音響常識:超重低音響實用知識手冊

重放低音是一件非常棘手的事情，它給揚聲器設(shè)計師和音響發(fā)燒友添了不少麻煩。但這也是一種挑戰(zhàn)，潛在的回報充分證明，努力改善低音重放是值得的。
問題的核心在于，揚聲器不是在孤立的環(huán)境中運行，但許多揚聲器設(shè)計師和Hi-Fi音響愛好者卻往往忽視這一點，設(shè)計師們總是借助與實際環(huán)境隔離的消聲室來開發(fā)他們的產(chǎn)品。
實踐證明，揚聲器的音質(zhì)與實際聽音室之間有著非常密切的相互影響關(guān)系，在低音頻段這種關(guān)系尤為密切。大家知道，人耳聽音的頻率范圍大約是從20Hz最低音至20000Hz最高音，其跨度約為10個八度音階，鋼琴的中央C音就位于從最低音算起的第四個八度的中央。因此，低音區(qū)本身幾乎被局限在最低的八度音階（20Hz~40Hz）及其上面的第二個八度音階（40~80Hz）范圍內(nèi)，雖然單純的低音在實際生活中聽得不是太多，但它對營造音樂的真實感和力度卻起著很重要的作用。
如果不使用超低音音箱而完全靠普通音箱來營造低音，則這種音箱不僅體積龐大，而且非常笨重。超低音音箱具有體積小巧、擺放在室內(nèi)不引人注意、箱內(nèi)裝有自己的放大器和濾波器因而對系統(tǒng)無額外要求等等諸多優(yōu)點。系統(tǒng)中有了專門重放低音的超低音音箱，其它聲道就可以使用體積較小的音箱，整個系統(tǒng)的配置和使用都更加靈活、方便。
一般說來，營造低音需要使用體積較大的音箱，但只要將一對普通的小型音箱擺放在墻邊上，就足以使重放的聲音下潛到中低音范圍。其部分原因是擺放在墻邊有助于提升50Hz~100Hz的低音，另一部分原因則是房間的形狀和尺寸引起的“駐波共振”提供了“房間增益效應(yīng)”。大多數(shù)市售超低音音箱的通病是低端滾降頻率不能下潛到50Hz以下，其頻率響應(yīng)不能與其它聲道的普通音箱達到理想的匹配，而且它們的部分頻率響應(yīng)還往往構(gòu)成有害的重疊現(xiàn)象。
駐波的影響
每個房間，無論是音樂廳還是普通家庭的客廳，都存在駐波現(xiàn)象，它是引起低音重放問題的主要根源。駐波頻率與房間的尺寸有密切的關(guān)系。在室內(nèi)空間很大的音樂廳里，駐波頻率發(fā)生在最低沉的低音區(qū)和次聲區(qū)，低于低音樂器的最低頻率，因而不會對低音重放造成不良影響。
但在普通家庭的小客廳里，由于房間的尺寸和空間都很小，產(chǎn)生的駐波頻率就會較高并進入音樂的低音區(qū)，并與后者重疊起來，使音質(zhì)變差。駐波在提供“房間增益”的同時，還會使低音區(qū)的頻率響應(yīng)變得很不平坦，即它會提升其中某些頻率的響應(yīng)而抵消其它某些頻率的響應(yīng)。此外，不同的房間具有不同的駐波模式，而且它與房間中的墻面材料、家具陳設(shè)、聽音位置和音箱的擺放位置等諸多因素有關(guān)，很難對它進行準確地預(yù)測。歡迎光臨小強家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)
在室內(nèi)營造低音
大家知道，要使揚聲器發(fā)出聲音，就必須借助音盆的振動來移動空氣分子，在空氣中激起頻率與音盆振動頻率相同的聲波。由于低音的頻率很低，低音揚聲器音盆的振動速度也很慢，因此要在室內(nèi)產(chǎn)生強勁的低音，就必須使音盆在單位時間里移動大量的空氣分子。為達此目的，超低音揚聲器通常采用大振膜、小沖程的音盆或小振膜、大沖程的音盆。后者的音盆口徑小，有利于減小整個低音音箱的體積，并具有功率大和響度高等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代超低音音箱的主流。
然而，將超低音揚聲器裝在一只龐大的音箱里，雖然可以重現(xiàn)電影中某些令人震撼的爆炸聲和山崩地裂聲等特殊音響效果，但在聆聽音樂時，重放大量的高強度重低音會令人感到很不愉快。此外，研究和實踐結(jié)果都證明，使超低音音箱的響度大于系統(tǒng)中的其它音箱并沒有多大實際意義。這些正是現(xiàn)代超低音音箱的體積做得較小的原因所在。
超低音音箱的擺位和連接
室內(nèi)駐波固有的多變性和不可預(yù)見性使人們除容忍它們而外，別無它法。盡管某些計算機軟件提供了一些令人感興趣的控制駐波的方法，但并不能徹底解決駐波問題。好在低音的波長遠大于普通房間的尺寸，低音實際上沒有方向性。利用這一特性，一般用戶只需使用單獨的超低音音箱，即可獲得幾乎是無限的自由來試驗低音音箱在室內(nèi)的最佳擺放位置。
雖然它的擺放位置不如主音箱那樣重要，但不同的擺位仍然具有不同的音響效果。下面介紹三種超低音音箱的擺位方式，它們各有自己的優(yōu)點和缺點，讀者可根據(jù)實驗結(jié)果予以選用。
將超低音音箱擺放在墻角處。這種方式有助于避開室內(nèi)的聲反射，使重放的聲音顯得更加清晰和鮮明。但此時室內(nèi)模式獲得更強的激勵，會使低音響應(yīng)變得不夠平坦。由于整個系統(tǒng)中超低音音箱距聽音位置最遠，聽到的低音會比主揚聲器的聲音稍有延遲。擺放時，超低音音箱應(yīng)與墻壁至少保持10cm距離。
將超低音音箱與主音箱擺放在同一條線上。此時超低音音箱和主音箱與聽音位置之間的距離相等，因而來自三只音箱的直達聲幾乎是同時到達聽音者的耳朵，不會出現(xiàn)時間差。這種擺位的缺點是室內(nèi)反射聲增多，這些延遲的反射聲會降低重放聲音的清晰度。
將超低音音箱擺放在靠近聽音區(qū)的位置。這種方式值得一試，對某些難以獲得最佳音響效果的房間更是如此，因為它將室內(nèi)模式的激勵程度減到了最小，還大大縮短了直達聲的轉(zhuǎn)送路徑和低音到達聽音者耳朵的時間，但同時也使室內(nèi)反射聲變得更加模糊。
另一種不太科學(xué)的擺位方法是，先將超低音音箱擺放在平時聽音的座位上并讓它播放音樂，再在其周圍緩慢移動并同時仔細聆聽音樂聲，直到找到低音音質(zhì)最佳的一點為止。該點就是擺放超低音音箱的最佳位置，最后將它擺放在該處即可。
現(xiàn)代家庭影院AV放大器除具有連接左、右主聲道音箱的兩組高電平（揚聲器電平）輸出端子外，還具有一只低電平（線路電平）輸出端子，有源超低音音箱則具有與之對應(yīng)的輸入端子。為了使系統(tǒng)在播放音樂和電影節(jié)目時都具有最佳音響效果，除將超低音音箱的兩組揚聲器電平輸入端子分別接到AV放大器的對應(yīng)輸出端子外，還應(yīng)將二者的線路電平端子也對應(yīng)地連接起來，如圖4所示。這樣連接的好處是，系統(tǒng)在播放雙聲道立體聲音樂和5.1聲道電影兩種不同的節(jié)目時，低音都能有效地得到增強。
某些有關(guān)低音的爭議
目前，人們對低音的作用和效果還存在一些爭議。其中比較容易理解的一個觀點是，“超低音音箱可以增強音響系統(tǒng)的低音力度。”然而，許多人認為：“增加額外的低音還能改善中音、甚至高音頻段的特性和音質(zhì)”、“使用超低音音箱可以改善立體聲聲場的深度”、“增加低音擴展可以打亂主音箱原有的作用，如果故意選擇低音與高音的相對電平，還可使它們在中音頻段的兩側(cè)相互抵消”……等等，這些觀點就令人頗難理解了。
對這些觀點雖然目前還難以提出科學(xué)的解釋，但卻有許多“證據(jù)”在廣泛流傳。某些心理聲學(xué)現(xiàn)象也常常令人難以理解，而且歷史表明，在高保真技術(shù)的發(fā)展進程中，某些主觀看法往往比理論假設(shè)更具權(quán)威性和影響力。由此看來，音響領(lǐng)域的許多問題尚有待人們?nèi)ミM行更深入的探索。