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校園廣播系統(tǒng)中喇叭擺位技巧

2017-8-16 9:13:07 瀏覽:2071次

 喇叭擺位是怎么回事?喇叭擺位很重要嗎?為何?目標?單靠擺位就能搞定嗎?能達到的最好的成果是?

這得先搞懂擺位這件事,喇叭擺位,當然是指移動喇叭在空間中的位置,前后左右;為何喇叭擺在不同位置會有不同的聲音?校園廣播系統(tǒng)

因為擺在不同位置,離周遭界限面(四面墻、天花板、地板)的距離不同,界限面造成的間接音振幅不同,相對時間(相位)也不同,這些間接音加上直接音的總和,成了我們聽見的再生的音樂。

這么說不容易理解,看看圖就知道,這張是模擬一個7.8m x 4.35m x 2.6m空間的振幅頻率響應,喇叭擺在離背墻2.9m,離側(cè)墻0.7m,聆聽位置離背墻1.5m。綠色是界限面全吸音,也就是無響室,是一條直線,音量81dB。

 

紅色則是界限面的吸收率全都是0.2(大約木板的吸收率),結(jié)果夠慘吧?音量最高可沖到98dB,最低則低于60dB,上下震蕩達38dB!而且?guī)缀跞急葻o響室的81dB高,這是怎么回事?

簡單的解說是,不同頻率的音波被界限面反射/折射后與另一個音重迭,可能會同相,這就會讓音量增加,可能會反相,這就會讓音量減低。

 

這同相/反相,由波長決定,而波長與頻率成反比,因此頻率也決定相位。六個面造成的交互作用非常復雜,就成了那個慘樣...

再來慢慢分析看看上面那紅色的曲線是怎么回事,先單純化,設定只有喇叭背墻會反射,其他五個面都全吸收,看起來很規(guī)律,為何如此?

 

音波傳到喇叭背墻后,再傳到聆聽位置,與直接音有時間差,這時間差就成了相位差,相位差0度,就完全加成,相位差180度,就完全抵消,于是就成了這樣很 規(guī)律的,隨著頻率倍數(shù)變化的圖型?纯58Hz處,58Hz的波長5.8m,正是喇叭與背墻距離2.9m的二倍,音波傳到喇叭背墻又回到聆聽位置,需要比 直接音多走5.8m,正好多了一個波長360度,但反射音會反相,結(jié)果成了差180度,與直接音重迭的結(jié)果就是直接音被抵消一部分(間接音的振幅)。

再來,加上喇叭退后一半距離(145cm)的對比

 

同樣很規(guī)律,而且呈現(xiàn)與290cm的曲線倍數(shù)關系,這又是怎么回事?

擺在145cm處,間接音比直接音行程多了290cm,對59Hz而言,等于半波長,180度,再加上反射的反相,就成了360度,等于0度,同相,振幅完全迭加。

擺位造成的效應便是這般波長與距離的魔術,稱之為魔術,是因為六個面的間接音加上直接音共七個的交互作用實在太復雜...

再來看看移動多少才能產(chǎn)生足夠的效應,紅:原先位置,藍:退后25cm,綠:退后50cm

 

注意看最左邊(低頻),變化不大,越是右邊(高頻),變化越大。前面解釋過,這高低變化都是因為相位差,而同樣的移動量對不同頻率而言,相位差不同,波長小的高頻,只要移動一點,相位差就很大,波長大的低頻,得要移動很多,才能產(chǎn)生足夠的相位差,造成夠大的變化。校園廣播系統(tǒng)

以此例而言,退后50cm,等于改變100cm行程差,對59Hz而言,只有16%,約60度而已;但對177Hz而言,則有50%,180度了~

反過來想,如果177Hz太高或太低,只要移動50cm,效果就很顯著;但對59Hz而言,得要移動150cm才能有同樣的效應!這幾乎不可能做到... 退而求其次,別要求到反相,只要差90度就好,不無小補嘛...那也得要75cm,實在也不算是個小距離...若是31Hz呢?那就得要137cm啰!

然而真正的問題不在此,而在于一移動,并不是只對一個墻面有相對位置改變,而是對四個墻面的相對位置都改變!別忘了,前面這幾個推論都是為了容易了解假設 只有喇叭背墻會反射,其他全都是完全吸音,等同于無響室,實際空間當然不是如此。來看看上面那喇叭退后50cm的比較,如果所有界限面的吸收率都是0.2 時,會是這樣一團亂吧?177Hz雖然補起來了,但155Hz反倒凹了,70Hz也凸出...真是挖東墻補西墻啊...

 

一般解決問題的方式是控制變因,偏偏四個墻面變因都連動,無法固定,難...而另一方面,另二個因素,天花板與地板反倒不能動!擺位只能在平面上移動,幾 乎無法拉高或降低,若是問題是出在天花板與地板的間接音呢?那真是一翻兩瞪眼,沒輒!其實還是有點招數(shù),藉由改變喇叭與耳朵的距離,便能改變天花板與地板 間接音的相位(三角函數(shù)拿出來算吧...),只是這樣又變成六個變因連動了...

還有一點要注意,擺位不只擺喇叭,也擺耳朵,別忘了還有聆聽位置背墻。

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