之前的It’s About Time文章介紹了時(shí)間對(duì)齊中的兩個(gè)基本概念:喇叭單元和揚(yáng)聲器的時(shí)間對(duì)齊?,F(xiàn)在讓我們關(guān)注將超低音引入揚(yáng)聲器布局如何影響時(shí)間對(duì)齊。此外,我們還將介紹將多個(gè)超低音集成到系統(tǒng)中的不同方法,以便在更大的聆聽(tīng)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)更一致的響應(yīng)。
也許您認(rèn)為,您所要做的,就是像系統(tǒng)中所有其它揚(yáng)聲器一樣,對(duì)超低音進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊,以補(bǔ)償它們與主聆聽(tīng)位置(MLP)的距離。
事實(shí)上,讓這些超低音與主揚(yáng)聲器平滑無(wú)縫地集成有點(diǎn)困難。揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)師長(zhǎng)時(shí)間努力工作,以確保從低音到中音的切換順暢無(wú)失真。如果做得正確,挑戰(zhàn)涉及驅(qū)動(dòng)單元自身的特征、單元之間的物理間距以及分頻器的設(shè)計(jì)。
即使在這種情況下,設(shè)計(jì)者可以控制揚(yáng)聲器本身的所有方面(選擇驅(qū)動(dòng)單元、它們的間距和分頻器設(shè)計(jì)),從一個(gè)揚(yáng)聲器到下一個(gè)揚(yáng)聲器很難實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。想象一下,如果設(shè)計(jì)師不知道將使用何種超低音以及將超低音放置在哪里,這會(huì)困難得多。這就是超低音與主揚(yáng)聲器集成時(shí)的情況。
似乎這還不夠,在一般大小的住宅空間中,室內(nèi)聲學(xué)決定了超低音的性能。與“低音是全向的,所以您可以將超低音放在任何地方”的看法相反,超低音的放置位置,實(shí)際上對(duì)于最大限度地發(fā)揮其性能至關(guān)重要。
部分原因是低頻的波長(zhǎng)與房間尺寸不匹配,因此聲音在兩面墻之間的反射會(huì)加強(qiáng)或抵消特定頻率。這些頻率要么被房間本身“放大”,要么被房間本身在很大程度上抵消,從而導(dǎo)致低音不均勻,而這與揚(yáng)聲器本身關(guān)系不大。
這些差異并不微妙:房間本身引起的響應(yīng)變化從最小到最大頻率可能相差20dB或更多。20dB的變化聽(tīng)起來(lái)大約是原來(lái)的4倍,通常需要放大器提供100倍的功率,但在這種情況下,是房間本身造成了差異。
這些變化取決于房間尺寸,這就是為什么房間在相同頻率下不會(huì)以相同的方式做出反應(yīng)。它們被稱為“房間模式”。
如果您想向自己證明,這對(duì)您的系統(tǒng)在低頻下的性能具有真實(shí)而顯著的影響,請(qǐng)嘗試這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。
1. 將一個(gè)超低音放在房間一角,播放正弦波測(cè)試音。為簡(jiǎn)單起見(jiàn),只需使用一個(gè)超低音。如果您有多個(gè)超低音,請(qǐng)暫時(shí)關(guān)閉其他超低音。
2. 播放40~80Hz之間某個(gè)頻率的純音(簡(jiǎn)單正弦波)。任何頻率都可以,我們只是在尋找一個(gè)適合超低音頻率范圍內(nèi)的頻率。
3. 從房間的一角開(kāi)始,慢慢沿著房間的長(zhǎng)邊走,注意測(cè)試音調(diào)有多大,它的變化會(huì)比大多數(shù)人想象的要大得多。
4. 重復(fù)同樣的慢速行走,與上一條路徑呈90°,而不是沿著它行走。同樣,情況會(huì)發(fā)生很大變化。
用幾個(gè)不同頻率的低音信號(hào)重復(fù)這些簡(jiǎn)單步驟,以更好地展示您的系統(tǒng)如何受到房間尺寸、.超低音在房間內(nèi)的位置、聽(tīng)眾在房間內(nèi)的位置這三者間的影響。
如果您想要更戲劇性的結(jié)果,請(qǐng)測(cè)量房間的長(zhǎng)度,然后用音速除以該測(cè)量值。音速為每秒343米,例如,343米/秒除以7米長(zhǎng)的房間,得出的頻率為49Hz,這意味著49Hz的聲波將完美地適合7米長(zhǎng)的房間。
用與房間長(zhǎng)度或?qū)挾认鄬?duì)應(yīng)的頻率重復(fù)上述步驟1~4。您會(huì)發(fā)現(xiàn)房間中有些地方聲音很大,而其他地方聲音幾乎完全消失。
您可能聽(tīng)說(shuō)過(guò),多個(gè)超低音可以產(chǎn)生更平滑、更準(zhǔn)確的低音。正如我們剛剛看到的,房間本身會(huì)極大地(且不同地)改變即使是“完美”超低音的頻率響應(yīng),具體取決于它和聽(tīng)眾在房間中的位置。
您可以這樣來(lái)思考使用多個(gè)超低音的想法:由于房間在響應(yīng)曲線中引入了山丘和山谷,因此使用多個(gè)超低音并正確放置它們且進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊,可以使一個(gè)超低音的“山丘和山谷”被另一個(gè)超低音的“山谷和山丘”所緩解,從而在房間的更多區(qū)域產(chǎn)生更一致的低音(其實(shí)還有更多需要探討的內(nèi)容,但您應(yīng)該明白我的意思)。
關(guān)于配置和校準(zhǔn)超低音的“最佳”方法,有幾種不同的觀點(diǎn)。在Altitude中,我們旨在支持所有這些方法,并通過(guò)我們獨(dú)特的WaveForming 技術(shù)(本文將進(jìn)一步介紹)實(shí)現(xiàn)更多支持。
如何全面優(yōu)化房間的低頻效果,這超出了本文的討論范圍。
但是,現(xiàn)在我希望您明白,通過(guò)仔細(xì)放置和校準(zhǔn)多個(gè)超低音,您可以在房間中創(chuàng)造出更平滑、更一致的低音。
讓我們了解一下眾所周知的手動(dòng)時(shí)間對(duì)齊技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)平滑、有沖擊力低音的一種方法涉及多步驟過(guò)程,首先優(yōu)化超低音之間的協(xié)作方式,然后優(yōu)化整個(gè)超低音陣列與系統(tǒng)其余部分的集成方式。
1. 首先將4個(gè)超低音放置在房間的4個(gè)角落,或放置在相對(duì)墻壁的1/4和3/4點(diǎn)。這兩種布置方式在大多數(shù)房間中效果都很好。它們將被稱為超低音1、2、3和4,只要保持一致,任何順序都可以。
2. 使用REW或類似的聲學(xué)測(cè)量工具,分別測(cè)量Sub 1和Sub 2的響應(yīng)。然后測(cè)量Sub1+Sub 2(一起演奏)的響應(yīng)。
3. 理想情況下,Sub 1+2曲線在所有相關(guān)頻率上應(yīng)至少比Sub 1或Sub 2稍微響亮一些(2dB 左右)。在大多數(shù)情況下,情況并非如此,因?yàn)閮蓚€(gè)超低音在某些頻率上會(huì)相互加強(qiáng)(好),但在其他頻率上會(huì)相互抵消(壞)。在此階段,不要擔(dān)心平坦響應(yīng),只需關(guān)注組合響應(yīng)是否大于單個(gè)響應(yīng)曲線。
4. 嘗試向其中一個(gè)超低音添加少量延遲,直到組合響應(yīng)至少比范圍內(nèi)的單個(gè)曲線大一點(diǎn)(例如從20~80Hz)。
5. 一旦Subs 1+2經(jīng)過(guò)優(yōu)化,能夠以這種方式很好地協(xié)同工作,就將它們視為單個(gè)超低音,并對(duì)Sub 3重復(fù)步驟2~4。
6. 一旦Sub 1+2+3在整個(gè)范圍內(nèi)協(xié)同工作良好,就對(duì)Sub 4重復(fù)該過(guò)程。
7. 一旦所有超低音組合在一起,在所有相關(guān)頻率上持續(xù)產(chǎn)生更多低音,而不是單獨(dú)產(chǎn)生,則將所有4個(gè)超低音視為一個(gè)超低音陣列(現(xiàn)在它們就是這樣)?,F(xiàn)在,您可以將它們均衡到房間中整個(gè)座位區(qū)所需的響應(yīng)。
最后一步可以通過(guò)PEQ手動(dòng)完成,也可以通過(guò)房間校正軟件自動(dòng)完成(Altitude支持任一方法,也可以同時(shí)使用兩者。)
Altitude的另一個(gè)功能是脈沖測(cè)試信號(hào),它可用于微調(diào)超低音和主揚(yáng)聲器之間的時(shí)間對(duì)齊。
這一點(diǎn)很重要,因?yàn)閺?span style="box-sizing:inherit;font-weight:700;">本質(zhì)上講,低頻的時(shí)間對(duì)齊更加困難。理論上,低頻比中頻和高頻速度更慢。畢竟,50Hz的單個(gè)正弦波會(huì)持續(xù)整整20毫秒,而5000Hz的相同單個(gè)波僅存在0.2 毫秒。
脈沖信號(hào)重復(fù)一個(gè)極短的正脈沖,刺激所有選定的揚(yáng)聲器。
在此示例中,我們將脈沖應(yīng)用于中置和LFE。經(jīng)過(guò)一些練習(xí),可以相對(duì)輕松地微調(diào)超低音與系統(tǒng)中最重要的揚(yáng)聲器(主揚(yáng)聲器)的時(shí)間對(duì)齊。
當(dāng)通過(guò)這些揚(yáng)聲器聆聽(tīng)脈沖信號(hào)時(shí),您希望將脈沖的高頻部分“集中”在來(lái)自超低音的低頻“砰砰”聲中。
如果主揚(yáng)聲器稍微領(lǐng)先于超低音,那么脈沖信號(hào)聽(tīng)起來(lái)音調(diào)就會(huì)下降(也就是說(shuō),超低音的輸出會(huì)落后于主揚(yáng)聲器一點(diǎn)點(diǎn));相反,如果脈沖聽(tīng)起來(lái)音調(diào)上升,那么超低音就會(huì)領(lǐng)先于主揚(yáng)聲器,需要稍微延遲一下。
對(duì)于那些更注重視覺(jué)的人來(lái)說(shuō),您聽(tīng)到的點(diǎn)擊聲可能會(huì)“傾向于”這個(gè)或那個(gè)方向,如下所示。
將脈沖的高頻部分集中在低頻部分內(nèi)
我們之所以看到(和聽(tīng)到)類似鐘形曲線的現(xiàn)象,是因?yàn)榈皖l對(duì)脈沖的響應(yīng)比高音慢。它們?cè)谳^低頻率下完成一個(gè)完整周期所需的時(shí)間比在較高頻率下更長(zhǎng)。
請(qǐng)注意,有許多不同的方法可以最大限度地提高“小”房間(即家庭房間,而不是大型音樂(lè)會(huì)場(chǎng)地)的低頻性能。超低音之間的對(duì)齊和脈沖對(duì)齊技術(shù)只是聲音的一個(gè)小方面,如果操作正確,可以大大增強(qiáng)低音的沖擊力。
人們需要遵循這樣的過(guò)程,這一事實(shí)說(shuō)明了房間在這些頻率下的聲學(xué)效果所帶來(lái)的一些挑戰(zhàn)。
值得慶幸的是,在集中研究這一挑戰(zhàn)之后,我們現(xiàn)在有了更好、更高效、更簡(jiǎn)單的解決方案。
WaveForming專利技術(shù)的引入,極大地改變了人們理解低頻再現(xiàn)的方式。
如果您已經(jīng)讀到這里,您現(xiàn)在就會(huì)明白,房間中超低音的擺放位置與超低音如何與主揚(yáng)聲器對(duì)齊一樣重要。
WaveForming被設(shè)計(jì)為一個(gè)整體解決方案,結(jié)合了推薦的超低音放置和先進(jìn)的時(shí)間/頻率處理。這真正使Trinnov在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,并通過(guò)簡(jiǎn)化的自動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程,提高了性能和可預(yù)測(cè)性。
一個(gè)可能的超低音放置位置,以利用WaveForming
WaveForming 的另一個(gè)根本區(qū)別是,它不是讓多個(gè)超低音在某些頻率上相互對(duì)抗,以實(shí)現(xiàn)更平滑的低頻響應(yīng),而是驅(qū)動(dòng)房間中的多個(gè)超低音,使它們作為單個(gè)“智能”超低音共同貢獻(xiàn)于同一目標(biāo)。
在時(shí)間對(duì)齊方面,WaveForming執(zhí)行多步計(jì)算以有效地:
1. 對(duì)每個(gè)超低音陣列內(nèi)的超低音進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊,WaveForming需要前置和后置超低音陣列;
(1)確保來(lái)自屏幕的波前一致,并以最佳方式傳播到房間后部
(2)根據(jù)房間特點(diǎn)優(yōu)化低頻傳播,使用與房間匹配的低頻導(dǎo)向,避免對(duì)地板、天花板和側(cè)壁產(chǎn)生過(guò)度反射(解決問(wèn)題,而非減輕其影響)
(3)確保后超低音的時(shí)間也對(duì)齊
2. 將前后陣列進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊,以確保超低音的后陣列及時(shí)“捕捉”波前以消除剩余的反射。
這是WaveForming功能的簡(jiǎn)化解釋,但我可以補(bǔ)充一點(diǎn),除了上述內(nèi)容之外,這種時(shí)間對(duì)齊也依賴于頻率。
本文的主要思想是,您可以通過(guò)精心放置和校準(zhǔn)多個(gè)超低音在房間中創(chuàng)造更平滑、更一致的低頻。
房間聲學(xué)和尺寸對(duì)超低音的性能有很大影響,以至于兩面墻壁之間的聲音反射會(huì)增強(qiáng)或抵消特定頻率。
擁有多個(gè)超低音并將它們放置在正確的位置且進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊,可以使一個(gè)超低音被另一個(gè)超低音所減弱,從而在房間的更多區(qū)域產(chǎn)生更一致的低音。
我們相信,對(duì)所有超低音進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)是正確的開(kāi)始,但諸如WaveForming之類的更新、更先進(jìn)的方法代表著重大突破,通過(guò)智能分析和算法實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的結(jié)果。
※ 本文原載自Trinnov官方博客。