關(guān)于低音炮和低音陣列,您所不知道的那些事!

超低音音箱,民用領(lǐng)域一般叫做“低音炮”,英文叫Subwoofer。歷史上也真的出過像門炮的超低音。在我們看來超低音箱的體積一般會(huì)比較大,為什么呢?你有可能會(huì)說那大就大了管我什么事,能用就行。就像我們覺得蘋果會(huì)從樹上掉到地上,而不是飛到天上一樣是正常一樣,牛頓卻因?yàn)樗伎剂诉@個(gè)問題而發(fā)現(xiàn)萬有引力,所以說那真的是一顆偉大的蘋果啊,我要是看見一定不舍得吃掉。因?yàn)槲覀儾皇桥nD,整不出什么公式和定理來,但是思考還是可以有的。
假如有兩個(gè)正弦波的聲音,一個(gè)是20Hz(超低頻),一個(gè)是200Hz(中低音),讓它們來推動(dòng)一個(gè)單元振動(dòng),你會(huì)發(fā)現(xiàn)200Hz振動(dòng)時(shí)振膜的運(yùn)動(dòng)速度太快了,它的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程眼睛都看不清,而20Hz比較慢能看很清楚,(振動(dòng)速度≠聲音傳播速度)。
(20Hz的正弦波,振膜一秒鐘往返運(yùn)動(dòng)20次;200Hz的正弦波,振膜一秒鐘往返運(yùn)動(dòng)200次)。俗話說天下武功,唯快不破,如果我們?cè)O(shè)想在同樣尺寸的振膜振動(dòng),200Hz的一次往返運(yùn)動(dòng)就等于降龍十八掌中的其中一掌,“掌風(fēng)”帶勁,“掌速”驚人,手掌(振膜)只要有一定的力量(面積),殺傷力(聲壓級(jí))就會(huì)很強(qiáng)!那么同樣情況下,20Hz震動(dòng)就感覺慢悠悠,軟綿綿的,那么如何增加20Hz的殺傷力(聲壓級(jí))呢?通常的答案就是,加大手掌(振膜)的力量(面積),所以我們開發(fā)了新的招式叫做“如來神掌”。
那就是如果一個(gè)手掌不夠用,一群手掌合起來力量肯定更大了,這叫團(tuán)隊(duì)合作模式。
作為超低音音箱來說,因?yàn)榈鸵舨ㄩL比較長,它們非常適合組團(tuán),這叫做“超低音陣列”—Subwoofer Array。
這是因?yàn)榈鸵艟拖衲腥?,高音就像女人,男人和男人容易組合,所以你看到很多合唱團(tuán)都是男團(tuán),女團(tuán)比較少見,一般也團(tuán)不了多久就會(huì)散,因?yàn)?個(gè)女人一臺(tái)戲,就像高音容易發(fā)生干涉,容易出問題。但是對(duì)于男人來說,3個(gè)臭皮匠頂一個(gè)諸葛亮,就像低音一樣容易疊加,得到更大的聲壓級(jí)。但是低音的干涉,往往后果嚴(yán)重,造成慘劇,就像男人打架一般死傷嚴(yán)重;而高音的干涉,往往還能湊合接受,還能聽,就像女人和女人掐架一樣,散了就沒事。
這是因高音頻率豐富多彩,指向性容易控制,如同女孩漂亮細(xì)膩又溫柔,乖巧聽話更懂事。而低音這個(gè)糙漢子雖然力大無窮,但是也要有規(guī)矩約束才能橫掃天下。這個(gè)規(guī)矩就是相位,相位是對(duì)于一個(gè)波在特定的時(shí)刻在循環(huán)中的位置,是描述訊號(hào)波形變化的度量,通常以度(角度)作為單位,也稱作相角。
對(duì)于低音陣列來說,相位是個(gè)很重要的概念,但是單純的相位是沒啥用,只有兩個(gè)聲波之間的相位差才有實(shí)際的意義,所以需要做超低音箱相位耦合這種工作。因?yàn)槌鸵艚M合起來又能干涉,又能疊加,相位不準(zhǔn)就是只干涉不疊加,典型的吃力不討好?,F(xiàn)在的大型影音室通常都是用分布式低音,追求達(dá)到更均勻的低音效果,但是多點(diǎn)發(fā)聲造成的低音干涉形成的頻響不平衡也一直困擾著我們。因?yàn)閷I(yè)影院是使用低音陣列來解決這個(gè)問題,所以我想借鑒此技術(shù)看是否能夠用來解決這個(gè)問題。
這兩天做了兩個(gè)家庭影院低音陣列的測試,最直觀的感覺就是炮多就是好?。?/section>
我使用了4只Definitive Technology的SC8000 低音炮做了兩種類型的低音陣列,一種是立式堆疊陣列——感謝D.T.的低音炮非常方便堆疊。這種陣列可以有效的控制低音的垂直覆蓋角度,適用于天花板較低的場地,可以有效的降低天花反射低音造成的干涉。4只低音堆疊的垂直角度為120度,我將其放置在墻角(1/8耦合空間),理論上越貼墻角越好,可以提升12dB的電平。
還有一種就是橫置陣列,這種陣列能夠控制低音的水平覆蓋角度,適合縱深比較長,長寬比大的場地,能夠減少兩側(cè)墻體反射造成的低音干涉。因?yàn)镈.T.低音是3向單元的所以低音陣列排列時(shí)音箱之間有間隔,橫置陣列的長度更長,造成水平覆蓋角度比120更窄點(diǎn)。這種陣列需要放置在投影幕下面墻角(1/4耦合空間),理論上越貼墻角越好,可以提升9dB的電平。
因?yàn)榈鸵襞跀?shù)量比較多,為使低頻相位基本都吻合,避免干涉我使用了音頻處理器使用延時(shí)功能做了下相位校準(zhǔn)。
測試設(shè)備使用的是Smart8軟件+USB聲卡+測試話筒。
從測試曲線來看,立式堆疊3只是比較合適的數(shù)量,堆疊數(shù)量越多,單元的間距越大,相位越不容易對(duì)準(zhǔn),需要更好的音頻處理器。
橫置陣列因?yàn)榈鸵襞诘呐帕虚g距更大,相位曲線偏移更多。普通低音處理器不太好校準(zhǔn)相位的。因?yàn)闀r(shí)間緊任務(wù)重,我也就簡單將就下,偏差不大就好。試聽的感受是,兩種低音陣列都能極大的增強(qiáng)低音的聲壓級(jí)和低頻聽感的下限,但是具體聽音感受還是有所不同。立式低音堆疊陣列方式,相位吻合好,低音干凈有力,因?yàn)榻鉀Q了天花低音反射的干涉問題,整個(gè)試音室前后場的低音均勻度非常高,如果您是多排座椅的布局,立式低音堆疊能夠使每個(gè)座位都能聽到同樣好的低音效果,同時(shí)因?yàn)榱⑹蕉询B可以放置在墻角,能夠提升低音的工作效率。橫置低音陣列的水平覆蓋角度小,有效的控制了側(cè)墻的反射會(huì)使的低音的能量更聚集,尤其是靠近低音的第一排座位,這種低音陣列帶來強(qiáng)烈的低頻壓力,讓您覺得低音帶來的氣流吹動(dòng)了褲腿,得到超越專業(yè)影院的感受。這種排列方式的缺點(diǎn)是,低音前后場的均勻度一般,不適合多排的影廳布置。低音陣列這種使用方式,我覺得適用于40平方以上的專用影音室和試音間,能夠帶來超越專業(yè)影院的低音效果。如果大家有條件使用低音陣列的,如果使用Denon或者M(jìn)arantz的AV功放有兩個(gè)獨(dú)立的低音通道,3只以下是不用專用的音頻處理器的,但是3只或以上就要使用專用的音頻處理器進(jìn)相位校準(zhǔn),避免干涉問題。希望大家在使用低音陣列的時(shí)候能有新的用法,能夠得到更高的效果,多多交流經(jīng)驗(yàn)。

文本來源:Sound United