簡述喇叭擺位的基本原理與方法

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  各位可曉得,各大古典樂團到各大音樂廳演出,隨團Sound Man可是要針對各音樂廳的聲學特性,建議樂團各聲部如何站位,如何拉奏,才能獲得最佳樂團音響效果。同理,喇叭買回家,不可能是隨便擺一擺就能展現其真正音響實力,就能與空間聲學完全水乳交融,於是乎,「擺位」就成了玩賞音響非常重要的一門課程。

  近年來許多音響前輩先進紛紛開班授課,教導各自的喇叭擺位心得與方法。我寫這篇不是為了爭勝,而是純粹分享我個人如何看待喇叭擺位的基本原則與背後原理,僅提供各位樂迷參考。

空間聲學條件完全對稱時

  在談擺位前,必須先觀察擺位空間的聲學條件是否為全對稱?所謂全對稱,除了與長寬高是否方正,還涉及一空間、六牆面的建材反射阻尼係數 (Damping)是否對稱?如果各條件都臻至於對稱,此時,只要兩喇叭距離各自背牆、側牆等距,水平高度等高(許多玩家聽了一輩子都沒發現自家喇叭水平 儀擺上去是歪的),兩喇叭高音與皇帝位的投射角(Toe-In Angle)等角,兩喇叭間距離的中線必定是音場畫面聽覺重心的「中央伍」。此時,擁有如此幸福空間的樂迷要管的只有兩喇叭與後牆的距離要多近?還是多 遠?基本上,離背牆越近,中低音(80Hz~160Hz)、低音(40Hz~80Hz)量感越豐滿,反之則反。

  為什麼離背牆近,低音下盤會越豐滿?原因並非背牆的反射音越大,而是當聆聽距離越遠,單體就越能發出「完整振幅」且「波形相位一致」的頻率就越低。什麼意思?音速 在常溫15度C的情況下每秒可傳遞340m,若各位府上空間坐位與喇叭的距離為20m,完整振幅則可直探17Hz;若聆聽距離只有5m-相信多數人家中的 聆聽距離頂多就是5米,則單體的完整振幅頻率為68Hz。由上述公式可知,喇叭擺位越靠牆,距離座位越遠,單體直接音自然越能探底,下盤當然豐厚需多。

空間聲學條件並非完全對稱時

  如果不是對稱空間-相信多數人家中的音響室都是非對稱空間,該當何解?請先將喇叭分成軸內與軸外來處理。

  首先處理軸內,也就是座位面對左右喇叭高音的這個三角形區域。

  理想上,座位聆聽區與兩喇叭高音距離必須呈現等腰三角形,如此一來,高音傳遞至兩耳才會等速,等時與等校與等壓。可是,以上理想是在完全對稱空間條件才會發生。

  如果貴府空間屬非對稱,則需以「歪打正著」的非對稱方法去作擺位。此時,擺位的目標首重讓左右聲道以「等效」方式傳遞到耳際。至於有無「等時」,不對稱 擺位肯定是非等時。非等時聽起來難道不會有時間差嗎?這涉及人類聽覺心理如何判斷Reverb與Delay效果及其背後時間差在多少容忍值內,人類通常難 以判斷是否為Reverb?超過多少時差後會判斷為Reverb?超過多少後會認為是Delay的機制?在此暫時不多寫,這寫下去,肯定又要寫數百甚至數 千字,這不打緊,因為談此話題至少得將一本書的觀念用數千字寫完,還要讓各位聽得懂,並不容易。

  回歸正題,在優先致力於左右聲道軸內直接音傳到左右耳必須「等效」的大前提下,請各位記得三大原則:1. 喇叭往聽者移動時,直接音所賦予雙耳的音壓級會越強,效率感越高,高音延伸會越高,低音延伸越越短,反之則反。2. 喇叭往聽者Toe In,除了高音延伸會越高,低音延伸越越短,還會 聽到衰減更少,密度更高的有效頻寬,反之則反。3. 喇叭水平地(即保持同樣Toe In角度並與背牆等距)往聽者反方向外移(離側牆更近)時,兩喇叭軸內聲壓交會區會越窄,結像會越小,音像密度與重量感會越柔化與軟化;但,越往外拉,在 「兩喇叭一定距離內」,調性會越寬鬆,空間感越越活生,越接近於現場聽感。但,物極必反,直到某個點後,甚至兩喇叭離側牆過近時,反射音會過大,造成整體 音場蒙混不清,直接音被吞沒。

  補充說明,上述 三大原則中,第一點其實與各喇叭廠所提供的「效率」值並不真正實用有關,因為測試效率的條件是在1m/1KHz,但,鮮少廠商會提供其喇叭在2m、3m、 5m距離下聆聽時,以同一功率推動,效率衰減至多少?再者,有些喇叭的設計是高指向,緩衰減,聲音能量足以投射的很遠,讓整個空間前後幾乎等壓;有些這只 能投射很短 (針對客廳需求所設計的喇叭尤其如此),距離遠時,效率會瞬間滾降。總之,喇叭的效率視聆聽距離而有所不同,無論如何,非對稱擺位首重兩耳等效,不管那效 率是多高或多低,重點就是要等效,左右喇叭等校了,聲音畫面的中央伍才能對準。

  關於第二點原則,各位也要曉得喇叭廠提供的頻 率響應範圍都是面對喇叭正中央,也就是俗稱In Axis條件下作測試,但鮮少廠家會提供離軸時,如15度角、30度角、45度角使用下,效率衰減-10db、-8dB、-5dB時所聽到的頻寬是多少 呢?這部分就是為什麼喇叭作Toe In/Out時會影響音像與各頻率音調的理論基礎。

  最後,各位也要曉得一點,喇叭往前或 往後是改變效率為先,頻率為後,Toe In或Toe Out是改變頻率為先,效率為後,但,所謂的效率或頻率的改變並非高中低音各單體都會「等比」改變,多數狀況都是非等比例與非線性。因此,有些喇叭調整前 後距離,您會發現只有中音在改變;挪動Toe In角度,卻只有低音在變化。狀況不一而足,但,鮮少是等比方式改變。

過度Toe-In經常帶來反效果

  有了上述觀念後,各位可以試著想像非對稱擺位如何等效?舉例來說,當一對喇叭在非對稱空間採傳統對稱擺位,聽感總覺得聲壓偏左,以測試訊號片作測試時亦 得證左喇叭效率較高,音壓較強,簡易調整方法有二:1. 左喇叭向側牆外Toe out,讓人耳聽到效率更低的左聲道。Toe-out要多Out,就是直到兩耳聽道左右等效為止。2. 左喇叭不動,右喇叭往聽者方向靠前,讓右聲道的效率更高。

  上述兩大簡易作法調過了頭都會有物極必反的副作用。舉例來說,第一 個作法Toe out過了頭會造成某側牆的反射音過大,致使由一次與多次反射音營造的空間感歪了一邊,在系統開到某個音量以上之後,更容易發現反射音單邊牆能量過大,往 往以會造成何以特定音量聽來明明就有以中央伍為準,聽感心理卻仍感覺不舒服。同樣地,第二個方法有可能造成兩喇叭背牆反射音不對稱,或者右喇叭過於靠近人 耳,右聲道高音過分突出的問題。

  有人可能會問:「如果在不對稱聲學空間作對稱式擺位,發現聲音重心偏左邊,除了左喇叭Toe Out與右喇叭向前外,為什麼不能將右喇叭Toe-In?許多玩家與廠商常好此道,以為左強右弱,只要將右喇叭Toe In即可,如此一來,您會發現聲音的中央伍在某個音量,「中高音段」是在正中間沒錯,但在該音量下,其他頻段卻是歪了一邊;若是音量放大或減小,中央伍則 又會亂跑一通且通常更往左偏。原因何在?這得與軸外聲一起談,之後再細究。總之,個人並不建議Toe In,除非 1. 高指向性,低擴散性喇叭如B&W、VIVID AUDIO、2. 一開始擺位試作時就先大角度Toe In,讓喇叭高音直直面對聽者,再逐步Toe-Out或挪動前後位置。

無論播放音量高低都有不動如山的定位感

  當兩耳感到左右聲道軸內聲壓等效後,通常就會得到聲音畫面以中央伍為準的印象,可是,該印象可能只存在於某個音量下。先前我曾在臉書上「兩聲道入門討論區」社 群內提過:一對喇叭擺在一個空間內,理想的狀況是坐在座位區上,從小聲漸次將音量放大,聲音畫面的層次定位就是定在那兒等比放大,且反射音不會因為音量一 大就反客為主,喧賓奪主地造成直接音成色,成像濛渾不清。如果各位朋友府上系統從小聲轉到大聲,定位會左右前後跑,中央伍始終不定,音像飄移,表示您的擺 位還沒調整到最佳狀態,同時,您家喇叭肯定還無法與空間完全水乳交融,系統的最大動態幅度潛力肯定還沒發揮。

  因此,當各位找到某個播放音量下的擺位,音響畫面有以中央伍為準時,下一個目標,乃要不斷細修喇叭前後、左右、Toe In/out三大原則,直到座位區所聽到的左右聲道頻寬、效率是對等的,而且是不管音量多大,多小,都是對等,等比的,線性的。

擺位調音非一蹴可成

  以上我所分享的觀念與原理都是與音樂廳建築聲學設計有關,各位若無時間研究聲學建築背後的原理也沒關係,反正我是以音響評論為正職,錄音、音控與舞台音響設計為副業,相關知識我能分享多少就算多少。

  關於軸內得擺位調整就先簡短(上千字了吧)分享到此,有空再來談談一次反射音與多次反射音如何處理,處理得當,皇帝位外的位置也都能聽到相差無幾的舒服 音壓、音色、音質與音場、動態,這部分得從音樂廳、影廳空間聲學設計援引更多理論基礎,我的個性習慣一次講個清楚且要有佐證,寫下去又是幾千字,等我本期 截稿後有空再寫吧。

  最後,由衷建議各位,擺位調音時,一次只調一支喇叭,一次只作一個動作如向前或向右,切莫同時調兩支。此外,擺位調音需要花很長時間與耐心,不要著急,若感覺該擺位設定不錯,記得趕緊標示,聽個兩三後在決定是否要換。

  音響路上,我們都是永遠的學生,共勉之。

 

About Tzara Lin

查拉(Tzara),重度影癡,超自由影評人、半調子偽樂評、高傳真視聽雜誌前主編、假文藝青年俱樂部主唱,業餘PA音控、舞監...興趣多元,身分多重。現於翻面映畫任職,餬口飯吃。

One comment

  1. 885tay

    謝謝講解 期待下集

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