不同環境條件下音響的正確布設方法

不同環境條件下音響的正確佈設方法

無論在何種條件和情況下,都有對應佈設音箱的原則和方法,這些原則和方法是廣大音響工作者和聲學工作者長時間探索總結出來的,是符合科學規律的,遵循這些原則佈設音響,就容易得到好的聲音效果。

不同環境條件下音響的正確佈設方法

一、直射式全頻音箱——避免界面反射

直射式音箱一種揚聲器直接與空氣耦合音箱,它主要依靠聲波的輻射特性,使揚聲器直接向空間發送聲能。從外觀上看,它的揚聲器喇叭口直接向外設置。一般情況下,直射式音箱的低音輻射角度比高音輻射角度大,若將音箱直接放在地面上,低音打到地上被反射後,傳給聽者。這樣,音箱發出的直達聲由於傳遞的距離短於反射聲的傳遞距離,低音的直達聲先到達人耳,反射聲後到達人耳,就出現低音“先來後到”的現象,導致低音重影。我們知道,低音成分的多寡對於聲音的清晰度和可懂度有很大影響,且低音本身就有渾濁感,若低音出現了重影,就會使聲音聽起來更加渾濁。因此,直射式音箱最好不要直接放在地面上或緊靠牆角的位置,否則聽音區聽到的低音就會被加重甚至含混不清,而房間地面如果由對聲音強反射的硬質光滑材料組成,低音渾濁現象會越發嚴重。

實際生活中可能出現的情況是,在距離不高的房間中使用直射聲音箱(尤其是全頻直射式音箱),經常會出現低音渾濁的現象,這種低音渾濁現象單純用均衡器衰減聲音中的低音成分是解決不了的,聲音中沒有低音則已,有則聲音渾濁,皆因低音的反射聲成分太多,產生低音的重影現象。

要減少低音反射的不良影響,在佈設直射式音箱時可要採取以下兩種措施解決:

1、避免將音箱直接放在地面或緊靠牆角的位置,最好用金屬架將音箱墊高40cm以上,佈置在距側牆大於40cm、距後牆大於20cm以上的位置,讓音箱遠離反射界面,就可使低音反射聲明顯減少了。

2、若音箱前方地面為強反射硬質光滑材料(如大理石地面),將音箱直接放在地面時,可以在音箱前鋪吸音地毯來吸收低音的反射聲,只是低音不會被充分吸收,還存在少量的反射。

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二、氣流式低音音箱——利用地面反射

氣流式音箱是一種揚聲器振膜(紙盤)不直接與空氣耦合的音箱,揚聲器的聲音不直接向外輻射。在專業音響領域,氣流式音箱一般為低音音箱。現代的氣流式低音音箱採用了先進的空氣動力學原理,利用只有低音才可能產生的大幅度振膜振動,實現強烈的空氣氣流變化,藉助這種氣流變化來加強低音的傳播。這樣,音箱不僅由於空氣動力學特性使得低音傳得更遠,還由於其優異的額聲學特性式得低音更加豐厚動聽。氣流式低音音箱的佈置和安裝相對比較自由,既可以吊掛在空中,也可以直接放在地面上。

一般來講,將氣流式低音音箱放在地面上效果更佳,因為氣流式低音音箱採用氣流傳播的方式,低音帶有一定

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三、聽音區域要充分獲得音箱的直達聲

直達聲是從音箱發出直接到達聽者的聲音,其主要特點是音色純正,即音箱發出什麼樣的聲音聽者聽到的就是什麼樣的聲音。直達聲由於沒有經過牆面、地面和頂面的反射,不存在音室內裝飾材料對聲音反射後產生的聲缺陷,也不受室內聲學環境的影響,因此音質有保證,聲音保真度高。

如何充分利用直達聲,儘量控制反射聲,是現代室內聲學設計的一項重要原則。就一個房間而言,聽音區域能否獲得所有音箱發出的直達聲的方法,可以用視覺法來判定。在聽音區域,如果聽者能夠看到所有音箱的整體且位於所有音箱共同交叉輻射的區域就可以獲得音箱直達聲。一般情況下,將音箱吊掛是房間獲得直達聲的最好方案。很多音箱的號角指向角度在60度以內,其水平方向指向角度大,垂直方向指向角度小。如果聽音區域沒有位於號角的指向角度以內,就無法獲得號角的直達聲,故音箱在水平放置時,其高音揚聲器軸線應與聽者耳朵的水平高度相一致,當音箱吊掛時,要調整好傾斜的角度,避免影響高音聽音效果。

箱放音時,距離音箱越近的位置,聲音中直達聲所佔的比例就越大,反射聲的比例就越小;距離音箱越遠,直達聲的比例就越小。

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四、音箱佈設與房間中心軸線要對稱

對於室內聲環境的要求是,建築的對稱必須與室內聲學對稱相一致,音箱應佈置在房間中心軸線對稱的位置上,這樣才能為室內提供一個理想、和諧與對稱的聲場。否則,在放音時會帶來很多問題。如果房間本身就是非對稱內部結構或裝修結構而導致室內聲學非對稱時,就儘量使聲場對稱。聲場不對稱到底會導致哪些問題呢?

用效果器給聲音加效果時,會發現靠牆較遠的音箱的混響聲效果比距離牆較近的音箱的混響聲效果要明顯些,這是因為容積越大混響時間越長,距牆較遠的音箱前面的放音空間容積較大,所以混響感就強些。

廳堂聲學特性力求創造均勻的聲場,聲場中的各個位置音量不能相差太多,否則就會使聽音區域的音量和音色的一致性變差。音箱非對稱佈置,就會造成面對空間較大的音箱的早期反射聲的成分少,音量較小,及面對空間較小的音箱的早期反射聲的成分多,音量較大的後果,聲場均勻度受到破壞。

非對稱結構會造成左右聲道音量和音色不平衡,是立體聲放音系統的大忌。立體聲放音時,對左右聲道的平衡要求很嚴格,一旦這種平衡被破壞,就會出現聲像向左或向右方向偏移的現象,導致立體聲音場受到破壞,有明顯的聲音失重感,播放場面宏大的立體聲音樂時,也無法體現音樂的整體美與和諧美,藝術的感染力遠達不到應有的效果。

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五、音箱箱體容積與房間容積要相適

音箱箱體容積與房間容積不相適,不僅視覺上不和諧,而且在聲音效果上也可能引起某些問題。

1、導致反射聲尤其是早期反射聲的量過多,使聲音渾濁,聲像混亂。箱體較大時,音箱的聲音輻射範圍和角度也較大,將它放在小房間裡,勢必會出現大量的快速、多次反射聲。大量的早期反射聲會導致嚴重的聲音多重重影現象,過多的反射聲必然會導致聲音清晰度變差等一系列音質問題。

2、影響再現低音的下限頻率,較低頻率的聲音無法放送。通常,箱體較大的音箱的低音下限頻率較低。一個房間所能再現的低音下限頻率受房間的容積大小限制,房間容積越大下限頻率越低,反之亦然。如果房間容積本身較小,即使音箱的低音下限頻率再低也是徒勞。

3、音箱的發音效率下降,最大聲壓級達不到預期值。音箱向空間放送聲音時,聲音要向各處擴散使各處的聲音能量達到均勻狀態,同時這個聲音也向音箱方向擴散,如果音箱箱體容積接近房間容積,會導致房間的聲音能量向音箱內部倒流而抵消一部分音箱送出的能量,致使音箱放送的聲音無法達到預期音量。

因此,要根據房間容積配置音箱,小房間中最好使用小箱體音箱放音,大房間可以使用大箱體音箱放音或多隻音箱組合成陣的方式放音。

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六、佈設方法

1、集中式擺放

音箱對稱地擺放在房間中表演區的一側,對於矩形房間來說,音箱的位置有位於長邊一側與短邊一側兩種。

集中式佈置的優點:

(1) 聽視覺統一。聲音來自於表演區,聲音的方位與畫面的方位完全相同,視聽和諧一致。

(2) 音質較好。所有音箱均從舞臺面向觀眾區,不存在音箱相對放置的情況,音箱之間聲音的干涉情況較少。

集中式擺放的不足:

(1)聲場不均勻。距音箱近的位置音量大,距音箱遠的位置音量小,在面積相同的情況下,音箱位於長邊一側要比短邊一側的方案的聲場要均勻些。

(2)易產生聲反饋。音箱位於舞臺一側,而話筒也要在舞臺上使用,音箱距離舞臺很近,音箱的聲音很容易傳到話筒產生聲反饋嘯叫。

集中式佈置左右聲道音箱應遵守的原則

集中式佈置時,左右聲道音箱之間距離大致要遵守這樣的原則,即當音箱位於長邊一測時,兩隻音箱之間的距離應等於其背*牆邊長的0.5—0.6倍;位於短邊一側時,兩隻音箱之間的距離應等於其背*牆邊長的0.8—O.9倍。

2、分散式佈置

音箱設置在房間四周,這種方案適用於面積較大的廳堂,後區裝有補音音箱和吸頂揚聲器放音即屬於此種方式。

分散式佈置的優點:

(1)聲場均勻。在房間內的任何地方都有音箱聲音覆蓋,不存在各處音量相差太多的情況。

(2)受聲環境影響小。音箱距聽眾越近,直達聲的比例就越大,聽音區的各個位置都有一隻音箱距離觀眾較近,能夠獲得較強的直達聲。

分散式佈置的不足:

(1)聽視覺不一致。由於畫面來自舞臺方向,而聲音來自四面八方,觀眾沒有感到聲音是從表演區傳來的,視覺與聽覺出現分離現象。解決的方法是,利用哈斯效應,用延時器將非表演區域的音箱信號延遲10——30ms,同時將這些音箱的音量壓得比表演區音箱的音量略低些,這樣做就可以使觀眾覺得聲音是來自表演區了。

(2)相對佈置的音箱間相互有聲干涉現象。聲音一旦出現干涉,將導致對音質的破壞,徹底解決聲干涉很難,但可以採取一些措施減少干涉現象,如避免兩隻彼此相對放置的音箱中心軸線重合及調整它們的水平或垂直角度,總之要儘量使它們不正對著。

3、其他佈置方法

除了集中和分散兩種典型的佈置方式外,目前還有多種音箱佈置方式,如環繞式、SIS式和混合式等,這些佈置方式實際上都是在集中式和分散式佈置的基礎上變化而來的。

(1)環繞式佈置

這種佈置方式,一般用於環繞立體聲系統中;在環繞立體聲系統中,有前置、中置、後置和低音等四類音箱。前置音箱的聲音要求保真度高,佈置在聽音區的前方左右兩側,最好左右各一隻,每側多隻音箱會影響立體聲聲像定位,使聲音成像變虛;中置音箱佈置在正前方前置音箱中央,主要播放人聲,其作用是保證偏離房間中心軸線時的視聽一致性,有單中置和雙中置(左中、右中)兩種情況;後置音箱佈置在後方,提供環境聲,如果房間較大,可以將多隻沿後牆及側後牆在同一水平高度上佈置;低音音箱用於補償超低音,應儘量放在前方中央位置,因為低音如果偏離中央軸線太多時人們是完全可以感覺到的。

(2)SIS式佈置

這是一種全新的擴聲方式,它採用SIS處理系統對聲音進行調控。SIS為英文SPatial1maging System(空間成像系統)的縮寫,這種系統有左、中、右三組音箱,中置音箱主要放送語言聲,左、右音箱放送音樂聲。SIS系統設置的中置聲道對擴聲聲場的改善作用有著特殊的意義,它使中置音箱獲得的並不是簡單的左聲道十右聲道信號,而是經過專門處理的中央信號。可以把語言聲和音樂聲互相分離開來,解決了語言系統與音樂系統同時放音時難以兼顧的問題,既可以保證聽音區域的語言的清晰度,又可以保證音樂的寬泛頻率響應。

(3)混合式佈置

這種佈置方式多用於大型場所(如體育場館等)或露天演出中,又稱為集中分散式佈置。這種佈置形式多樣,一般要根據場地情況決定佈置方式。它既可以採用多隻音箱組合成陣吊裝在一起,又可以用支架將音箱集中在一起,還可以在地面疊起若干音箱陣、集中分散式佈置時、由於音箱之間距離很大,會出現不同區域音箱到達聽音者在時間上有先有後的問題,導致假回聲或聲音的重影現象,如不加處理,就會破壞音質,採用延時器對先到達的聲音信號進行延時是普遍採用的方法。

不同環境條件下音響的正確佈設方法

總之,音箱的佈置要與試聽結合起來,在試聽過程中要不斷地對音箱的位置、角度進行調整,直到聲音效果滿意時為止。音箱佈置是擴聲系統調整中的一個重要的環節,這個環節處理的得當,就會獲得高質量的放音效果。

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