音箱系統

音箱系統

音箱所支持的聲道數是衡量音箱檔次的重要指標之一。

(圖)音箱系統音箱系統

英文名稱:Speaker System

音箱所支持的聲道數是衡量音箱檔次的重要指標之一,從單聲道到最新的環繞立體聲,下面一一詳細介紹:

1.單聲道

單聲道是比較原始的聲音複製形式,早期的音效卡採用的比較普遍。當通過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候,我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵里的。這種缺乏位置感的錄製方式用現在的眼光看自然是很落後的,但在音效卡剛剛起步時,已經是非常先進的技術了。

2.立體聲

單聲道缺乏對聲音的位置定位,而立體聲技術則徹底改變了這一狀況。聲音在錄製過程中被分配到兩個獨立的聲道,

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從而達到了很好的聲音定位效果。這種技術在音樂欣賞中顯得尤為有用,聽眾可以清晰地分辨出各種樂器來自的方向,從而使音樂更富想像力,更加接近於臨場感受。立體聲技術廣泛運用於自Sound Blaster Pro以後的大量音效卡,成為了影響深遠的一個音頻標準。時至今日,立體聲依然是許多產品遵循的技術標準。

3.準立體聲

準立體聲音效卡的基本概念就是:在錄製聲音的時候採用單聲道,而放音有時是立體聲,有時是單聲道。採用這種技術的音效卡也曾在市面上流行過一段時間,但現在已經銷聲匿跡了。

4.四聲道環繞

人們的欲望是無止境的,立體聲雖然滿足了人們對左右聲道位置感體驗的要求,但是隨著技術的進一步發展,大家逐漸發現雙聲道已經越來越不能滿足我們的需求。由於PCI音效卡的出現帶來了許多新的技術,其中發展最為神速的當數三維音效。三維音效的主旨是為人們帶來一個虛擬的聲音環境,通過特殊的HRTF技術營造一個趨於真實的聲場,從而獲得更好的遊戲聽覺效果和聲場定位。而要達到好的效果,僅僅依靠兩個音箱是遠遠不夠的,所以立體聲技術在三維音效面前就顯得捉襟見肘了,但四聲道環繞音頻技術則很好的解決了這一問題。

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四聲道環繞規定了4個發音點:前左、前右,後左、後右,聽眾則被包圍在這中間。同時還建議增加一個低音音箱,以加強對低頻信號的回放處理(這也就是如今4.1聲道音箱系統廣泛流行的原因)。就整體效果而言,四聲道系統可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環繞,可以獲得身臨各種不同環境的聽覺感受,給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術已經廣泛融入於各類中高檔音箱的設計中,成為未來發展的主流趨勢。

5.聲道

5.1聲道已廣泛運用於各類傳統影院和家庭影院中,一些比較知名的聲音錄製壓縮格式,譬如杜比AC-3(Dolby

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Digital)、DTS等都是以5.1聲音系統為技術藍本的,其中“.1”聲道,則是一個專門設計的超低音聲道,這一聲道可以產生頻響範圍20~120Hz的超低音。其實5.1聲音系統來源於4.1環繞,不同之處在於它增加了一個中置單元。這箇中置單元負責傳送低於800Hz的聲音信號,在欣賞影片時有利於加強人聲,把對話集中在整個聲場的中部,以增加整體效果。相信每一個真正體驗過Dolby AC-3音效的朋友都會為5.1聲道所折服。

千萬不要以為5.1已經是環繞立體聲的頂峰了,更強大的7.1系統已經出現了。它在5.1的基礎上又增加了中左和中右兩個發音點,以求達到更加完美的境界。由於成本比較高,沒有廣泛普及。

AV音箱系統

近些年來,在HI-FI雙聲道立體聲音響系統的基礎上,又發展出AV環繞立體聲音箱系統,簡稱AV音箱系統。AV音箱是整個AV系統的一個組成部分,它與全系統其他環節的搭配,以及各音箱之間的搭配,都直接影響著重放聲音的質量。下面談談其搭配原則:

1、音色要平衡。作為整套AV音箱系統,應努力做到各音箱的音色相同或相近,尤其是前方三隻音箱更要做到這一點。否則當音像移動時就會發生斷續或對象改變的感覺,引起音像失真或錯覺。為了做到音色平衡,應儘量使用同一生產廠家及推薦的音箱配套選單,它可以較好地實現全系統的音色平衡性。

2、綜合技術指標要平衡。前置、中置和環繞箱的技術參數不相同,各個技術指標要達到綜合平衡。在杜比定向邏輯下,前置主音箱應當使用全音域揚聲器相同,普通10至20平方米的廳室可使用承受功率60W至120W(8歐美)的主音箱;環繞音箱頻響範圍為10Hz~7KHz,功率為主音箱的1/4至1/3;中置音箱工作於“寬廣”模式時,頻回響達到60Hz至20KHz,功率接近或等於主音箱,使用“普通”模式時,頻響下限頻率應達到80Hz,功率為主音箱的 1/2至1/3。

3、全AV系統的器材素質要平衡。AV音箱系統的重放效果不僅取決於音箱本身的素質和質量,還與全AV系統其他器材有關係。高級音箱應搭配高級信號源、高級AV功放和高級音箱線,高級音箱配用低級的信號源、功放和音箱線,不可能重放出優質音效。信號源種類很多,VCDCDDVD的音源素質不同,重放效果不同;杜比環繞聲THX杜比AC-3編碼方式的信號源不同,播放效果也不同。音箱線種類和質量差別極大,不同材質、結構的音箱線也會重放出不同的音色和音質。總之,AV系統的器材素質和質量要注意平衡性。

4、視聽室內物品搭配要平衡。在視聽室內,各個音箱的擺放既要給製造理想聲場創造良好的條件,又要給室內裝飾藝術創造協調氣氛。音箱的擺放要講究,它們直接影響聲場效果。尤其是前置主音箱的擺位十分重要,它關係到音像定位、聲場的寬深度、低頻再現、頻段平衡度、音樂解析力等。主音箱不易靠近側牆和後牆,應擺放在室內適當位置。小視聽室內擺放中小型主音箱,體積過大將造成室內不協調。室內儘量少擺放物品,原則是簡潔至上,物品多了,室內顯得雜亂,且干擾重放聲場。室內儘量勿引入其他干擾源(如機械鐘錶、空調機等),室內物品的顏色、擺放、裝飾等都有講究,都應經過周密考慮、安排。音箱系統的布局與室內裝飾布局要和諧一致,體現出技術與藝術的結合、科學與美學的統一。

AV音箱系統的中參數與選購的關係

家庭影院與HIFI音響不同,主要區別是HIFI音響玩雙聲道立體聲,即使用一對音箱;而家庭影院則是多聲道,使用多個音箱。以AC-3的5.1聲道為例,其中包括中置音箱、一對主音箱、一對環繞式音箱和一個超低音箱,總數為六隻音箱。那么,我們在購買時應該注意那些事項呢?筆者馬上為大家說說。 

首先筆者介紹一下AV音箱系統的中需要了解的幾個參數與選購的關係:

1.靈敏度

靈敏度的定義為:在1W電功率輸入音箱時,在正前方離音箱1M處所接受到的聲壓級(用dB表示)。靈敏度其實是很容易理解的一個概念,具體體現為音箱的推動難易。靈敏度高的音箱,在同一功率下,輸出聲壓(音量大小的單位)比靈敏度低的音箱聲壓低。一般家庭宜選購靈敏度在88dB以上的音箱,靈敏度偏低的音箱不適宜作家庭使用,為了在小功率功放時也能輸出一定聲壓,形成良好的3D立體聲場,儘量使用靈敏度高的音箱。

2.頻率回響

頻率回響也稱為頻率失真或頻率特性。指揚聲器重放聲壓的不勻均性,單位以分貝(dB)表示。高保真音響要求頻率響至少達到(20~20000)Hz±3dB以上,這是一個比較高的要求。太部分人對同一節目的頻響變化如小於2~4dB就不易覺察。而音箱要做到頻率回響達到20 Hz是非常難的,書架式音箱達到65Hz,落地式音箱達到30Hz已經很不錯,而且要求誤在±2dB內已經有非常好的效果。對於家用而言,選購靈敏度高、動態範圍大的音箱較好,還要注意其應具備相當重量,播放時沒有明顯諧振。

3.功率

在音箱中要注意當中的幾個功率。首先要最大承受功率,因為最大承受功率關係到功放機。承受功率則應根據功放的最大輸出來選擇,就要合理使用功放,即能使音箱淋漓盡致地發揮其最佳潛能,又不因過分加大功率而損壞音箱。而另一個要關注的就是最小推動功率。低於最小連續推動功率,音箱的動態功率餘量不夠,容易讓功放處於超負荷工作而損壞功放和喇叭。因此選購音箱要注意其最小推動功率是多少

4.阻抗

音箱的阻抗和功放的阻抗係數有關。音箱阻抗高,與功放配合時阻尼係數就較大,音箱比較容易受功放控制。一般不要選取低阻抗音箱,因為當功放在低負載阻抗下,雖能輸出較大功率,但其諧波失真和互調失真等指標較差,某些功放的性能甚至變得非常差。常用6歐與8歐的音箱,4歐以下的儘量減少,這與玩HIFI的有所不同。

而另一個選購AV音箱系統注意事項則與外形有關。AV音箱系統加起來也最少也有六隻,對於面積輸較少的家庭來說,擺位成了一個大問題。所以也有用戶使用衛星式音箱,衛星式音箱最大的特點是體積少,能有較大的承受功率,但音質一般。就算是較高級的衛星式音箱所播放出來效果也很難讓音響發燒友滿意。但大家對音質的要求不是太高,衛星式音箱是很好的選擇,適城市居住面積少的要求。

音箱系統的擺放

室內聲學環境對多聲道音箱所營造的室內聲場有一定影響,不同的房音會有不一樣的空間聲學特性.多聲道音響系統是利用多個音箱來表現聲象定位、營造環繞聲效果,這本來就不是一件容易的事,如果沒有理想的室內聲學環境來配合,那么綜合的音響效果就不會好.

室內聲學環境對多聲道音箱所營造的室內聲場有一定影響,不同的房音會有不一樣的空間聲學特性.多聲道音響系統是利用多個音箱來表現聲象定位、營造環繞聲效果,這本來就不是一件容易的事,如果沒有理想的室內聲學環境來配合,那么綜合的音響效果就不會好.根據音響心理學的理論,在室內遲後直達聲小於1ms的早期反射聲,對直達聲有顯著的干擾,會使聲音變得比較混濁,從而影響聲象定位.介於1~30ms之間的早期反射聲對直達聲的干擾會少些,它與直達聲結合在一起,有助於增強響度,但可能會改變直達聲的音色.至於30ms以後的反射聲,人耳通常認為它是混響聲了.鑒於上述原因,我們一定要做好視聽用室內的吸聲、擴散、隔聲等聲學處理,否則,過多的混響會降低聲音的清晰度與連貫性,影響重放音響效果。 為了營造影劇院宏大的立體聲場, 視聽用的房間不宜太小,條件允許的話應加裝吸音材料。

音箱的擺放

在有良好的室內聲學環境的前提下,聲象定位越準確,音色越逼真自然,則越能表現出栩栩如生的聲象合一的臨場感效果。首先看看影劇院中音箱的擺放情況。下圖是具有環繞聲的實際影劇院的各聲道音箱布局。 左、右聲道前方音箱相互分開的距離幾乎與電影銀幕一樣寬,前方揚聲器一般都排放在電影銀幕後面,它們能過銀幕止的細小空隙將聲音傳給觀眾。因此這隻音箱可放置在銀幕一半高度的地方。 超低音音箱不一定放在前方音箱群呈對稱的地方; 標準的影劇院有很多隻環繞音箱,這些音箱和前方音箱一起,真正地"環繞"觀眾擺放。 參考了上述音箱擺放實例後,我們再回過頭看看音箱應如何擺放才能獲最佳的聲效。在這裡,我們要注意一個問題,就是我們碰到的室內播放空間可能比真正影劇院要小得多。下面,我們先討論三隻前方(左、中、右)音箱的擺放方法,然後是環繞聲音箱,最後研究超低音音箱的擺放。

1.中置聲道音箱的擺放

前方中置音箱一般都放在儘量靠近圖像螢幕中心的位置.中置聲道音箱對電影對白的音質影響最大,為了保證對白準確地定位在螢幕中央且聲音清晰,應該使用專門為中置聲道設計的單獨音箱,而不要用普通的書架音箱或電視機內部的揚聲器來代替. 中央聲道音箱大都採用水平橫臥式箱體,其最佳擺放位置是電視機頂部(如果採用前方投影顯示螢幕,則放在螢幕後面),即應儘量靠近螢幕.如果由於房間空間的限制,可採用更為經濟的擺放方案,即不設中置音箱.但這時AV功放的工作模式應置於"幻象"中置聲道模式,使中置聲道的信息從左、右音箱中均衡放出,其聲象正好在螢幕正中央,這對小型聽音室來說是適用的.當然,最好還是單設中置音箱.

2.左、右聲道主音箱的擺放

這兩隻音箱的擺放與中置聲道音箱的位置有一定關係。為了保證聲象左、右移動的平穩性,它們應分別擺放在中置聲道音箱的兩側,並且這三隻音箱應與螢幕前最佳聽音者的位置保持相等的距離。一般來說,中置音箱的擺位應該比左、右兩隻音箱退後一段距離,直到兩者聲場能完全結合在一起,共同營造出真正統一的聲象定位。後退的距離與空間大小、聆聽位置和所用音箱有關,可通過試驗來確定。此外,左、右聲道音箱的垂直高度以它的中/高音揚聲器的軸線不高於或低於中置音箱0.3m為宜(最好是稍低一些),否則左、中、右三隻音箱的高度相差過大,前方聲象在橫向移位時就會給以聲象跳躍的感覺。通常,落地式音箱能滿足上述要求。若採用書架式音箱作左、右音箱,則應把它們固定在音箱支架上,使它高度符合上述要求 左、右聲道音箱離開螢幕的距離與螢幕的大小有關。如果在小房間使用大、中型螢幕的彩電,則左、右聲道音箱可緊靠在螢幕兩側。如果螢幕較小,則可使它們距螢幕稍遠一點以獲得較寬闊的立體聲場。但也不要距螢幕過遠,以免因聲象位置脫離畫面過遠而給人以虛假的感覺。從這一點上說存在著"先天"的不足-環境太小。

綜上所述,左、中、右三個聲道的音箱的聲音指向性重於擴散性,亦即這三個聲道的輻射角度範圍應以朝向最佳聆聽位置為主。如此可減少來自地板,牆壁和屋頂的反射聲的影響,適當保證聲象定位的清晰度。

3.環繞聲道音箱的擺放

環繞音箱是用來營造環境氣氛的,在整個音箱系統也占據很重要的地位. A.環繞音箱的種類 目前,環繞音箱有兩種類型,一種是普通的單極型小音箱,它們通常被放在音箱架上或高掛於牆上.另一種類型的環繞音箱則是THX推薦的偶極型音箱,每隻音箱內均有兩隻背靠背安裝的揚聲器,它們均接成反相方式.這樣組成的音箱只對前後方發出高頻聲音而發不出低頻的聲音(即使給它輸入低頻信號也因抵消疚而發不出低音來).為什麼會這樣呢?下面我們就來看偶極型音箱的工作過程,音箱內背靠背放置了兩個揚聲器,給這兩隻揚聲器饋入相位相反的信號,設某瞬間A揚聲器輸入正極性信號,其紙盒向前運動,壓縮前方空氣(密度增大)與此同時,B揚聲器輸入負極性信號,其低盒向後運動,使其前方空氣稀疏(密度減少)這樣兩揚聲器前方聲波方向就相反,如果兩隻揚聲器饋入的是全頻帶信號,則低頻由於其波長較長故繞射作用強,這樣A揚聲器發出的低頻聲會繞射到B揚聲器處而被削弱(抵消);而中高頻信號由於其波長較短故繞射能力差在揚聲器兩側的中高頻聲音也就小,因而揚聲器前方的抵消效應不明顯,故使兩隻揚聲器只對前後方發出中高頻聲音而發不出低頻聲音了.採用偶極型音箱的目的是為了避免出現過於顯著的方向性. 對於音響界來說,偶極型音箱是一種很奇特的類型,這種音箱還需經過一定的發展才能成熟定型.這種音箱不全頻段的,因為100MHz以下的頻率已被削去了.之所以使用這樣音箱,是因為它只同時向前和向後發聲而絕不向聆聽者所處的側面發聲,並且使聲音到達聆聽者前先充滿聽音室,這樣就可以營造一個適合人聽覺習慣的環繞聲揚. B.環繞音箱的擺放 環線音箱的擺放應視聽音環境(房間情況)和環線音箱的類型而有所不同.左環繞與右環繞這兩聲道的音箱,其聲音的擴散性應重於方向性,這樣有利營造濃郁的環繞氣氛.偶極型音箱擺放時,要著重考慮兩個因素:諧振和自我衰削.抗諧振的最佳位是離頂棚(或地面)20%的室內空間高度處(如室內高度為2.5m,則最佳位置為上、下50cm處)。為了使頻率回響更平滑可以加一種叫低頻"陷阱"的新裝置(吸收低音頻)來消除導致聲音自衰的反射. 對於直接輻射式環線音箱,可供考慮的布置方案很多.例如:固定在兩側牆壁上,並使它們指向後方牆角;固定在後方牆壁上,使它們向外和向上張開呈倒八字形並朝向邊牆與天花板結合處;放在兩側靠牆的地板上,並向上指向牆壁與天花板的結合處,等等.還可根據房間具體情況設計許多其它方案.家庭影院的環繞聲場主要靠室內各反聲面對環繞音箱的聲反射和折射來形在的,而不同房間的室內聲學條件千差萬別,只要耐心試驗,仔細比較,就一定能找到最佳的擺放方案.

4.超低音音箱的擺放

通常把超低音音箱放在前方牆角附近,最好離牆角1m以上,這樣可減小駐波的干擾.也可將超低音音箱放在最佳聆聽位置的兩側,保持適當的距離,因為人耳對於兩旁傳來的超低音的方向性不太敏感,所以此時超低音不會干擾到前方三個聲道原有的聲象定位.當然,最好的擺放位置還是應通過試驗來決定. 下面介紹的方法可能有利於尋找超低音音箱的最佳擺位.將超低音音箱放在最佳聆聽位置(暫時搬開附近的雜物),接好它的喇叭線並反覆播放一段具有強低音效果的音樂,再繞房間四周仔細聽.聽時,要求耳朵貼於地面,大致處於超低音音箱的高度的位置.聽時,找出低音最平穩、最深沉、最清晰的點,即為超低音音箱的最佳擺放位置。

多聲道音箱系統擺位指南

和普通的立體聲相比,環繞聲有什麼優勢和不足呢?這就要從立體聲的錄音談起了。嚴格來講,立體聲錄音對麥克風的擺放角度有很高的要求。一般要求直接進入麥克風的聲音和經過房間反射回來的聲音要達到一個合適比例,這樣錄製出來的聲音的空間感會比較強。

在立體聲實際錄音中,直接進入麥克風的聲音和經過房間反射回來的聲音要達到一個合適比例是很困難的,最主要的問題是在後期的混音中,各種信號被混在了一起。而實際上,各種聲音是在進入耳道後才有混音的效果。在立體聲錄音中,最容易損失的就是經過房間反射回來的聲音,而它正好決定了聲音的空間感。因此,人們在研究環繞聲的時候,就決定設立後方聲道來補償這些混音。這樣在錄音的過程中,需要更多的麥克風加進來,這也就意味著回放時需要更多的音箱來還原聲音,這就涉及到多聲道音箱的擺放問題了。

(圖)音箱系統音箱系統

5.1音箱的擺放

多聲道音箱的擺放直接關係到聽音質量。即使是一點點的差別,也將造成很大的聲場變化。由於桌面影院屬於近場聆聽,所以對空間的形狀、體積,以及家具等物品的衍射、吸收等並不是很敏感,音箱擺放相對自由一些。

●前置音箱的擺放

前置左右主聲道音箱按等腰三角形的擺放方式(圖1),底邊長1.5m~2.0m。如果兩個前置音箱彼此距離過近,人耳聽到的只是揚聲器直接的聲場效果,沒有聽到經過牆壁及周圍空間的反射的渲染效果,聲音不免乾澀、混雜。即便是經過了牆壁的反射,由於你離聲場過近,經過衍射的聲音也被掩蓋了,你是很難聽到的。一般來說,兩個主音箱最好與聽者呈45°夾角,如果音箱距離聽者太近的話,音域定位不精確,且高低音單元存在相位差,聲音不同步;距離太遠,音場會變窄,失去空間感和臨場感。

●中置音箱的擺放

中置音箱擺放的原則只有一個——一定要擺放在正前方,也就是左右音箱的垂直平分線上,與左右聲道箱在同一平面內,一般放在顯示器的上方

●後置環繞音箱的擺放

後置左右環繞音箱應放在兩側的後牆上。如果有可能的話,用音箱腳架把環繞箱架起來,高度儘量與左右主音箱同高。擺放形式也按等腰三角形擺法,底邊與主音箱兩箱距離等長或略長一些。

後置音箱夾角最好呈110°擺放,這樣擺放的原因在於人耳的夾角約等於110°,而後置音箱主要回放從後面傳來的聲音,因此110°的擺放比較接近真實的效果。對於許多電腦玩家來說,後面的空間有限,不太可能用來擺放後置音箱。即便有空間,能不能正好呈110°擺放也是一個大問題。為此,大家可以採用以下“妥協”方案——

方案1:對於沒有後面空間的,可以將後置音箱“反相”到前面,也就是擺在前方和原來後方位置成鏡面對稱的地方。

方案2:對於有後方空間但是不能按照110°擺放的,可以不遵守110°的規範,而擺在後方的某個位置。

方案3:對於後方音箱不能在同一平面的,可以使後置環繞音箱高度約高出聽者60~90厘米擺放。但是要儘量避免高度低於人耳的情況。

●低音炮的擺放

低音炮的擺放則需要強調一下。首先,低音的方向性比較弱,因此低音炮的擺放可以不考慮位置,但是不考慮位置不等於可以隨意亂放。一般來說,低音炮靠近牆擺放,會有比較平均的低音表現。建議將低音炮放在桌面的正中央,且箱面向後,效果會更好一些。因為低音要經過兩次反射才到達人耳,這樣一來能使人產生一種音場被拉伸的感覺,臨場感更強烈一些。

6.1音箱的擺放

6.1音效系統和5.1音效系統相比多了一個後中置音箱,該音箱擺放要求和中置音箱一樣。因此6.1音箱的擺放比較簡單,就是在5.1音效系統擺放方法的基礎上加一個後中置音箱。需要注意的是,由於後中置音箱的加入,使得後方聲音得到加強。因此6.1音效系統的後置音箱擺放時隨意一些也不會太影響效果,因此各種“妥協”方案的效果得到了加強,更接近理想方案,這也是6.1音效系統相對5.1音效系統的最大優點了。

7.1音箱的擺放

相對5.1音效系統,7.1音效系統在保留原先後置音箱的同時增加了兩個側中置音箱,主要負責側面聲音的回放,而原先的後置音箱則可以更加專注於後方聲音的回放,因此7.1音效系統可以做到四面都有音箱負責聲音的回放,環繞效果進一步增強。

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