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該套餐包括 有線觸摸面板touchCUE-7-乙 接口controlCUE多功能的-D 電源 2個(gè)紅外發(fā)射器紅外適配器/ I 連接器集 電纜 文件 超低音音箱和全頻音箱之間如何校準(zhǔn)?這三層關(guān)系你得屢清!
經(jīng)常聽人問(wèn)起“如何對(duì)超低音音箱和全頻音箱之間進(jìn)行校準(zhǔn)?”。就這個(gè)問(wèn)題深入研究一下,看看能否得出一個(gè)滿意的答案。用超低音音箱來(lái)補(bǔ)充全頻系統(tǒng)的低頻下限,具體說(shuō)來(lái)有3個(gè)方面的主要因素。
1.超低音和全頻系統(tǒng)的帶寬關(guān)系(分頻)
2.超低音和全頻系統(tǒng)的輸出聲壓級(jí)關(guān)系(增益)
3.超低音和全頻系統(tǒng)的信號(hào)到達(dá)時(shí)間關(guān)系(延遲)
一項(xiàng)可能是難度的,所以我們就先來(lái)研究一下。同時(shí)我們也要簡(jiǎn)單了解一下分頻方面的問(wèn)題,解決了這兩項(xiàng),剩下的增益問(wèn)題就簡(jiǎn)單了。
音箱本身是一種帶通設(shè)備。因此,為了簡(jiǎn)化測(cè)量且便于觀察圖像,筆者將采用高通和低通濾波器來(lái)代替實(shí)際的音箱。這樣得到的結(jié)果也基本上貼合實(shí)際情況,只不過(guò)這樣的仿真測(cè)試中無(wú)法加入實(shí)際的測(cè)量話筒,因此也就無(wú)法仿真出話筒測(cè)試位置變化帶來(lái)的影響。但是考慮到測(cè)試話筒位置改變?cè)斐傻挠绊懼饕绊懙降氖且粝渲赶蛐员容^明顯的高頻部分,而音箱在低頻段表現(xiàn)出的基本上是全指向特性,測(cè)試話筒位置不同造成的影響不大,所以測(cè)試話筒位置的問(wèn)題就不足為慮了。
另外一個(gè)受測(cè)試話筒位置影響的因素是,不同話筒位置會(huì)導(dǎo)致兩組待測(cè)音箱(低音和全頻)的聲音到達(dá)測(cè)試話筒的距離發(fā)生改變。這樣一來(lái),在某些位置測(cè)量的結(jié)果可能很好,但是換個(gè)測(cè)量位置的話,如果恰好兩音箱到話筒的距離差相當(dāng)于分頻點(diǎn)附近頻率的1.5倍波長(zhǎng)時(shí),則總體響應(yīng)曲線上就會(huì)出現(xiàn)凹谷(干涉抵消)。因此,在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的時(shí)候,建議將測(cè)試話筒放在聽眾區(qū)里那些振幅和時(shí)間差都具有代表性的位置上。
我們假設(shè)有一個(gè)全頻音箱系統(tǒng),可以良好地重放60Hz-14kHz的聲音。然后,在場(chǎng)地中另外一個(gè)位置再增加一只超低音音箱。超低音音箱的下限頻率可以達(dá)到30Hz。它們的響應(yīng)曲線如圖1所示。現(xiàn)在我們想要以100Hz為分頻點(diǎn),進(jìn)行4階Linkwitz-Riley分頻校正。
由于超低音音箱在該分頻點(diǎn)附近的響應(yīng)曲線比較平直,所以我們可以直接給它加一個(gè)100Hz的4階L-R低通濾波器。但是,鑒于全頻音箱組的頻響曲線在分頻點(diǎn)附近已經(jīng)出現(xiàn)了衰減我們需要采用低于4階的電子濾波器,從而使全頻音箱組的聲輸出與4階L-R濾波器的100Hz截止頻率fc相匹配。
圖2所示的是這組全頻音箱本身的輸出曲線,以及4階L-R高通濾波的期望響應(yīng)曲線。為了達(dá)到該期望響應(yīng)曲線的要求,這里給全頻音箱加了一個(gè)115Hz的3階巴特沃斯高通濾波器。如果需要更加地匹配期望響應(yīng)曲線,可以適當(dāng)降低該巴特沃斯濾波器的截止頻率,然后再增加個(gè)參量均衡器進(jìn)行更的棱調(diào)??傊岉憫?yīng)曲線盡可能貼合我們的期望曲線。
圖3是將高低音音箱輸出合并后的響應(yīng)曲線。此時(shí)總體幅頻響應(yīng)完全不符合要求。很明顯其中存在抵消。我們知道兩組音箱的L-R聲學(xué)響應(yīng)應(yīng)當(dāng)疊加自平直的響應(yīng)曲線。但是這里沒有,也就是說(shuō)兩組音箱在時(shí)域上存在校準(zhǔn)不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。
通過(guò)觀察圖4中通帶內(nèi)的能量包絡(luò)曲線(ETC),可以確認(rèn)兩者之間的確存在不同步的問(wèn)題。因此我們需要對(duì)全頻音箱組進(jìn)行延遲,但是延遲量要多大才合適呢?
如果我們選擇將全頻的峰值到達(dá)時(shí)間和超低的峰值到達(dá)時(shí)間對(duì)齊,則需要將全頻遲14.7ms?;蛘呶覀円部梢宰屓l的到達(dá)時(shí)間貼近超低ETC曲線中的前沿部分。這樣全頻的延遲時(shí)間大概是10ms。
圖5和圖6分別給出了這兩種情況下的時(shí)域和頻域圖像但這兩者的幅頻曲線看起來(lái)都不符合(相對(duì)平直的)要求而從時(shí)域圖像中看,延遲時(shí)間較短的結(jié)果比延遲時(shí)間較長(zhǎng)的更理想些。如果沒有其它辦法的話,那么接下來(lái)我們還要繼續(xù)嘗試猜測(cè)不同的延遲時(shí)間,以便找出一個(gè)能讓時(shí)域和頻域特性都比較理想的結(jié)果。不過(guò),幸好我們還有更好的辦法。
根本問(wèn)題,在于我們目前只有超低音輸出的低頻部分?jǐn)?shù)據(jù)。在公式△t=l/△f中,△t是時(shí)間分辨率,△f是頻率分辨率:從中我們可以看出更高的頻率分辨率(更小的△f值)會(huì)導(dǎo)致更低的時(shí)間分辨率(更大的△t值)。
因此,我們需要讓超低音輸出更高頻率的信號(hào)(相當(dāng)于△f值更高,也就是讓頻率分辨率更低),來(lái)提高時(shí)間分辨率,從而更準(zhǔn)確地判斷出全頻需要的延遲時(shí)間??赡艿脑?,我們可以將超低的低通濾波器旁通,從而獲得更多高頻輸出信號(hào)。這樣有助于更地判斷超低音的能量到達(dá)時(shí)間。假設(shè)我們現(xiàn)在無(wú)法旁通該濾波器,或者即使旁通之后仍然無(wú)法得到足夠的時(shí)間分辨率。
此時(shí),我們需要不借助高頻信號(hào),就能獲得的時(shí)間信息。這看似一個(gè)不可能完成的任務(wù)。的確,單純?cè)跁r(shí)域內(nèi)要做到這點(diǎn)是不可能的。但是在頻域中,有一種方法可以讓我們相當(dāng)?shù)孬@得時(shí)間信息,那就是群延遲。群延遲的數(shù)學(xué)定義是相位關(guān)于頻率的負(fù)導(dǎo)數(shù)。
τg=-dφ/dω
圖3和圖4顯示的是同一測(cè)量過(guò)程中音箱各自通帶內(nèi)的不同(域)視圖。如果我們來(lái)看一看同一數(shù)據(jù)的群延遲圖像,就能得到一些有價(jià)值的信息。圖中曲線高頻部分的平直區(qū)域表示的是該音箱組的信號(hào)到達(dá)時(shí)間。從圖中可以看出,全頻部分的到達(dá)時(shí)間大約是3.3ms,這跟圖4中的ETC曲線非常吻合。
不要被超低音曲線中的高頻部分所困擾。那些起伏是因?yàn)闇y(cè)量到的400Hz以上數(shù)據(jù)信噪比過(guò)低造成的。參考圖3,超低音音箱的輸出在200Hz處下降了24dB,而且我們用的是4階的濾波器,因此,到400Hz處音箱輸出會(huì)低于-48dB且急速衰喊。這就難怪高頻部分信噪比這么差了。
我們可以看一下超低群延遲曲線上300Hz左右位置,得出其群延遲的高頻時(shí)限。圖中對(duì)應(yīng)的大約是11.0ms。而全頻音箱在這個(gè)頻率上的群延遲大約是3.9ms。這跟全頻音箱在高頻上的3.3ms略有差異。這種差異是由于高通濾波器帶來(lái)的相移、以及音箱本身的高通特性造成的。超低所用的濾波器也會(huì)帶來(lái)類似的相移,如果我們有足夠的測(cè)量信噪比,也能測(cè)得出來(lái)。
用11.0ms減去3.9ms,就得到了7.1ms的一個(gè)延遲值。按這個(gè)值給全頻設(shè)置延遲,所得結(jié)果見圖8、圖9。這基本上就是我們想要的效果了。圖中在150Hz附近有個(gè)小于0.5dB的偏差。這是因?yàn)楦哳l音箱組的輸出沒有嚴(yán)格貼合L-R響應(yīng)曲線(參見圖2)的緣故。
還有一點(diǎn)我覺得會(huì)有助于了解貌似低通濾波器對(duì)到達(dá)時(shí)間的影響的因素。之所以說(shuō)是“貌似”是因?yàn)檫@種情況只有在到達(dá)時(shí)間發(fā)生變化的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)。圖10和圖11中分別給出了一個(gè)4階巴特沃斯低通濾波器的ETC和脈沖響應(yīng)圖像。這些曲線中的唯區(qū)別在于濾波器的轉(zhuǎn)折頻率(-3dB)處。
這些濾波器曲線的真實(shí)到達(dá)時(shí)間都是5ms。圖中一個(gè)具有5ms到達(dá)時(shí)間的互補(bǔ)型高通濾波器會(huì)和與之互補(bǔ)的低通濾波器相疊合。如果對(duì)該高通濾波器設(shè)置延遲,使之到達(dá)時(shí)間超過(guò)5ms,那么濾波器疊加后的曲線就會(huì)產(chǎn)生如同圖5和圖6中的問(wèn)題。 綜上,我們已經(jīng)看到了,一個(gè)電子濾波器的響應(yīng)會(huì)與音箱的響應(yīng)疊加,從而獲得所期望的輸出響應(yīng)(校準(zhǔn))。我們也了解到為什么低通設(shè)備會(huì)使到速時(shí)間表現(xiàn)得比實(shí)際值要晚。我們還論證了如何利用群延遲來(lái)準(zhǔn)確校準(zhǔn)輸出頻率上限受限的設(shè)備的延遲時(shí)間。希望上述內(nèi)容能幫到大家。