计听音室时,特别是要注意防止低频共振频率出现“简并”并加强对其的吸声处理。
总之,对于3a~3c的混响特性不能一概地说哪种好哪种不好,因为这与房间驻波和音乐类型有关。不过大致来说,相对于中频而言,高频混响时间希望控制在0~-10%的范围内,低频混响时间控制在+50~-20%的范围内,大概是普遍能够接受的。
初步选定了“最佳混响时间”及其频率响应要求后,接下来要对房间的吸声处理作出大致的安排。
以上是主要材料的吸声系数表。
我们可以根据吸声系数表,计算家里具体的表面积,根据赛宾公式,不同的材质来计算总的吸声量,和要求的“最佳混响时间”进行对比,然后再根据实际情况,来增加或者减少吸收或者扩散的材料,有些在装修后已经很难增加或者减少,有些是比较容易添加的,比如第三类材料。
第3类材料是由多孔性棉毛织物所构成的,地毯和挂帘(即帷幕)是其代表品种,也是历史上最早使用的吸声材料。这类材料的特性是中高频吸声系数较高,而低频吸声系数很低,因此一般作为中高频吸声材料使用。由于地毯和挂帘本来就是家用吸声材料,但由于它主要只对中高频吸声,常常导致声间发混,清晰度不佳等弊端。也许正由于这个原因,再加上现在可用作吸声的材料和结构颇多,(甚至可以自制),使用又十分方便的家用吸声材料,特别是它在一定范围内具有可调吸声系数的特点,更是适合业余使用的吸声材料。折叠面积(%)是指挂帘折叠悬挂时其展开部分的面积与其全部摊开悬挂时的面积之比。折叠悬挂时的吸声系数大为提高,主要是折叠后等于增了挂帘本身的厚度,因而吸声系数就会增大。另外,当折叠(%)增加到一定程度后,吸声系数会出现明显的峯形特性。这是因为折叠(%)大时,挂帘后的空气层厚度也增大,形成类似于共振吸声结的色的吸声特性。表中的丝绒帷幕也有类似的特点。只要我们充分了解挂帘的上述特性,再与低频吸声材料合理搭配使用,完全能够在全频段取得所希望的吸声特性。
具体需要多少材料怎么排布,就要看具体情况,不同房间的混响情况来处理。在没有混响测量仪器的业余条件下,对房间进行混响时间的计算,看起来是毫无实际意义的多此一举。其实恰恰相反,而是十分必要的。因此它便于我们大致设置出多种不同的房间混响特性,从而有可能通过试听和比较,从多种房间混响特性中找到最满意的混响特性。这样在一定程度上弥补没有混响测量仪器带来的不足。
对于初次涉足“房间发烧”,并且有时间、有精力和有浓厚兴趣的发烧友,建议从比较简单灵活,方便更政和成本较低的听音室处理方案起步, 这样有利于逐渐积累经验,最终达到比较理想的效果。
以往自己配一套器材如果不靓声,通常会第一时间埋怨自己买错机,又或者生搬硬套人家的配置,很少会自我反省,检讨一下问题是否出于自己身上。说实话,很少有人真正将自己的器材能量发挥到最佳状态,随着影音技术的不断提高,多声道家庭影院系统越来越多的走进我们的生活,从5.1,6.1,7.1到将来更加繁多的格式,面对越来越复杂的系统,正确的家庭影院系统调校将至关重要。
下面我们将一些自己的经验整理成文,和广大爱好者一起做一下讨论。
一,音响的摆位
喇叭摆位是改善声音效果的最佳方法,它不用花钱,也可以提高你分辨声音质素的能力,而且可以令平凡的效果变得出色(就算器材与喇叭不变),在你花钱将器材升级或进行吸音工程之前,请先肯定你是否已经利用喇叭摆位将体系的潜质发挥尽致。你为喇叭找到最佳位置之后,便要加上厂家供应的钉脚,四个(或三个)钉脚都应该负担同样重量,这样喇叭考试能站稳,不会左摇右摆。我们可通过喇叭摆位来控制声音效果,改变喇叭至后墙或侧墙的距离可控制低频质量,改动喇叭及聆听者的位置可以减低房间谐振的影响。
其实关于多声道系统如何设置音响的摆位问题并没有一个统一的说法,也存在着一些争议。看如下图:
这是某日本测试
软件中推荐的方式,而对于每个位置也都有精确的位置指定。
左前置喇叭的摆位:
与Y轴的距离= X轴长度×0.18
与X轴的距离= Y轴长度×0.15
中置喇叭的摆位:
与Y轴的距离= (X轴长度×0.18)/2
与X轴的距离= Y轴/2
左前置喇叭的摆位:
与Y轴的距离= X轴长度×0.18
与X轴的距离= Y轴-( Y轴长度×0.15)
左环绕喇叭的摆位:
与Y轴的距离= X轴长度×0.535
与地面的距离= Z轴×0.75
右环绕喇叭的摆位:
与Y轴的距离= X轴长度×0.535
与地面的距离= Z轴×0.75
后环绕喇叭的摆位
两个后环绕喇叭之间的距离为30cm, 并且以Y轴/2为基准
与地面的距离= Z轴×0.75
注明: 此摆位必须使用双向或是单向发声环绕喇叭,三向发声喇叭不适用
低音炮摆位:
低音炮与X轴(左侧墙或是右侧墙)的距离= Y轴长度×0.039
与Y轴的距离=X轴的长度×0.738
皇帝位聆听位置:
与Y轴的距离= X轴长度 × 0.535
与X轴的距离= Y轴长度/2
应该说这是一种方式,但大量实践下来的实际听感,也许这并不是最好的方式,特别是在后方有着后环绕的情况下,左右环绕太过靠后。
在此,对于多声道家庭影院系统的摆位,向大家推荐如下的方式。
(1)在确定最佳视觉距离之后,再调整前方左右
音箱的距离,使2只音箱至听音者连线成夹角为45~60度,高音单元与听音者耳朵齐平;
前置左右音箱之间需要一定的距离,太近和太远都难以真正表现出适当的声场。45~60度的夹角是比较适合的,当然对于家里不同的环境,适当的妥协是可以的,只是尽量要靠近这个值。至于前置左右音箱是否要内凹面对听音者?一般在大空间中,可以做适当得内凹,比如听音位置离开音箱有5米以上,如果空间不大,只要让音箱平行向前就可以了。
(2)中置音箱前后位置与左右主音箱平齐,并且与左右音箱处于同一水平高度,一般把防磁中置音箱置于电视机的顶上;
有时候如果用的是
投影机,可能中置一般会放得比较低,其实也可以接受,只是可以把中置前端稍稍垫高,把单元口朝向听音者会稍好,另外中置最好不要置于封闭的电视机柜内,这样有利于声音的表现。
(3)侧环绕音箱摆位采用“侧墙安装法””为最佳,就是把两只环绕音箱面对面指向,放在与听音者等距离的两侧墙上。并使其比听音者高60~100cm。若室内限制无邻近侧墙的,可以把环绕音箱放在地面支架上,安装方法与”侧墙安装法”相同。
也可把侧环绕音箱放在听音者的稍偏后面,但到听音位置的连线与水平线之间的夹角不宜超过15度。
(4)后环绕2只音箱至听音者连线成夹角最好大于30度小于60度,有些爱好者推荐把两只后环绕靠得很近,这样的方式是并不正确的。违背7.1的初衷。后环绕音箱到听音者的距离最好和侧环绕音箱保持一直,高度同侧环绕。
(5)至于低音音箱没有方向性,可放在家具下面或后面,只要使低音丰满而清晰即可。详细的调整会单独有说明。
环绕声前级的设置
在家庭影院系统中,正确的设置环绕声前级,将获得效果最好的声音。要不然出来的效果将和原始的意图千差万别。
市场上的Surround Amp多如繁星,不过,设定项目和方法欲万变不离其中。
大家只要控制住以下几点就可以了:
1,Speake Setting
故名思义,这项设定是让Suround Amp知道阁下使用的喇叭的大小,一般来说有2档选择,分别是Large和Small,照常理推算,如果有低音炮的情况,可以将喇叭都设置为“Small”,这样功放就会把更多的低频交给低音炮,而其它
音箱可以不负担过多的低频压力,功放可以更加充裕得来推好无源喇叭。
虽然这样的观点被90%的人所接受,但也有发烧友并不这样认为,如果把喇叭都设置为“Small”,Surround Amp就会将各声道位于100Hz以下的低频全部给超低音负责,但一般超低音都不太善长近100Hz左右的低频,亦浪费了各声道喇叭的低频,所以无论使用任何喇叭时都要设定为Large,任由5只(或7只)喇叭全频发声,再调校超低音的Frequency来衔接其他声道喇叭的低频就为之最理想。
其实具体怎么来操作,还是要根据具体喇叭而定。要看您的功放是否拥有充足得功率预留,要看主喇叭是否在接受全频发声时,极低频会有明显的失真,还要看您的低音炮在100HZ以上相应的情况。
不过有一点可以肯定,如果您用一套书架式或卫星喇叭搭配低音炮来欣赏电影,那还是把喇叭都设置为“Small”比较合适。所以我们通常比较推荐书架箱+炮的搭配模式。
2,Channel Delay/Speaker Distance
虽然名不同,但不论Channel Dalay抑或Speaker Distance,目的都是让Surround Amp知道各喇叭与阁下头部的距离,然后将数值输入到Surroud Amp便可。通常测量方式都是用一把卷尺来丈量,不过为了更加简便,可以一人操作,爱威影音将使用激光测距仪来测量这个距离的情况。在量度时不用太执著于具体尺度上,因为大部份环绕声器材的量度尺度都只是以每10cm为单位,所以有一些误差实不用介怀。
3,Channel Level
从来没有享受过广阔音场和穿墙过壁效果的发烧友就要留心,其实Dolby实验室早已规定,重播5.1环绕声时每声道的声音水平要达到75db为准,而
软件音效时都是依照这个标准去录制。但一直以来,不少发烧友都用一对误差颇高的“金耳朵”来充当音压计,以为将各声道的音调到一致便大功告成,结果自然不用多说了。
想重播出广阔的音场,营造出穿墙过壁的效果,设定上就不能马虎,而一个准确的音压计更是成功的关键。
至于量度方法亦十分简单,先关好全屋大门窗户,屋内所有会发声东西都要暂时收藏起来,防止影响声音准确性,之后将音计用三脚架承起,置于“皇帝位”处,高度调校至耳朵水平,如果阁下没有三脚架,可以用双手代劳,自己坐在“皇帝位”,手持音计来量度,之后启动Surroud Amp的Test Signal功能,粉红色噪讯就会顺序后每声道发出,此时阁下要一面加减各声道的高度,一面盯着音计的提示,直至调校到各声道都连75dB水平才算完成。当然,要各声道高度丝毫不差地连到75dB水平是一件十分因难的事,一般来说+-0.5dB是可以接受的。另外,在设定超低音时,请将75dB这个规定抛诸脑后,因为经多次尝试后发现,45dB的超低频高度足以震聋耳朵,一般来说只要将超低音的音量关到大至刚好失真,再略为调低一点便会有理想效果。
4,最后还要说明的一点是关于环绕声的格式问题,目前很多Suround Amp都带有各种DSP模式,特别是日系产品。不过从原理上而言,最好的方式还是最原始得来还原软件的声音格式会比较好。在没有多声道录音的年代里,通过各种DSP模式,把单声道或者双声道录音模拟出多声道的效果,有些观众喜欢这种方式,因为它会更加热闹,而有些爱好者则会对其病诟,因为他们没有真正感受到原始的录音。不过,将声音变为多声道方式的愿望并不能受到非议。然而到了多声道年代,当DD5.1,DTS5.1甚至DD EX ,DTS ES面世之后,如果再在多声道录音上叠加DSP模式,就显然是画蛇添足的做法,这完全破坏了导演表达的意图,而一些欧美系环绕声前级设计上根本是不允许多声道录音上叠加DSP模式,可见其态度。所以我们还是推荐功放自动识别原始碟片音轨的设置方式,会更加好一些。
“SubWoofer”在商业或民用上通常被称为“低音炮”或者“超低音
音箱”,其实“超”这个形容词是不对的,它重放的频率带通常是由上限的,150Hz或100Hz至最低的25Hz左右,这只是低音而不是超低音。因为20Hz以下的频率才是超过人耳聆听的
音乐范围的低音,从科学或专业的解释角度来看,也只有低于20Hz的频率才能称为“超”低音。但一般所说的超低音既是指重放频率下限在20Hz以上的低音。无论是重播大动态音乐抑或电影音效时,超低音音箱的重要性甚至更胜于传统落地式的立体声音箱。这是因为包含于许多音乐(交响乐或弦琴鼓乐)以及许多电影内的特殊声音效果都是极为雄壮且动态感十足的低音,这种声音效果并不单只是要让聆听者“听”到,而更是要让他们“感受”到此情此景的氛围。
但是玩
Hi—Fi的朋友对超低音音箱有很多不同的反应,有些人对它有谈虎色变难以驾驭的感觉;有些人觉得这些是玩Hi—Fi特别有经验的发烧友的玩意;有些人觉得这是用来解决小型书架箱缺点的器材,在加入整个系统时对它的摆位不必过于在意;也有人觉得玩这种器材是吃力不讨好,成功率太低;也有人觉得一套理想的系统是不需要加Subwoofer的;更有些人觉得Subwoofer只适合在特大的房间内使用……尽管看法不一,但超低音音箱却是发烧友们谈论最少且又认识最少的一件极重要的器材。
玩超低音的读者大多数认为是因为小型音箱的低音不够,才用超低音。至于大喇叭落地箱就没有用超低音的必要,其实玩超低音并不是用来辅助低音这样简单。在市场上只有极少数传统型式的扬声器能够忠实地再生出电影声音内的低音音效,而绝大部分的就算是中高价AV环绕放大器,也没有足够的功率能量去
驱动超低音扬声器。若是采用了有源主动式超低音扬声器,那么以上两个问题便可以迎刃而解了。
首先需要调整的地方是低音炮的低通滤波器,调整的依据是主音箱的类型。如果你的主音箱个头巨大,只需要让最低频的那一部分信号通过低音炮来表现,你就可以把频率分割点设置为60Hz到80Hz之间;如果你的主音箱体积中等,那么低通滤波器分割点可以设置的稍高一些,例如80Hz到100Hz之间;如果你的主音箱是个小不点,那么最好将分频点设置的尽量高一些(通常为120Hz到150Hz)。
如果没有一些仪器的帮助基本也只能通过估计的方式像上面这样设置。如果有一个多功能音频测试仪,那就能做的比较精确。找一张测试CD,从20HZ到20KHZ频段的将一一扫描,只让主音箱发声,我们可以用这样的方式来测试主音箱的低频响应,看它在达到一定声压级的情况下最低响应到多少低频,然后您就知道炮的分频点大概需要设置的范围了。再通过调节升高或者降低炮的分频点并继续重复测量,直到你得到一个整个范围内比较满意频率响应曲线为止。有人会问,音箱上都有标识,音箱最低能到多少频率,还用得着测吗?其实不然,事实上很多音箱在标称上多少有些“虚”,或者是在衰减很大的情况小测出来的数值,这都不能完全拿来作为依据。有了仪器您就能对音箱控制在一定衰减情况下,来获得它的最低响应频率,这样一来,就能够比较好的做到主音箱和低音音箱的频率衔接。
由于人耳对某些频率敏感,对某些频率则有些迟钝,
不同频率段影响人耳感受响度的规律:
1,在频率值f=1000 HZ的点上,响度值与对应声压级的值相等。
2,在3000 HZ<f<5000 HZ 频率段里,只需要较小的声压级就可以达到1000 HZ用较大声压级产生的响度。这个频率区域是人耳的听觉灵敏区。所以在混音的时候,提升这个频段里的声音电平,整体的响度会明显增加。
3,在f<1000 HZ的频率段里,听觉灵敏度下降。这也就是说,要达到和1000 HZ一样响度的中低频声音,必须有更大的声压级。
4,在f<100HZ的低频区,声压级稍微增加一点,低频响度马上会很明显提升,但稍微减小一点,低音又会马上听不见了。
5,在f>5kHZ的高频区域里,声压级和响度的变化基本保持一致。不过当声音频率超过7kHZ后,灵敏度又会有一定程度的减小。现实中我们还可以发现,当
音乐的音量开的比较大的时候,人耳对于中高频,低频都可以听的很清晰,但当音量减到一定程度(如40dB),低频声音就听不清楚了。因为当音量比较小的时候,人耳对于低频的灵敏度下降,造成低频的响度远比中频要小。
我们在调节低音炮音量的时候,需要有比较平顺的频率响应,这样能使得整个频段平衡稳定,舒服流畅,当然最好也能借助仪器来测量。不过有时候某些相对质量较差的低音炮产品在按照标准调试后会过于拖拉,闷响。所以可以根据情况适当调低音量。
上图当然是一个理想状态,实际上根本不可能达大那种情况。
该图为了说明,实际要把测量器材和炮放在应该在的位置
声音作为一种振动波的表现形式当然具有周期性,于是就有相位的概念,低音炮相位调节的目的是为了要和主
音箱有相同的相位,这样不至于声音抵消,会产生更加和谐的声音来,主音箱/超重低音音箱的综合音效更加均衡。试验能马上显示是否有改进:你可能会在某一个相位上听到更多或更少的低频。改变相位会对你听到听音室的声学音效产生正反两面的影响,这样你在聆听位置所听到的音效也会不同。
像前面说过的那样,你坐在聆听区域的不同位置试听,让你的助手调整一只超重低音
音箱的相位,反复试听,直到获得最佳的音效。当然光凭耳朵还不够准确的话,只要用一只声压测试仪就可以了,通过某些
软件把主音箱和低音炮同时发声,然后对相位进行调节后(有些炮只能调整几个选则,有些像威力登DD可以从0到360任意调整),在视听位置得到相对较大的声压,就是获得比较正确的相位了。