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[音箱] 技术学堂: 一起来学习音箱的摆位

22-5-25 15:53 8220 4 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

小uu 帖主

22-5-20 17:48


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偶尔会有些音响迷抱怨:为什么音响买回家后,声音效果和音响店试听时差了很远呢?显然,他们可能忽略了空间声音条件和音箱摆位调整的差异。一套音响器材的表现效果受不同环境的影响是非常大的,甚至能够给人“判若两人”的感觉。这是因为,每个空间的声学特性都不一样,以及受家居陈设条件的限制,没有把音箱摆在最佳的位置,种种因素的叠加,足以让一套音响组合在每个不同的聆听环境中的表现大相径庭。


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1、永远绕不开的音箱摆位调整
当然,也有经验丰富的音响迷,选购新器材的时候不但能够买到自己的心头爱,回家后还能够根据自己的空间声学条件,结合音响的特性作调整,包括线材、音箱摆位和空间声学处理等几个方面着手调声,让一套音响的性能发挥得淋漓尽致。音响圈有个说法:音响只是一个工具,听音乐才是目的。高保真音响可以最大程度重现唱片中记录的细节和音乐元素,而调整音箱摆位的目标,是为了避开一些声学缺陷,获得正确的声音平衡度,并且重播出更好的现场感,发挥出音响该有的潜能。


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那么,音响买回家后,怎样才能发挥出应有的效果呢?我们先从音箱的摆位说起吧,因为这个方法是在大部分家庭无法大幅度改变家居声学条件的前提下,比较容易达成改善音质的目的。而且,作为音响调整中最重要的基本功之一,音箱摆位的操作可操作性非常高,基本上零成本,还锻炼了听感判断能力,只需动动手就能带来耳目一新的音乐重播体验,何乐而不为呢?


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2、我们需面对哪些主要问题
通常,屋宇结构比较规则的家居大多属于硬反射空间,六面硬砖墙(包括大面积玻璃门窗)均会对几乎全频的声波起强反射作用,或许有厚实的沙发会对中低频有一定的吸收、窗帘也会对中高频有一定的吸音作用,但这些都无法达到真正的声学建声处理的效果。结果往往是某些频率会大幅度增强形成驻波(具体驻波频率视乎空间尺寸比例而定)、某些频率又会被抵消,从而造成频响曲线非常崎岖,听感上会出现有某些乐器显得特别大声,某些又特别小声(比如鼓声听起来比较弱,欠缺力度)等等情况。除非你的居室面积非常大,或者是不规则的空间,这样的空间面对的声学问题影响会小很多。


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3、来看一组音箱数据
面对上述普遍存在的问题,在不作空间声学处理的前提下,通过音箱的摆位的确可以起到一定的调整效果。在具体摆位之前,需要先了解一些有必要知道的原理和数据:由于声音中频率越低所呈现的扩散波形越像“球形”。通识中,声音是以波的形式存在并传播的,当音箱发出声波时,不同频率的指向特性有所不同。声音的频率越高,声能辐射的指向性越窄,超高频成线束状辐射,中频呈半球形辐射,低频几乎呈球状全方向辐射(频率越低球状越圆),也就是向不同方向的声能辐射因不同频率而变化,意味着在音箱周围的任意方位,低频的声压级都几乎相同,这也是一直以来所说“低频没有指向性”的原因。因此音箱离开各面墙壁的距离,将直接影响到低频(400Hz以下的中频至低频)的表现,尤其是音箱到后墙(音箱背面的那面实体墙)的距离,当等于某个频率的1/2、1/4波长的时候,该频率的声波就会出现抵消现象,这是一个客观存在的物理声学现象。


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正因为低频的这个特性,会通过后墙出现大量的反射声,而且反射后相位是反转的。当反射声和直达声传到聆听位置的时候,能量相同相位相反的频率就产生了抵消。那么具体哪些频率出现了抵消呢?这跟音箱(从低音单元振膜算起)离后墙的距离(d代表距离,往返距离为2d=1/2λ)以及音箱到聆听位置的距离关系息息相关。


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我们可以通过公式来计算出波长和频率之间的关系:λ=c/f,其中λ代表波长(距离单位,表示长度),c代表空气中声速340m/s,f代表频率)。此处公式运算的过程省去二千字,我们直接看按1/2波长计算出的答案:
0.3米-283.4Hz、0.4米-212.6Hz、0.5米-170Hz、0.6米-141.7Hz、0.7米-121.4Hz、0.8米-106.3Hz、0.9米-94.4Hz、1米-85Hz、1.1米-77.3Hz、1.2米-70.8Hz、1.3米-65.4Hz、1.4米-60.7Hz、1.5米-56.7Hz、1.6米-53.1Hz、1.7米-50Hz、1.8米-47.2Hz、1.9米-44.7Hz、2米-42.5Hz……


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除了1/2波长的低频频率会出现抵消的情况,其它倍频的波长也会出现这个情况,比如1/4波长的频率,计算很简单,直接在上面的频率除以2就是了。也就是说,假如音箱低音单元振膜离后墙刚好为1米,那么在聆听位置上,会出现42.5Hz、85Hz、170Hz等频率的抵消,如此类推。于是,低频表现力再好的音箱,遇到这个情况也会出现某些低频乐器表现不佳的情况,我们参考下图,就能够明白大致会影响什么乐器的表现了。


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答案是不是已经呼之欲出了?为了获得更好的低频表现,我们应该视现实的情况,要么把音箱摆放在离后墙0.5米以内,要么就摆放在距离后墙2米或更远。因为,这两种看似极端的摆放位置,能够最大程度上避免低频抵消的影响。


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另外,空间声学中有一个因素大家容易忽略了:在较常见的居室中,每个房间的尺寸都会有相对应的几个波长(频率),令声音能量积聚形成共振,这种共振会在房间中形成驻波,于是驻波频率的声压会增强。对于通常家居没有经过严谨声学建声处理的中小型密闭式聆听环境而言,我们还可以计算出这个空间的低频下限频率,来了解低频的特性。比如,在一个宽3米长5米高2.8米左右的书房,最大的直线是对角线7米左右,也即这个空间能听到的最低频率是48.6Hz左右。除此之外,我们还能通过几面墙的尺寸计算出这个小空间的低频共振频率(驻波),分别在120Hz、113Hz和68Hz。


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你看到低频抵消效应和驻波之间的玄机了吗?简单说:假如这些驻波频率刚好对应低频抵消的频率,那么在很大程度上就能缓解这两者的影响,我们调整音箱摆位的目标,就是要找到音箱在房间中最合适的位置(与后墙的距离),让抵消和驻波两个矛与盾的问题得以缓解。这个目标好像很难,但我们却可通过计算找对应对的办法。


4、常见聆听空间的摆位建议
在上面举例的15平方小空间中,显然一对Sonus Faber势霸Minima Amator Ⅲ小情人,或者是Olympica Nova 1歌剧院新星1号书架箱正好能够发挥出全部的性能。这种本身低频下潜性能相对较为有限的小书架箱,摆位距离后墙(指3米短边那堵墙)为1.4-1.6米左右的时候,低频的反射音已经比较微弱,而且频率已经在音箱低频表现的下限,再加上可能产生低频抵消的频率刚好在房间的驻波点附近,只需耐心微调位置,一定能找到各方面因素相互取得平衡的效果,对音箱重播的频率影响已经很小,甚至已经可以忽略。


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另一方面,远离后墙的摆法还能够获得开扬深远的音场立体感。因此,“小情人”和“新星1号”音箱无论摆放在离后墙0.1-0.6米或者在1.4-1.6米的距离,也不用担心对低频产生抵消或者驻波的影响。前者有饱满宽松的听感,后者深远通透的音场、精准的定位表现令人一听难忘。


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那如果聆听空间宽5米、长8米、高2.8米呢?这个环境更接近不少玩家的真实状态。此时空间的对角线长超过11米,可闻低频下限约30Hz,房间的驻波约在120Hz、68Hz和42.5Hz。此种环境非常适合使用低频延伸出色的中大型的落地箱,比如Sonus Faber势霸Homage Tradition名琴传承系列中的Amati大名琴就是一款出类拔萃的选择。


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而音箱的摆位也是遵循上述的原则,由于Amati大名琴箱体深度就有0.512米,因此摆位上也是两种选择,一是如果聆听位置比较靠前,甚至约在房间中间的话,那么音箱后沿可紧贴后墙(5米短边那堵墙)摆位,让低音单元振膜与后墙间距不超过0.6米,此时的低频饱满有力,声音厚实从容。二是如果聆听位置比较靠后的布局,或者能安排在房间长度的三分一位置(聆听者身后离背墙2.6米)的话,那音箱离后墙的距离安排在距离后墙1.4-1.8米处、最理想甚至可达2.6米的位置。


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如果你有条件作这样的尝试,那么恭喜你,在这个摆位距离建议上,耐心地通过前后移动音箱来找寻低频抵消和驻波能够相互融合的位置。当找到音箱与空间最契合的那个点,即可尽情享受音箱发出的完整低频,以及带来媲美现场的立体舞台空间感。但是,理想是丰满的、现实却很骨感。一般家居非专用聆听空间的话,谁能把音箱摆到房间的“中间”呢?这显然是个不太现实但又充满诱惑力的建议。


5、音箱摆位需关注的几个细节
通过上面的数据掌握音箱距离后墙位置的关系之外,具体到摆位的方法,音响圈一直以来也有几种经验可以借鉴。


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1、在房间比较规整的前提下,尽可能把左右两只音箱的对称摆在房间的中心轴两侧相等的距离上,也就是左右要对称,“皇帝位”也需安置在中心轴上。也即让两只音箱和聆听位置形成等腰三角形或者等边三角形的关系,这样对形成对称的音场和准确的结像、定位有极大的关系。

2、音箱的低音单元不要处于聆听空间天花板和地板之间房间高度的中心点,这样同样会造成低频的抵消,因此选择合适高度的音箱脚架是很重要的。


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3、关于两音箱的内倾角度,作为家庭欣赏音乐用途,无需依循监听音箱那种声轴正对耳朵的“监听式”摆位,虽然这种方式声音的细节最清晰、线条最鲜明,但声场会显得比较窄、不够宽松。但是否就只采用完全不加内倾角的摆放呢?这又得因地制宜,不可一概而论。关注点在于权衡听感的平衡度和定位结像的清晰度,内倾角加大的时候高频会增多,清晰度提高,声像的实体感更位扎实明确。不做内倾的摆法,声场更为宽大,空间谐波更为丰富,各有各的优势特点,各位玩家根据自己的喜欢调整即可。


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4、两只音箱一致的垂直度,由于中频和高频有指向性的原因,如果左右音箱的声轴指向出现误差,那么将影响结像和定位的准确性。通常情况下可借助水平尺,通过落地音箱或者书架箱脚架的钉脚来作调整。


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调声的要素中,音箱摆位是一个实用性最高,而且还不花钱的方法,只要做好了,带来的音乐聆听乐趣将加分不少。让我们一起动手,尽情享受正确音箱摆位带来的乐趣吧。

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强哥xu 2

22-5-20 19:02

音箱摆位确实是个最省钱的调音方式。谢谢小uu上传此贴。谢谢
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小uu 3

22-5-20 19:41

强哥xu 发表于 2022-05-20 19:02
音箱摆位确实是个最省钱的调音方式。谢谢小uu上传此贴。谢谢

一般好文章都会上传
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hnmcsky 22-5-21 17:48 显示全部楼层

hnmcsky 4

22-5-21 17:48

好文章!已点赞、评分和收藏。这算不算一键三连?
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土豆123 5

22-5-25 15:53

深度好文,感谢分享
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