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家庭影院超低音體感原理與實踐

發布時間:2019-07-07 18:22 來源:影音新時代網 閱讀:

家庭影院從入門到精通

  先貼一個人體各部位共振頻率圖:

  

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  我的影音室完工后,經過一段時間的調試雖然把低頻調得比較滿意了,但體感還是覺得有點不足。特別是不開到-5音量的話,體感明顯打折扣。

  于是一直想增強體感上限,拓展體感儲備余量,爭取在較小音量下還能感受到明顯的低頻體感。

  我考慮過安裝在沙發的震動器,但震動器的缺點是震動位置單一,層次感相對較差(俗話說的亂震一通),而且不同結構的沙發有安裝方式上的講究,否則不能達到最佳效果,我就沒采用。

  我也考慮過加炮,但我已經是4個18寸的陣列了,經過重度聲學處理過的影音室也是經常開參考聲壓觀影的,實測也是到120db的,為什么體感還是不夠理想呢?

  添加一個炮就能解決問題嗎? 加幾個炮,加什么炮,加在哪最有效,加了后會不會破壞我現有調試好的低頻表現等問題一直困擾著我。直到我看到了AVS上面的一個捶胸帖,從理論上解釋了體感的來源問題,還有現成的解決方案,于是終于下定決心搞上一搞。

  原帖太長,我就撿幾個重點來說吧:

  首先是一個公式及定義,來自國際標準ISO 12001。

  Sound Intensity (SIL) = pressure (SPL) * particle velocity (PVL)

  聲音烈度(SIL)=聲壓SPLx微粒速度(PVL)

  聲音烈度是有方向性的,因為微粒速度是一個向量指標,意味著擁有強度和方向屬性。而聲壓是一個純量指標,只有強度而沒有方向性。

  聲音的能量是一種以物質(介質)震動為體現的一種能量。

  聲音烈度則體現了聲音的能量在單位時間內,單位面積內的表現。聲音烈度才是我們身體感受到的聲音體感。

  通常,揚聲器的距離跟聽音位的關系分成兩種,一種是遠場放置,一種是近場放置。

  遠場放置下聲壓和微粒速度是統一的。也就是說聲壓最高,微粒速度也達到最高。所以聲音烈度可以忽略距離只看聲壓SPL就能體現出來。例如:同樣115db聲壓下,距離25英尺跟40英尺的體感是一樣的

  近場放置下聲壓和微粒速度不統一。也就是說當微粒速度達到最高的時候,聲壓還沒到最高。近場放置下微粒速度甚至要高于聲壓,即“近場效應”。所以近場環境下要正確解讀聲音烈度(體感)要把聲壓和微粒速度都考慮進去。

  近場范圍即波長的長度,例如80hz 波長是 13.7英尺,20hz 波長是 54.8英尺。所以基本上家庭影院的低頻都屬于近場放置。所以體感并不能單純的看聲壓。

  超近場,即聽音位距離小于揚聲器的單元直徑。這個距離內性質變得更加特殊,更接近于流體力學。超近場放置下較低的聲壓就可以獲得較高的微粒速度。

  所以,要獲得最高的體感,低音炮距離聽音位越近越好,最好放在小于單元直徑的距離內且單元朝向皇帝位,然后采用倒相炮甚至號角炮來最大化排氣量。

  有了這些理論指導后,要如何實踐呢?

  從頂樓的人體各部分共振頻率圖來看,比較容易實現是的就是捶胸感俗稱打擊力,畢竟其他部位20hz以下的頻率要達到高聲壓對系統壓力太大。

  為了盡量客觀,國外的燒友用儀器測量的辦法來數據化體感進行比較研究。

  安卓和蘋果系統上可以下載一個免費的應用叫VibSensor,此應用利用手機自帶的加速度計來測量振動得出數據。具體使用方法就是把手機平放在座位上,屏幕朝天,設定一個時間比如20秒,播放一個低頻片段然后導出振動數據。

  這里貼一張實測比較圖:

  

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  測試低音炮:

  雷鳴 Rythmik FV15HP - 15寸倒相炮, 倒相孔調諧頻率為12hz

  百靈達Behringer B1200D - 12寸倒相炮, 倒相孔調諧頻率為60hz

  距離:皇帝位后面10.5英寸(26.7厘米)

  播放內容:47hz的正弦波

  聲壓:88db

  測試工具:LG G5手機安裝 VibSensor 2.0.0

  結果:同聲壓下百靈達B1200D的體感是雷鳴FV15HP 的兩倍

  我這里就直接跳到結論,倒相炮體感大過密閉炮,而倒相炮中設計頻率在50-120Hz左右的專業炮打擊力又大于下潛深的家用炮。

  因為倒相炮有一個叫port tuning(倒相孔調諧頻率)的概念,也就是倒相管產生的低頻頻率。這個頻率是根據箱體體積和導相管形狀,開口大小,數量而定的。

  倒相孔調諧頻率附近就是導相炮的優勢頻率,效率最高。

  所以高級的,下潛深的,售價貴好幾倍的家用炮在這個測試中反而不如相對便宜的,潛不下去的,傻大黑粗的專業炮,就是因為兩個炮的倒相孔調諧頻率不同的原因。

  這也就解釋了為什么去迪廳,看表演捶胸感強的原因,因為舞臺表演,迪廳用的都是專業炮。

  研究完理論后,我就下定決心入了同款百靈達B1200D專業炮試一下超近場放置的效果。價格不貴,大概2000人民幣左右。

  

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  炮放在皇帝位后方地上,炮口緊貼沙發,距離大概5cm左右,XLR平衡口接到前級的sub 2接口,把低音炮設成2個。

  

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  首先沒有經過任何調試開機試音,用的是踢館的變4公路大戰的片段,體感強了很多但低音非常混亂,甚至感覺跟畫面對不上。

  馬上拿出筆記本開REW測量頻響曲線,首先關掉前方陣列炮電源,測B1200D的近場曲線,能量都集中在50-120hz,跟預期一致。

  

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  然后打開陣列炮電源,測兩者融合的曲線,果然有大問題,出現了大峰大谷。

  我先在B1200D的后面板把相位對調,大峰大谷消失了,然后我在前級里面手動調整低音炮2的距離,每調整一次測一次曲線直到相對平直。

  

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  能量圖也沒有問題。

  

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  調試好后低頻正常了。再聽變4公路大戰這種低頻量感要求大的片段,體感已經提高到碾壓級別的了,驚破天出動的時候卡車開過的震顫已經跟現場體驗差不多了。

  翻身過橋的低頻一層層的從腿,屁股上到胸,到頭皮特別清晰,撞向橋上卡車的過程中不斷的一陣陣捶胸。禁閉出場走貓步的重量感好像一腳一腳踩在身上那樣。

  而最讓我驚喜的是危機13小時屋頂槍戰片段,讓我真切的體會到專業炮打擊力的確是強。這個片段可以說是集槍戰之大全而且連綿不斷的各種槍械完全沒冷場。

  以前光是前方陣列炮的時候體感是有,但感受不深,這次各種槍械的體感特征特別突出好辨認。突擊步槍清脆又有點后坐力,班用機槍的連續爆豆的密集低頻打擊,印象最深刻的就是狙擊槍,真的是有點小鋼炮的感覺,每開一槍就像被棍子捅了一下。可以說是這次超近場體感升級最大的收獲。

  說完實際感受,還要說一下幾點我覺得要指出的地方!

  我試驗過把炮架高正對沙發靠背,想專門捶胸,但體感反而不如放在地上強。我猜測是電動沙發的結構原因。可以后傾的這種電動沙發,觀影時底部結構基本上懸空,放地上氣流通行無阻,而沙發靠背全部是結實的厚海綿墊阻擋了空氣流量,所以架高打擊力反而弱了。

  還有就是聲音靠介質傳播的特性,也使得皮沙發這個介質是體感的良導體(相對于布藝沙發),所以要獲得良好全面的體感,合適的沙發也很重要。

  說實話這次采用的這個12寸炮使得某些電影片段已經達到拆沙發級別,沒有必要再升級到更大口徑了。比如霸主開頭飛機進入敵占區跳傘這段長時間的大動態低頻,沙發搖得已經讓我有點厭煩了,這也是這么多不同的片源內容難以完全兼容的難題吧,好在大部分電影是不會有這么長時間的極限低頻的。比如變4和海王雖然也是低頻量足的片子,但不會像霸主這樣。

  家庭影院的玩法多多,最后希望大家大膽實踐,不要拘泥成規。

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