擴(kuò)聲系統(tǒng)概述
擴(kuò)聲系統(tǒng)通常是把講話者的聲音對聽者進(jìn)行實(shí)時放大的系統(tǒng),講話者和聽者通常在同一個聲學(xué)環(huán)境中。成功的擴(kuò)聲系統(tǒng)必須要具有足夠響度(足夠的聲增益)和足夠的清晰度(低的語言子音清晰度損失百分率),并且能使聲音均勻地覆蓋聽眾,而同時又不覆蓋沒有聽眾的區(qū)域。
擴(kuò)聲系統(tǒng)包括擴(kuò)聲設(shè)備和聲場組成,主要包括聲源和它周圍的聲環(huán)境,把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡?a target="_blank">信號的話筒,放大信號并對信號加工的設(shè)備、傳輸線,把信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘柕膿P(yáng)聲器和聽眾區(qū)的聲學(xué)環(huán)境。
擴(kuò)聲系統(tǒng)的運(yùn)行
1、系統(tǒng)維護(hù)
音響系統(tǒng)中電聲設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù),主要是防潮、防振、防過載。而音響設(shè)備本身與一般的電子設(shè)備并無什么大的差別,作為系統(tǒng)的保養(yǎng)有異曲同工之處。需要注意的是:
(1)調(diào)音臺、功放的衰減器,即調(diào)音臺上的推子和功放上的衰減器,在系統(tǒng)開機(jī)、關(guān)機(jī)時都應(yīng)置于衰減量最大的位置,待系統(tǒng)電源接通,啟動后再按要求慢慢調(diào)整到合適位置;
?。?)應(yīng)防止液體,雜物和灰塵等落入調(diào)音臺推子的縫隙中;
?。?)防止系統(tǒng)各級設(shè)備嚴(yán)重過激勵而損壞輸入級;
?。?)防止信號過強(qiáng)而損壞功放和音箱系統(tǒng)。
2、應(yīng)急措施
在音響系統(tǒng)運(yùn)行過程中,出現(xiàn)故障是難免的。此時應(yīng)采取應(yīng)急措施,確保主聲場有足夠的聲音。常用的應(yīng)急措施有以下三種:
?。?)簡化系統(tǒng)最簡單的系統(tǒng)只要有調(diào)音臺、功放、揚(yáng)聲器即可進(jìn)行擴(kuò)音。甚至在使用靈敏度高的電容式傳聲器時,將電容傳聲器的輸出直接接到功放的輸入端都能勉強(qiáng)地進(jìn)行工作。
?。?)啟動備用系統(tǒng)
由于音響系統(tǒng)中的設(shè)備一般都是按立體聲方式配置的,在實(shí)際擴(kuò)音中多不作立體聲擴(kuò)音,若一路設(shè)備損壞、可以用另一路完好的設(shè)備帶動兩路后級。例如對原有兩路均衡器的系統(tǒng),損壞了一路則可臨時接成單聲道形式。當(dāng)然這樣連接時只能作單聲道擴(kuò)聲。另外要注意前級設(shè)備一路輸出帶后級若干個負(fù)載時應(yīng)保證后級輸入阻抗的并聯(lián)值不應(yīng)太低,通常只要不低于600歐則可以保證前一級設(shè)備的安全運(yùn)行。對于功率放大器也是如此,如果系統(tǒng)中兩臺功放損壞一臺時,往往可將揚(yáng)聲器全部接到一臺功放上,但要注意揚(yáng)聲器并聯(lián)后的阻抗不應(yīng)小于功放規(guī)定的最低負(fù)載阻抗(一般是4歐)。
?。?)用返聽系統(tǒng)代替
暫時取消返聽、監(jiān)聽功能、保證場內(nèi)擴(kuò)聲。當(dāng)要求有較好的效果時,返聽、監(jiān)聽設(shè)備是必要的,但當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障,需要作應(yīng)急處理時,應(yīng)首先保證場內(nèi)擴(kuò)音,此時可臨時將返聽、監(jiān)聽用的器材設(shè)備用于場內(nèi)的主擴(kuò)音系統(tǒng),首先確保觀眾可以聽到聲音。
擴(kuò)聲系統(tǒng)優(yōu)秀低音的定義
“大多數(shù)人以為擴(kuò)聲系統(tǒng)的混濁嗡嗡聲是中低頻共振產(chǎn)生的,其實(shí)它是來自于低頻音箱在產(chǎn)生幾個倍頻程以下信號時,同時產(chǎn)生的諧波失真的聲音?!?-資深音箱工程師的話。
現(xiàn)在,用于音樂會的音箱系統(tǒng)在大部分頻率范圍內(nèi)的表現(xiàn)都很好。在過去五年到十年里,音樂會音箱系統(tǒng)的發(fā)展有了很大進(jìn)步。但是,低頻聲卻并沒有取得同等的提升。當(dāng)你去看演出,特別是那些聲音特別大的演出,是否經(jīng)常感覺頻譜的上半部分和下半部分正在打架?聲壓級低時,聲音都挺不錯,但當(dāng)聲壓提高時,中低頻部分會傳出混濁的轟鳴聲。
為了讓聲音保有透明度,可憐的音響師別無選擇,只得加大中高頻的輸出能量部進(jìn)行補(bǔ)償,這樣高低頻之間的“戰(zhàn)斗”開始了。而音樂(還記得音樂嗎?)就在其間迷失了。
在演出結(jié)束時,你會聽到人們在找借口:說房間聲學(xué)條件惡劣,或者樂隊(duì)在舞臺上聲音太大,或者擴(kuò)聲音箱不夠,或者其他一些什么理由。
雖然確實(shí)有許多房間的聲學(xué)環(huán)境不好以及存在一些其他問題,但是許多問題只是單純來自于音響系統(tǒng)中糟糕的低音。下面將討論是什么產(chǎn)生了糟糕的低音,以及如何避免。
諧波:
著名的家庭Hi-Fi音響公司AcousticResearch(簡稱AR),制造了世界上首個緊湊型低失真低頻音箱AR-1,與當(dāng)時流行的大功率低頻音箱形成鮮明對比,這款音箱有著清晰、緊密、悅耳的低音表現(xiàn)。
關(guān)于聲音,AR指出,現(xiàn)實(shí)中,什么是破壞音樂會系統(tǒng)低音的關(guān)鍵:“大多數(shù)人以為擴(kuò)聲系統(tǒng)的混濁嗡嗡聲是中低頻共振產(chǎn)生的,其實(shí)它是來自于低頻音箱在產(chǎn)生幾個倍頻程以下信號時,同時產(chǎn)生的諧波失真的聲音。”
1991年,JasonSoundofVancouver公司開發(fā)了一款新的低頻音箱。新的低頻音箱取代了之前的一個型號,兩者有著相同的輸出電平和頻率響應(yīng)。
除了箱體形狀改得更方便使用外,唯一區(qū)別是新款音箱的失真比舊款音箱低了大約6dB。舊款音箱在高功率下有著約4%的失真,新的則只有約1%。
比較這兩款音箱時,可注意到的主要區(qū)別并不在低音,因?yàn)樗鼈兊鸵舻穆牳袔缀跏且粯拥摹?/p>
但是,當(dāng)新設(shè)計(jì)的音箱與整個系統(tǒng)一起工作時,1kHz以下的聲音都清晰了起來。
中低頻和中頻較低頻段的透明度更高,聲音聽起來很舒服,并且低音和中音之間的層次感顯著增強(qiáng)了。
為什么?因?yàn)樾碌牡皖l音箱沒有給音樂頻譜的下半部分加上討厭的諧波。
如果你曾見過人們使用系統(tǒng)測量工具如MeyerSIM或RationalAcousticsSmaart來對擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,可能會注意到一個奇特的現(xiàn)象:查看調(diào)試后的系統(tǒng)頻率響應(yīng)時,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在約200Hz與400Hz或與500Hz之間,有一個較寬頻帶的衰減。
他們?yōu)槭裁慈绱嗽O(shè)置?
原因之一是當(dāng)系統(tǒng)聲音變大時,低頻音箱會產(chǎn)生諧波并充滿該頻率范圍,這樣不得不降低真正節(jié)目源在此頻段的能量,從而保持整體的平衡。
這樣做真可惜,因?yàn)橛性S多樂器的聲音(鋼琴中低音區(qū)域、大提琴、薩克斯、吉他的低音弦、低音鼓,等)都屬于該頻率范圍。
好的低音聽起來應(yīng)該是這樣子:
*低音脈沖不會掩蓋音樂的其余部分。
*你可以感到低音是音樂的一部分,而不僅僅是某種節(jié)奏或音效。
*低音有著豐富的色彩和質(zhì)感,每一刻都在改變--它并不是一直持續(xù)不變的單調(diào)嗡嗡聲。當(dāng)然,除非音樂本身就是這樣子的。
*你可以聽到音符的音高,而不是含混不清的嗡嗡聲、隆隆聲、巨響以及重?fù)袈暋?/p>
*打擊樂有現(xiàn)實(shí)感,而不是像巨人在咳嗽,或是在拍打地毯,或是在用棍子敲打巨型枕頭。
*瞬態(tài)聲音強(qiáng)而有力,不過當(dāng)持續(xù)的音符出現(xiàn)時,聽起來清晰且悅耳。
*沒有額外加入刺耳的或沉悶的噪聲。
*當(dāng)非常響亮的極低音符奏響時,它會直擊你的胃部和下半身,而不只是上面的胸腔和頭部。
好的低音是透明的。這可能聽起來有些奇怪--低音怎么會有透明感?如果你想要聽答案,去規(guī)模較大的教堂聽一場管風(fēng)琴獨(dú)奏。地球上沒有哪個擴(kuò)聲系統(tǒng)產(chǎn)生的低音質(zhì)量能達(dá)到那些管風(fēng)琴的水平。
無論你喜歡什么音樂,如果你很在意低音,應(yīng)該每隔幾年就去找一場管風(fēng)琴演奏會聽一下,提醒你的耳朵低音該是什么樣子的。
在擴(kuò)聲系統(tǒng)中,好的低音是不常聽到的。實(shí)際上,有些混音工程師從沒聽到過。當(dāng)他們最終有機(jī)會對低音優(yōu)秀的系統(tǒng)進(jìn)行混音時,經(jīng)常需要花一點(diǎn)時間來習(xí)慣。
但是聽過好的低音后,他們幾乎再也不想回到糟糕的低音中去了。
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失真一點(diǎn)兒更好?
有時人們說,低音有點(diǎn)失真有好處,因?yàn)檫@讓低音更響亮,并為瞬態(tài)聲音增加沖擊感,但是對這種方法下結(jié)論還為時過早。
毫無疑問,失真的低音確實(shí)感覺更加大聲、沉重,并更有壓迫感。同樣毫無疑問的是,如果正確地進(jìn)行混音,偶發(fā)的低音放大器削波可以在瞬態(tài)低音中增加一些破音效果。
盡管如此,這些效果卻很難處理,容易脫離掌控。
如果你需要更多低音,請使用更多(或更好的)低頻音箱。如果低音旋律需要破音,可以在混音通道中插入一個合適的效果器,或者只需用個便宜點(diǎn)兒的話筒。
讓混音整體受制于一堆產(chǎn)生互調(diào)失真的非線性低頻音箱,只為了讓幾個通道得到一些特殊的聲音,這是沒有意義的。
例外:
當(dāng)然,上面所有的原則有一個例外:迷幻音樂。這里指的是舞曲、比較狂野的音樂風(fēng)格、某些種類的科技電音,以及基本上所有通過對身體和感官的物理沖擊從而讓人產(chǎn)生超常規(guī)意識狀態(tài)的音樂。
如果你涉足于這些種類的音樂,那么你需要低音有著震徹心扉的效果。這樣的效果帶來的是每個低音瞬態(tài)都伴隨著大量諧波,使得房間晃動、燈光黯淡、音樂模糊、人們眼花繚亂。
如果這是你尋求的效果,那么你多半需要的是高失真的低音。最簡單的實(shí)現(xiàn)方法是使用非線性低頻音箱。想要對效果有更充分的控制,可以使用低音失真設(shè)備,如副諧波發(fā)生器和其他“邪惡”的效果器。
大量低音:
在迷幻音樂圈子以外,也有許多人喜歡大量的低音。但如果不是利用失真來創(chuàng)造強(qiáng)大低音的幻象,那么應(yīng)該怎么做?
答案是:擁有大量的低音動態(tài)余量。如果你的系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的低音輸出能力,那么當(dāng)一個真正的低音符出現(xiàn),系統(tǒng)可以將其完整輸出。
換言之,如果系統(tǒng)真的具備強(qiáng)大的低音輸出能力,就不必利用失真來假裝了。但是如何在獲得足夠低音動態(tài)余量的同時,保持合理的安裝空間和不超預(yù)算限制?
答案是:使用高靈敏度的低頻音箱。要以現(xiàn)在的普遍預(yù)算,為音樂會提供充足的動態(tài)余量,大多數(shù)低頻音箱的靈敏度是不夠高的。
頻率響應(yīng):
你的低音該低到什么程度?
這里是一些常見樂器的低頻限制:
四弦電貝司--40Hz
五弦電貝司--30Hz
大貝司--40Hz
標(biāo)準(zhǔn)三角鋼琴--27.5Hz
低音歌手--62Hz
普通大型管風(fēng)琴--16Hz
低音鼓(近似值)--60Hz
這個列表并沒有寫明這些樂器最重要的頻率。對于許多低音樂器而言,諧波比基波更響亮并更重要。對于高一些的頻率,人耳更快、更容易聽到諧波,并且諧波經(jīng)常包含了大量旋律和節(jié)奏信息。其實(shí),在最為流行的音樂中,音樂頻率范圍的最重要部分都在60Hz以上。
40-60Hz范圍的聲音有利于提升體驗(yàn),但只有在60-100Hz表現(xiàn)好的情況下,并且你得知道如何控制混音中的能量以避免大房間里的混響問題。
在音樂會應(yīng)用中,40Hz以下的有用音樂內(nèi)容很少。偶爾需要用在有著大量合成器低音的演出。在典型的大型音樂會場地的流行音樂應(yīng)用中,這些頻率的表現(xiàn)并不太好。
音箱制造商總是無止境地追求令人印象深刻的參數(shù),他們似乎總是在制造能輸出大量35-45Hz的低頻音箱,而不惜以犧牲保真度和60-100Hz的輸出為代價。
這種低頻音箱能推動大量空氣,但很難聽。
低音的挑戰(zhàn):
在大型音響系統(tǒng)中,不容易獲得好的低音,因?yàn)閷⒌皖l失真降到可接受的水平是不太容易的事。
對此有兩個主要原因:
1.空氣是非常稀薄的物質(zhì),并且低音的震動相當(dāng)緩慢。對于緩慢動作的低頻音箱錐盆,要對空氣產(chǎn)生較大的推動效果,體積必須很大,從前到后的運(yùn)動路徑必須很長。高功率的低頻單元看起來似乎是一個強(qiáng)大的設(shè)備,但事實(shí)上它就像一張紙?jiān)谖L(fēng)中瘋狂拍打,試圖產(chǎn)生影響,所以要讓這類東西做到線性是不容易的。
比較:在水下可以從2英寸直徑的低音單元得到低至20Hz的響亮的低音。
2.得到好的低音,要求低音失真聲壓級必須特別低,這有兩個原因:(a)耳朵對低音失真諧波比實(shí)際的基波更加敏感,對兩者的靈敏度相差10-20dB,以及(b)許多人似乎喜歡擴(kuò)聲系統(tǒng)中有大量低音增強(qiáng)。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,超低音中1%的失真相當(dāng)于頻率范圍其他大多數(shù)部分中7-10%的失真。
可以從剛才的例子中看到,低頻音箱的失真從4%降到1%時,效果會非常明顯。
大多數(shù)現(xiàn)代低頻音箱在最大輸出時的失真指標(biāo)為5-10%。這是主要問題所在。
要獲得好的音樂會低音還要面對另一種挑戰(zhàn):因?yàn)橛行┭惭菀繇憣I(yè)人士從未聽到過好的低音,所以他們不會向制造商提這方面的要求。結(jié)果,市場上只能找到較少的低失真低頻音箱。
在錄音室監(jiān)聽與高端的家庭立體聲系統(tǒng)中,情況有所不同--許多人知道好的低音聽起來是怎樣的。在這些市場中,許多制造商努力減少低音失真,所以有許多成功的產(chǎn)品問世。
為了在40-100Hz范圍獲得好的音樂會低音,號筒負(fù)載低頻音箱是最佳解決方案。
如果你的系統(tǒng)能夠輸出好的低音,那么你還要面對設(shè)計(jì)低音陣列以獲得最佳覆蓋的任務(wù)。
低音覆蓋是很容易預(yù)測的,雖然有時根據(jù)預(yù)測結(jié)果要進(jìn)行比較困難的音箱布置。
為了更好地和其他領(lǐng)域的專業(yè)人士合作,從而得到更多的生意機(jī)會,音響工程師有時不得不讓步,并假裝已經(jīng)擁有了好的低音覆蓋,因?yàn)樗麄儾幌肱c燈光、視頻和舞臺機(jī)械產(chǎn)生設(shè)計(jì)上的沖突。希望更多的最終用戶可以了解到好的低音的重要性,并試著改變這些情況。
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