音响系统与喇叭的搭配之四

如题所述

第1个回答  2022-10-27
环绕 音响 系统和两声道音响系统,最大的差别就在于喇叭数量的多寡。从音响发展的历史来看,从单声道、立体声(二声道)到多声道(环绕音响),对「音场」的描述是愈来愈具体。单声道系统,声音就是在前方中央,没有左右之分;而演进到立体声之后,音场就有左右之分,您可以听得到吹萨克司风的乐手站在中央、Double Bass在右边、爵士鼓在左边,确实比起单声道系统已经改进了不少,但在正常的情况下,立体声系统所呈现出的音场仅止于「聆听者座位的前方」,而环绕音响系统还加入了环绕喇叭,使整个音场再向后延伸,包覆聆听者的座位,您不只可以听到前方乐手的演奏,您还可以听到听众在您的后方、侧方的喝采欢呼声,让您完全进入演奏的现场,这就是环绕音响系统的魅力。环绕音响系统要包含哪些喇叭才算完整?一套完整的环绕音响喇叭系统通常包括两支主声道喇叭、一支中央声道喇叭、两支环绕喇叭和一支超低音喇叭,我们就先从各声道喇叭负责的区域开始说起。环绕系统的喇叭如何分工 就两声道音响来说,左、右声道喇叭负责全部的声音,然而对环绕系统而言,左右声道所表现的只是「音场的一部分」而已。我先举左声道喇叭为例,不论是Dolby Pro-Logic、Dolby Digital(AC-3)、dts或是THX系统,左声道喇叭所负责的区域是从音场的左侧到前方中央偏左的部分,而右声道喇叭所负责的区域是从音场的右侧到前方中央偏右的部分,我这么说,您搞糊涂了吗?没关系,我再讲明白一点:在两声道系统中,两支喇叭之间的音场靠的是它们之间的「结像」,因此不论是音场中央、中央偏左或是中央偏右的音像,都必须由两支喇叭共同负责;相对于环绕系统,左声道喇叭不负责前方音场中央偏右的部份,右声道喇叭也不负责前方音场中央偏左的部份,这全都是因为环绕系统中有中央声道喇叭的缘故。

中央声道喇叭负责的区域又是哪里呢?让我这么说好了,只要是左右声道喇叭之间的声音都有它的份,假使您已经在用投影机,打到80吋以上的银幕,左右声道喇叭的位置分踞银幕的左右两侧,这个时候,只要是出现在银幕上的东西所发出的声音,中央声道喇叭都要负责其中的一部份,不是只有对白而已。我再强调一次:凡是出现在银幕上的东西中央声道喇叭都要参一脚,不是只有对白,就是爆炸、撞车也有它的份。中央声道喇叭有多重要?只要您是用Dolby Pro-Logic、Dolby Digital、dts或是THX等等电影环绕模式,中央声道所负责的部份就占了所有电影音效的百分之六十以上,是整个环绕系统所有的喇叭之中工作最吃重、也是最重要的一支喇叭。不过,在某些非电影用途所使用的音乐环绕模式中(音乐DSP),中央声道的工作就不是那么吃重了。比如像Yamaha的音乐DSP模式在运作时,就干脆把中央声道「废去武功」,由左右声道喇叭来负责前方所有的声音成分,当然,在这个时候左右声道喇叭才是整个环绕系统中的要角。「上方音场」怎么来的? 环绕音响系统之所以能够营造出完全覆盖聆听座位的音场,最主要的原因就是因为有环绕喇叭这项配备。您或许会觉得有些奇怪,不过就是座位后面多了一对喇叭吗?应该也就是前面和后面有声音罢了,你说「覆盖」是什么意思?通常环绕喇叭我们建议高度高于头部至少2英呎,而环绕系统中我们所谓的「上方音场」实际上是两支环绕喇叭和前方三声道喇叭同时发声,结像在聆听座位头顶上的结果;而左侧方的音场则是由左声道喇叭与左环绕喇叭同时发声而结像;右侧方的音场则是由右声道喇叭与右环绕喇叭同时发声而结像,后方的音场则是由左环绕喇叭与右环绕喇叭发声结像而成。

在两声道系统上,或许您用了很好的器材、很好的喇叭,加上您替喇叭摆位的功力与经验,或许您可以听到的不只是音像左右的差异,就连音像的深浅、高度都能够表现X来,但是,这也尽止于「聆听座位前方的音场」,音场最多只能到您的侧方,永远不会完全覆盖聆听座位,更别说是座位的后方有音场了。环绕音响系统正是因为有环绕喇叭这项配备,才可以完整地创造出一个三度空间的音场,只要您具备调整环绕音响系统的知识,您可以不必用到高价的器材、高价的喇叭,一样可以营造出完整的三度空间音场,这是两声道系统很难办得到的。

所有的喇叭都有一个共同点,那就是低音单体比高音单体大,想要得到足够的低音,就必须能推得动更多的空气才行,相对地,低音单体所消耗的电能也远较中高音单体来得高,想必扩大机推动起来会较为吃力。家用环绕系统里,为了不使中央声道喇叭挡到银幕,通常中央声道喇叭的体积都不大,因此中央声道喇叭不能够装上更大的低音单体、箱内的容积也受到限制,而不能够有良好的超低频延伸,这个时候就需要由主声道喇叭来负担原先中央声道的极低频,如果主声道喇叭的体积也不大,整套环绕系统的极低频就不理想。然而只要主声道喇叭低频延伸够好就行了吗?这个问题并没有想像中的单纯,其中关连到推动主声道的功率扩大机是不是能够把主声道驾驭得很好,是否能够负荷的了主声道喇叭低音单体所需要的大量电能,而大多数的AV玩家所使用的AV中心功率与电流输出能力都有限,能否把极低频推得好值得怀疑。为什么要有超低音? 其次,低频的波长远较中高频的波长长了非常多倍,相对地低音单体相对于空间的影响也更为敏感,因此您为了顾及音场宽度与音像的定位,将主声道喇叭摆好时,事实上可能只是对中高音有利而已,对低频的响应可能是很糟糕的状况;相反地,如果您只是顾及低频的响应来调整喇叭的摆位,其结果可能是音像的定位变得一蹋糊涂。在这样的使用条件之下,您就必须在音场表现与低频表现之间取得一个「妥协」的平衡点。或许您想要问:我不要妥协,两者我都要最好!有解决的办法吗?答案是肯定的。

最彻底的解决方法,就是把超低音的部份与其他部份分离开来,自己独立做成一个喇叭,这就是超低音喇叭。这个概念并不是只有用在环绕音响系统而已,实际上像两声道音响系统中也有这样的产品,例如著名的Genersis 1就把超低音的部份独立出来做成超低音柱,用特制的伺服扩大机来推动,不但可以将音场调好,还可以个别调整超低音喇叭的位置,以求得超低音与空间的最佳响应。独立的超低音喇叭除了克服了一部份摆位上的难题之外,更重大的意义是「让低音更有效率」,这怎么说呢?您还记得在环绕处理机或AV中心上面的超低音信号输出端子(Subwoofer Out)吧?在超低音信号输出之前,除了要将各声道的信号汇集起来之外,它还要通过一个重要的电路,那就是「低通滤波器(LPF,Low Pass Filter)」,把极低频以上频段给过滤掉,只保留超低音信号输出,这相当于是替超低音喇叭作「主动式电子分音」的动作,这么一来,推动超低音的放大电路等于「直接」驱动超低音单体,中间没有经过被动式的分音网路而使放大电路的功率消耗在被动式分音器上。

从另一方面来看,在环绕音响系统之中,如果您配备了超低音喇叭,主声道、中央声道及环绕喇叭的体积都不需要做得太大,低频响应只要能延伸到60Hz左右就已经够用了,对空间大小受限的居家空间来说,能够缩小这「一堆」喇叭的体积,在装设、摆位上能够更具有弹性;况且,主声道、中央声道及环绕喇叭的极低频信号已经在环绕音效处理器中已经先被过滤掉了,推动这些喇叭的功率放大电路无须再去负担超低音的功率需求,只需要把低频上段和中高频推好就行了,工作自然轻松了许多。因此我们常说超低音喇叭是环绕音响系统中不可缺少的配备,特别是使用AV中心的玩家更是如此。AV喇叭和Hi-Fi喇叭的差异,主声道喇叭、中央声道喇叭、环绕喇叭与超低音喇叭的结构有何不同? 从前面的叙述,您应该能够了解各声道喇叭在环绕音响系统中所扮演的角色,各声道喇叭都有其功能上的必然性,它们的装设位置与负责的范围皆不相同,在喇叭结构的设计上也必须依照各自不同的需要,做出不同的设计来符合要求。整体上来看,一个理想的家庭电影院所使用的喇叭就像是「电影院专业系统的缩小版」,因此这些喇叭的设计概念,只要是以电影播放为第一考量因素的话,它们的设计概念事实上是与电影院的专业系统相同的。

前方三声道喇叭(包括主声道与中央声道喇叭)的设计重点主要是在于喇叭声音扩散角度的控制,主要的目的是希望能够减少前方三声道喇叭对地板与天花板的一次反射音,让聆听者可以听到最多的直接音,在一次反射音的成分降低之后,聆听者就可以清晰地听到前方音像精准的定位。在另一方面,环绕音响系统本来就是适合「众人共赏」的娱乐,因此它还必须能够涵盖更大的聆听范围,让座位偏右的观众可以听得清楚左声道喇叭的声音,座位偏左的观众也可以听得清楚右声道喇叭的声音,而为了配合前述的两项要求,只要是针对电影用途所设计的前方各声道喇叭,都会严格地限制高音的垂直扩散角,并且尽力地使水平扩散角度更为宽广,像THX认证的家庭剧院喇叭,我们就经常看到它前方三声道喇叭在高音的部份使用号角,以控制扩散角度,或是以三支高音单体紧靠垂直排列的方式,借由高音单体间的相互干涉来限制垂直扩散角。正是因为THX的前方三声道喇叭是限制垂直扩散角并使水平扩散角更宽的「单向扩散」特性,所以您不应该把喇叭横过来摆,笔者知道有许多THX喇叭用户为了不使中央声道挡到银幕,把喇叭横过来摆,这是绝对错误的作法,除非您的以把三只高音单体转向90度,否则您得到的将会是非常糟糕的效果。

除了THX喇叭之外,其他的喇叭又是怎么设计的呢?有些对AV喇叭内行的厂商它们知道该怎么做,其中的重点就在于如何使前方三声道有精准的定位,要达到这样的目的,使用的手法不只一种,其中的一种方法是在设计上尽量减少音箱正面障板的面积以减少高音绕射所造成的影响,同时各单体的距离较为靠近也更接近点音源发音的情况。另外还有的设计是采用同轴单体或是仿同轴点音源的设计,采用同轴单体的例子像大家耳熟能详的Tannoy、KEF就是。而仿同轴点音源的例子各位也不会陌生,您可以看看自己家里的中央声道喇叭是不是中间一颗高音单体,对称的两侧各有一颗中低音单体呢?没错,这就是仿同轴点音源的设计。仿同轴点音源的设计并不是只有使用在AV喇叭上,在录音室监听喇叭和Hi-end喇叭之中也有相同的设计,像是Westlake、Dynaudio Accoustics、Donlavy、Dontech……等等也有非常多的例子,它们共通的特性就是音像的定位极为精确。(摘自: 灯光 、 灯光音响 交流网)
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