我来教你玩音响(8)

2019-08-28 23:25

看完这些以后,可能有朋友就跑去试了,试完回来说,感觉上还是差异,这很正常。上厕所 说的只是一些大致的感觉,由于不同的产品在特性上有所差异,不一定完全能对应上,上述的只是一种参考性建议。 分频点的设置,只是控制主观感觉的一个方面而不是全部,还有其他的玩法,咱们后面再说。 饭要一口一口地吃,先给大家上一道菜尝尝,让大家作为参考,然后回去根据个人的口味,在此基础上不断实践,不断修改,最终都会找到最适合自己的位置的。 第五章 音箱传输时间差异的测量与校正

现在已经搭建了一个有全频音箱和超低音音箱的系统了,从这个系统的可重放范围角度上说,已经很不错了,对各项工作音乐都可以比较好地演绎出来了,表现力很全面了。 但是在这个不错的现象背后,还有没有什么问题存在呢?咱们这个时候做这样一个实验,找张打鼓的碟来放一下,用这套音响听听,看看能听出点什么问题来。

玩音响就是不断地找茬儿,然后再不断改进,谁让咱们都喜欢追求完美呢?

听听打鼓的音乐,听出什么毛病没有?这里指点一下方向,仔细听听,全频音箱里面出来的鼓声和超低音音箱里出来的鼓声有什么差别吗?可能有些朋友听出来了,有些朋友没听出来。

听出来的朋友的耳朵分辨率可能比较高,听不出来的朋友也别着急,更别担心自己耳朵不灵光了。人自身能力达不到的时候,咱就借助工具来完成一个看上去是不可能完成的任务。 如果单听听不出来,看总能看出来吧。那么咱们就找一个可以把听变成看的工具——大名鼎鼎的电声测量软件SIA SmaartLive工程测量软件。

这软件怎么用,先别着急,后面我会仔细告诉大家使用使用的方法。咱先用这个工具来测量一下,用这个软件发出一个测量信号到咱们的音响系统,然后分别测量从全频音箱和超低音音箱发出的声音到达测试话筒的时间。

把全频音箱叠放在超低音音箱上面,先关了全频音箱打开超低音音箱,测量一下,大家看到测出来一个时间了吧。

这是超低频音箱的传输时间数据。

然后把超低音音箱关了,打开全频音箱,再测一下,又测出一个时间。这回淫耳朵听,直接就看出来这两个时间不相同了吧。超低音用的时间长,全频用的时间短。 这是全频音箱的传输时间数据。 问题:处于同一位置上的全频音箱和超低音音箱发出的声音到达同一个测试点所用的时间不同,也就是不同音箱发出的声波到达某处的传输时间出现了差异,如下图的t1≠t2。

那么既然已经发现了这个问题存在了,我想大家肯定还是愿意去改进的,在动手改进之前,咱们先了解一下这个问题的存在会带来什么样的后果。 全频 音箱 测试话筒 超 低 音 箱 可能产生的后果:大家知道,声波的传输是一种正负交替变化的波,这种正负交替变化跟声波的传输时间有关系。这种正负的概念就是咱们说的相位(PHASE),正半周的时候,声波的相位是“+”,负半周的时候,声波的相位是“-”。

两个音箱,或者叫发声体,发出的声音到同一个点的时候,如果时间不同,某些频率的声波 相位就可能存在不同的情况。比如

相位+

一个音箱发出的声音比第一只晚到 达了一会儿,可能就变成了负相位 ,那这个时候正负就要互相抵消了。

相位- 时间 如上图所示,红色的为一只音箱发出的某频率的声波,蓝色的曲线是另一只音箱发出的相同频率的声波,两个音箱由于传输时间不同,相位相反了。 这一抵消不要紧,声音的能量又损失了,多可惜啊。 现象背后必然有原因,是什么原因导致这种现象发生呢?咱们接下来还是沉信气很不错分析分析原因。 原因分析:在全频音箱和超低音音箱上出现了这种传输时间不同的现象,有些人可能会这样想了,那就是频率越高的声波跑得越快,频率越低的声波跑得越慢,不信你听,高频的声音嗖的一下就过来了,低频的声音才在后面滚滚地过来。

这理由听上去有理,其实完全没道理。从物理学角度上说,声波在空气中的传播速度和几个因素有关,即海拔高度、温度及湿度。你看,这三个因素里面没有频率这个因素吧?所以说高音跑得快,低音跑得慢是谬论。

那么咱们这两个音箱都在同一个环境里,海拔高度、温度、湿度、都是相同的,那么在这个环境中高音和低音发出的声音的传播速度就毫无疑问应该是相同的,那么到底是什么因素导致这种时间上的差异呢?原因有以下三点。

最直接的原因:是因为音箱摆放位置不同。不同的摆放位置到达测试点的距离不同,声波通过不同的距离所花费的时间就不同,这种情况下肯定会存在传输时间上的差异。

但是看看咱们这两只音箱的摆放情况,全频叠放在低音上,近似于同一个位置,所以这第一个原因不适合咱们目前的情况。那么咱们看第二个原因。

第二个原因:是音箱结构问题。大家看,我们使用的这只超低音音箱无法看见它的喇叭,因为这是一只号角式的超低音音箱。

我们前面说过,号角式的超低音音箱喇叭是藏在里面的,在喇叭前面,还有一个一定长度的号角,喇叭发出的声波,要在音箱里面先通过这个号角才到达音箱表面。声波在音箱里面通过这个号角,多走了一段让人看不见的路,这肯定要花一点时间。

而全频音箱的喇叭就是装在音箱面板上的,它发出来的声音不用多走那段路,走的路短了,用的时间肯定就少了。所以,音箱结构不同,也会产生传输时间上的差异。 那么咱们换个方式,换个和全频音箱结构相同的倒相式的超低音音箱再试试,看看还有没有这样的情况。

现在大家看到这两个音箱没有结构上的差异,也不存在位置上的差异了,那么继续实验。 实验结果告诉我们,虽然这两只音箱没有结构和位置上的差异,但是仍然存在传输时间上的差异,这又是怎么一回事呢?这就是一个隐藏很深的问题,咱们接下来开始把它挖出来。 第三个原因:这种时间上的差异来自于喇叭的能量转换时间。大家知道,喇叭是一个换能元件,把输入的电能转换为声能和热能,咱们这里先不考虑喇叭把声能转换为热能的部分,只介绍把电能转换为声能这部分。喇叭是不是直接把输入的电能转换为声能的?有些朋友说是,喇叭不就是个电一声转换元件吗。其实喇叭把电转换为声是这个能量转换过程的一头一理,咱要弄就弄他个明白。 喇叭作为一个电声换能元件,在完成电一声能量转换的过程中,实际上涉及三种能量的两个

转换过程,我们来具体看一下。 第一个过程,从功放输出到喇叭的电能进入喇叭的中的音圈,通了电的音圈的喇叭的磁路里通过电磁感应产生运动,这个原理和电动机相同,所以一秀贩喇叭也叫电动式喇叭。此时,电能首先转换为动能。 第二个过程,在磁路中运动的音圈带动附着在音圈上的喇叭纸盆运动,纸盆带动前方的空气振动,此时,纸盆振动的动能转换为声能。 这三种能量的两个转换过程大家看到了,它们是物理转换过程而不是化学转换过程,既然是物理转换过程,那就不是在同一时间上完成的转换,是需要一定的转换时间的,而不是像化学反应一样是在同一时间完成的。 那么这个转换时间是由什么决定的呢?

首先我们看第一个转换过程,要想让让喇叭的振动部分(纸盆、音圈等)运动起来,就需要外力。

这个外力就是来自电能进入音圈,通过电磁感应产生的动力,那么这个力和输入电功率,磁通量等因素有关。

同样的喇叭,输入的功率越大,转换的时间就越短。不同的喇叭,结构不同,性能不同,这个能量转换时间也不同。

我们再看,有了动力,要想让纸盆动起来,就要花费一定的时间,而且这个时间和喇叭振动部分的重量有关。大家可以想象一下,用同样的力去推同一个水平面上两个重量不同的物体,肯定是重量轻的先动起来。 好了,我们再来看一下全频音箱的喇叭和超低音的喇叭,首先看到的是超低音音箱的喇叭口径比全频音箱的喇叭口径要大。口径大的喇叭,它的振动部分纸盆、音圈等)的重量肯定要大于口径小的喇叭,那么,在同样的外力作用下,口径小的喇叭先动起来,所以,从这个角度上说,口径小的喇叭,能量转换时间比口径大的喇叭转换时间要短。再综合其他因素,这种能量转换时间的差异就显而易见了。

经过上面的分析,现在大家对音箱间传输时间的差异是不是有了比较清晰的了解了?

咱知道这种情况的存在,也知道它可能会产生的不良后果,也了解了产生的原因,那肯定要想办法来解决了。

解决思路:要想解决时间上的差异,首先就要知道两只音箱在时间上到底差多少。要想精确了解这种时间上的差异,单靠人的耳朵是无法精确分析的,所以要借助测量工具。先通过测量工具的测量,得出精确的传输时间差异,然后再利用一些手段加以弥补。

有了这个思路,咱们就开始干吧,先干什么知道了吧?先进行测量,要进行测量,就要有测量工具,现在有了SIA SmaartLive这个测量工具,咱们先来学习一下怎么使用这个工具。 SIA SmaartLive这个电声测量软件工具是一个双通道对比测量工具,其中一个通道作为测量基准信号,另一个通道作为实际测量信号。

比如要测传输时间,作为基准信号,就要求是自身没有传输时间,也就是软件发出信号直接返回软件系统。而作为测量的信号,进入音响系统后,发出声音,被测试话筒接收后返回软件。

两路信号的时间参数在软件内部进行对比,实际测量信号用了多长时间就计算出来了。 SIA SmaartLive测量系统的配置就是三大洋,即装有SIA SmaartLive测量软件的电脑、两进两出全双工带幻象电源的声卡和测试话筒。 下面就是SIA SmaartLive的三剑客: 接下来我们介绍测量方法。 1、按下图接好测量系统。

全频 A高通 调 分 延 功 音 箱 测量话筒 音 频 时 位于主要 台 器 器 放 超 低 听音区 B低通 音 箱

OUT1 OUT2 声 IN1 卡IN2

SIA 软 件 电脑 2、测试话筒放在主要听音区,先保证最重要的区域。主要听音区就是剧场的中央前几排、演出现场的VIP座位区,反正是重要人士所处的地方就是主要听音区。音响系统不可能完美地满足所有人。

3、保持环境相对安静,别在环境嘈杂的时候测,测也不准确。

4、测试话筒与音箱间昼不要有障碍物,障碍物会制造反射声,也会影响测试。 5、打开软件,测量功能选择Impulse脉冲测量模式。 6、窗口显示模式View选择ETC模式。

7、点击界面右下方的信号发处理品在图标Generator,,对话框打开后,选择粉红哭声(Pink Noise)测量信号,信号发生器输出电平LEVEL选择-9~0DB即可。 然后点先对话框Generator ON打开信号发处理品在,或关闭对话框后点亮GEN按键打开信号发生器。

8、打开需要测量时间的音箱,推起测量信号音量到足够响,由于单元转换时间和输入功率有关,测试时的音量要接近正常使用水平。调整声卡输入电平旋钮,软件电平指示灯刚刚到达黄区。

9、按下START按键进行测量。

10、测量后,在软件界面上方出现四个数据,分别是传输时间(ms),距离(m或ft)、声压级(DB)、相们标记(+或-)。把传输时间和相位标记记录下来。

关闭已测完的音箱,打开其他需要测量的音箱,重复8~10步。把所有音箱测量完毕,对比数据,以传输时间最长的音箱为基准,找出时差。 同时注意各个音箱的相位标记是“+”还是“- ”,如果不统一都不能要通过分频器上的极性转换按键或调整信号线或音箱线的极性统一过来。 另外要注意的是,超低频音箱发出的低频声波传输方向性不强,往往会造成比较强的反射声。而测量软件捕捉的是声压级最高的信号,有时候会捕捉到反射声导致测量结果不准确。 在测量超低频音箱的传输时间时,要注意,让软件捕捉到直达声才行。直达声在软件界面上的标志是第一个波峰状的最高点,捕捉到这一点,测量结果才是准确的。见下图,第一个峰值位置为直达声。

我们经过测量得出传输时间差异的具体数据,现在就需要采取办法进行校正。

解决方法:摆放位置如果允许改变,又不想增加设备的,可以采用调整音箱位置的方法,把传输时间长的音箱靠近座位区,缩短它的传输时间,然后再次测量,直到时间差异尽可能比较小为止。

位置不允许改变的情况下,就要考虑是用延时器来进行校正,下面先介绍一下延时器。 延时器

延时器(DELAY或DLY)是一种通过内部的存在下来,把输入的信号先储存下来,然后按照庙宇的时间,延迟后再输出的设备。它的功能就好像是有个人走得比你快,你在后面喊:“你等我一下,咱们一块儿走!”结果那人站在原地不动等你,这一等,那就叫延时了。 延时器的主要功能就是延时时间(DELAY TIME )的设定,一般的延时器可以提供1秒(1000ms)左右的延时量。

目前市场是专用的延时器比较少见,多数人为数字音频处理器上配备的数字延时模块。也可以利用效果器上的延时效果来进行延时控制。使用效果器上的延时功能作人时差调节的时候,要注意关闭延时深度(DEPTH)调整,不要出现回声。 实施方案:现在我们把延时器加入系统中。

按前面的测量方法,分别测试不同音箱的传输时间,以传输时间得其所哉音箱为基准,把延时器接入传输时间短的音箱信号通道。按照经过比对的时间差异值设置好延时时间,然后再次测量,对延时时间进行微调,直到不同音箱之间的时间差异尽可能小即可。 目前的系统图如下。 全频 音 箱 高通 . 音 调分延 源功音频时 设放 台 器 器 备 超低低通 音 箱

好了,经过这一番校正,咱们来试试有什么效果。还是用打鼓的碟来度,先听听经过时差校正的效果,再直通延时器,听听没有校正的效果,听出差别来了吧。

经过时差校正的效果,感觉声音实、不发散;而没有经过时差校正的声音,明显感觉声音发散,不集中。尤其是低鼓的声音,经过校正的,感觉鼓皮是绷紧的;而没有校正的,听起来鼓皮就是松的。时差校正好了,音箱发出的声音就好像阅兵式列队正步走了,多整齐啊!你看看,咱们做的每一项工作,都不能是有更好的效果作为回报,那就是一种成就啊! 第六章

先时前面咱们做的工作作一下回顾,首先针对全频音箱低频表现力不足的缺陷,增加了超低音音箱进行补偿;然后针对全频音箱和超低音音箱的实际工作能力,采用分频器对分配给它们的工作频段进行合理的分配;再就是利用延时器对全频音量和超低音音箱之间产生的传输时间差异进行了校正。这些都是在音响系统内部,对自身的问题进行查找、补偿和理顺。 到目前为止,这个音响系统已经基本理顺了,它们可以快乐地工作了。 那么,现在这套系统还有没有什么问题呢?

咱再听听咱这套音箱,仔细听听,总体上说好像没什么问题,但总感觉有点儿不对。 放张蔡琴的歌儿试试,是不是听着感觉有点儿不像蔡琴唱的?不是这儿多了点儿什么,就是那儿少了点儿什么。

那咱们就得研究研究是怎么回事了,听着味儿不对,那肯定是在什么地方出现偏差了。 咱们说过,音响是用来还原音源的声音的,既然变味儿了,那肯定是没还原好啊,咱得找找问题要找出问题,光靠咱自身能力那就不一定能找对地方,先不管别的,咱还是先借助工具来试试。 还是用SIA SmaartLive软件,咱从这软件里先找出一个20~20 000Hz全频带从低到高的信号一水儿能量平均的测量信号,你看看,个个都是一般儿高的个头。 把这个信号输送到音响系统里面,看看变成什么样了。 蓝色的频谱是咱给音响系统输入进去的信号的频谱,绿色的频谱是咱的音响发出来的声音再


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