追求聲音的極致 詳解私人家庭影院空間聲場自動校準(zhǔn)系統(tǒng)
2015-08-27 • 來源:阿強家庭影院導(dǎo)購網(wǎng) 編者: 熱度:其實,打造一個各方面素質(zhì)都合格的視聽環(huán)境,除了設(shè)備的選配和有效的房間聲學(xué)處理之外,房間的聲學(xué)測量和校準(zhǔn)也是非常重要的。因為任何一個聽音房間都不是完美的,即使是供專業(yè)領(lǐng)域使用的錄音棚、混音棚等房間,雖然進行了比較完善的聲學(xué)處理,仍然需要對播放的信號進行調(diào)整,以補償房間的缺陷。
目前市面上許多新型影音接收機或環(huán)繞聲處理器,無一例外都會搭載自動聲場校正功能(自動EQ)。表面上看,這些系統(tǒng)使用起來大都很類似,根據(jù)版本不同,都需要將測試MIC放置于幾個測試點,然后通過測量您系統(tǒng)中每個喇叭發(fā)出的測試信號,測試系統(tǒng)收集這些測試信號來做兩件事:
第一:測試軟件會自動調(diào)整多聲道系統(tǒng)中各音箱的音量,使得您的各聲道喇叭以協(xié)調(diào)的音量進行輸出,測試系統(tǒng)還會調(diào)整低音炮與其它聲道的分頻點,同時系統(tǒng)會精確計算出各喇叭距離主聽音位置的距離從而調(diào)整系統(tǒng)對各聲道的延遲設(shè)置;
第二:測試系統(tǒng)會根據(jù)收集到的測試數(shù)據(jù),根據(jù)特定算法算出您房間聲學(xué)特性對揚聲器性能的有害影響,從而利用自動均衡或濾波器施加補償。
▌ 數(shù)字房間聲學(xué)處理的重要性
上文有指出:沒有一套校正系統(tǒng)可以強大到能夠補償房間聲學(xué)的任何問題,要解釋這個問題,我們首先將聲學(xué)頻譜分為兩個不同部分。更多影音信息請繼續(xù)關(guān)注阿強家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)!
首先,從20Hz到約2、300Hz頻段,駐波是影響房間聲場的最大問題,這也是揚聲器在密閉空間工作時所無法避免的。來自墻面的反射波和喇叭發(fā)出的直射波相互影響,造成房間內(nèi)某些測試點(也可稱聆聽點)的聲壓上升而同時另一些測試點的聲壓卻下降,根據(jù)頻率的不同,測試點的不同出現(xiàn)了聲壓峰谷交錯出現(xiàn)的現(xiàn)象。
換言之,即使您的低音炮在整個低頻段輸出的頻響曲線都很平直,但在這個房間內(nèi)一個50Hz的樂音可能會在您的聽音位產(chǎn)生兩倍于此的響度,而一個80Hz的樂音卻可能消失的無影無蹤。當(dāng)聽音者換到房間內(nèi)另一個座位再次聽音時,與前面恰好相反的情況說不定會出現(xiàn)。雖然不一定恰好相反,不過由于房間大小形狀和尺寸比例的不同,以及揚聲器擺位的不同,以上聽音時出現(xiàn)的情況一定會出現(xiàn)。
用物理方法處理駐波非常困難,相比之下數(shù)字房間聲學(xué)處理成為較為理想的選擇。但是還存在一些問題:雖然均衡器可以輕易解決駐波引起的低頻加強問題,但大多數(shù)房間聲學(xué)處理系統(tǒng)不能有效對付聲波相互干擾造成的頻率谷點。也就是說,如果是由于您房間大小和尺寸原因在皇帝位形成一個80Hz的谷點,數(shù)字均衡系統(tǒng)將不能解決這一問題。你需要通過調(diào)整低音炮的擺位,調(diào)整家居布置,或者為您的系統(tǒng)再增加另一支低音炮:不是為了增強低音效果,而是通過增加一支炮覆蓋原來那只炮造成的頻率谷點來改善低頻覆蓋范圍。相反,處理由于駐波形成的低音渾濁和轟鳴,大多數(shù)處理系統(tǒng)都應(yīng)付自如。
然而,頻率高于約2、300Hz時,房間音效主要取決于房間內(nèi)表面材質(zhì),而非房間尺寸和形狀。不過,對這一問題仍存在很多爭議,有人認為在這一頻段一般的基于測試麥克風(fēng)和目標(biāo)均衡曲線的數(shù)字校正系統(tǒng)無能為力,PMI首席聲學(xué)工程師Anthony Grimani曾解釋道:“測試用的無指向麥克風(fēng)不像人類耳朵那樣工作,主要區(qū)別是人類通過高頻聲辨別方向,聽到的高頻主要來自音箱的直達聲,聽到的低頻是混合了房間反射聲和直達聲,高低頻之間的中頻段有一個銜接處用于銜接高低頻段,毋庸置疑MIC不是這樣工作。”
從聲學(xué)顧問Floyd Toole到PAT創(chuàng)始人Paul Hales這樣的聲學(xué)專家都認為數(shù)字校正系統(tǒng)不能工作在高于這個銜接點的頻段內(nèi)。主要因為人類大腦完全可以補償處理高于約2、300Hz的直達聲和反射聲的差別。Hales這樣解釋道:某種樂器的聲音都是可以明晰辨認的(無論你在何種環(huán)境演奏它),你無須因為演奏環(huán)境不同而用均衡器處理它的音色。同樣無論你在何種環(huán)境(消聲室或四面瓷磚的澡堂)跟我談話,我都會準(zhǔn)確辨識你的聲音特征。這就是很多人認為經(jīng)過數(shù)字處理的房間音效過于死板而并不熱衷這類系統(tǒng)的原因。
當(dāng)然,好的數(shù)字房間處理系統(tǒng)可以很好的解決這些高頻段的聲學(xué)問題,而且,好的數(shù)字校正系統(tǒng)可以很好的處理伴隨高頻反射聲而來的振鈴效應(yīng)。這里所謂好的系統(tǒng)是指那些在整個頻段擁有更高控制點分辨率,不僅可以測量不同頻點的相對響度而且可以測出這些頻點的位置。
不過,這些系統(tǒng)還不能有效處理像長混響延遲這類問題。所謂長混響延遲就是房間內(nèi)聲反射過強,在房間內(nèi)拍手似乎置身于大教堂內(nèi),這時再強大的數(shù)字處理系統(tǒng)都于事無補,你需要的是房間內(nèi)做吸聲處理,無論是通過購買專業(yè)聲學(xué)處理模塊還是應(yīng)用簡便處理方法。好的數(shù)字校正系統(tǒng)可以很好的處理伴隨高頻反射聲而來的振鈴效應(yīng)。
下面與大家共同探討幾種流行的房間聲場處理系統(tǒng),這些系統(tǒng)各不相同,而且它們以不同方式處理房間的聲學(xué)問題。了解這些內(nèi)容,將有效幫助大家了解更多室內(nèi)聲學(xué)處理、AVR功放調(diào)校系統(tǒng)的相關(guān)知識,極大地幫助我們更好地獲得出色的聲音效果。特別指出的是,本文部分內(nèi)容參考國外影音媒體《Home Theater Review》的相關(guān)報道。
▌ Audyssey(奧德賽)
Audyssey幾乎是市場上所有聲學(xué)測量系統(tǒng)的先驅(qū),當(dāng)您想起自動聲學(xué)處理系統(tǒng),Audyssey這個名字就會最先出現(xiàn)在您腦海中。
創(chuàng)造這一切的正是Audyssey歷經(jīng)6年時間,耗資600萬美元研發(fā)的核心技術(shù)MultEQ。其有效修復(fù)由房間聲學(xué)特性所引起的聲音失真,提供清晰、準(zhǔn)確、自然的聲音,使語音和對話變得凝聚和清楚,修復(fù)音樂平衡。同時,MultEQ也是其他幾個Audyssey核心聲場技術(shù)的重要基礎(chǔ)。不過,這個方案對于有一定標(biāo)準(zhǔn)的試聽空間來衡量依然不能被接受。
再提升一個檔次的是MultEQ XT方案,其擁有八倍于前一版本的高頻控制點,允許更加精確的頻響均衡,因此聲音相對來說更加鮮活,聲場更開闊。系統(tǒng)測試多達8個測試點,意味著測試系統(tǒng)可以獲得整個聽音環(huán)境的綜合測試結(jié)果,使其可以做出更全面的計算來獲得更好的聽音效果。
對大多數(shù)消費者而言,可以觸及的最高級的Audyssey系統(tǒng)當(dāng)屬MultEQ XT32了。其僅裝備于最高檔的AV系統(tǒng)中,擁有256倍于MultEQ版本的高頻濾波器控制點,四倍于MultEQ版本的低頻控制點。對于專業(yè)人員,Audyssey提供MultEQ Pro解決方案,整套工具包包括專業(yè)測試MIC、專業(yè)話筒放大器,并允許測試空間內(nèi)32個測試點,幫助使用者自定義目標(biāo)均衡曲線以更好的適應(yīng)特定房間環(huán)境。
這里需要指出的是,如果玩家是一些重視低音的用家,初次使用Audyssey自動校正之后,可能發(fā)覺低音力度不足,這是因為Audyssey只是通過收集房間的反射音,從而修正最適合的EQ,令音效達至原汁原味。如果玩家長時間也發(fā)覺低音不足,可以自行提高低音的音壓或者選擇使用低頻管理,從而提高聲音效果的整體表現(xiàn)。
▌ ARC(Anthem Room Correction,圣歌校正系統(tǒng))
雖然ARC僅被使用在Anthem(圣歌)本公司的AVR硬件系統(tǒng)中,但仍然被許多資深玩家和發(fā)燒友認為是眾多房間聲場自動校準(zhǔn)系統(tǒng)當(dāng)中最為優(yōu)秀的方案之一。這套軟件源于1990年加拿大國家研究局,當(dāng)時的研究目標(biāo)是做出多聲道的測試、等化系統(tǒng),能夠適用于任何空間、得到平坦的頻率響應(yīng)。由于此項處理需要大量運算,在十多年前要動用到當(dāng)時的超級電腦,后來此項技術(shù)經(jīng)過Anthem多年研發(fā),才正式推出這套軟件。目前這套軟件能支持Statement D2、D2V以及AVM 50V、MRX 310、MRX 510 、MRX 710等機型。
不同于其他的系統(tǒng),ARC必須配合PC的使用,通過RS232串口連接PC運行,也就需要用戶使用USB到串口的轉(zhuǎn)換接頭。借助PC作為ARC的運行平臺,可以增強算法的運算能力,從而快速計算測試結(jié)果并生成全頻譜的濾波控制點。在最新的MRX 510和710機型中,ARC升級為1M版本,提升了全頻段濾波控制點,具有更快的網(wǎng)絡(luò)和校正速度,所以隨著圣歌新機型出現(xiàn),您可以將PC和AVR同時聯(lián)入家庭網(wǎng)絡(luò)進行ARC的操作。而且官網(wǎng)上ARC軟件每年都會更新幾次,這個就意味著,你的機器就不需要被淘汰。
值得一提的是,ARC在默認狀態(tài)下幾乎不對5KHz以上頻段所任何著色修飾。同時,還允許用戶自己從200到5KHz的頻段內(nèi)設(shè)置最高均衡頻點,因此可以平滑處理掉房間某些特有的頻點峰值。
▲將網(wǎng)線連接在“Network”
▲ARC麥克風(fēng)定位在坐著與耳朵齊平,測口指向天花板
▲通過電腦得出數(shù)據(jù)
另外,百里登/圣歌還有另外一套專有測試系統(tǒng)名為PBK(意為完美低頻控制套件)專用于百里登低音炮,可將其視為簡化的ARC系統(tǒng)。其配備的測試MIC與ARC的同型號,只需通過USB接口就可與低音炮和PC連接使用。PBK最有效之處是它提供房間聲學(xué)處理最關(guān)鍵的低頻范圍的處理能力。另一方面,如果您的低音炮分頻點正好位于80Hz或更低,系統(tǒng)將難以處理分頻點到關(guān)鍵的約2、300Hz這一段的駐波引起的低頻失真問題。
▌ ARCOS(Adaptive Room Correction & Optimization System,自適應(yīng)房間校正和優(yōu)化系統(tǒng))
作為僅供JBL Synthesis系統(tǒng)使用的室內(nèi)聲學(xué)自適應(yīng)校正和優(yōu)化系統(tǒng),ARCOS是基于HARMAN音頻測試系統(tǒng)(H.A.T.S.)的硬件和軟件套裝,全球HARMAN聲學(xué)和換能器研究工程師都使用這個套件以測量和設(shè)計揚聲器系統(tǒng)。
ARCOS結(jié)合了JBL Synthesiss DEC數(shù)字均衡器硬件和軟件的功能并作出了提升,利用一系列新開發(fā)的DSP算法,以及各種測量和分析技術(shù),ARCOS在任何房間都能夠?qū)崿F(xiàn)空前的頻率響應(yīng)校正和揚聲器性能表現(xiàn),用于在架設(shè)一套JBL Synthesis多聲道音頻系統(tǒng)時徹底提升校正準(zhǔn)確性。
任何房間,如果其中的揚聲器等音頻源正在播放,那么這些房間都會發(fā)生共振。這些共振或房間波形,在突出顯示某些頻率的同時又會減弱其他的頻率,但其實這些頻率是可以被大幅度放大的。與傳統(tǒng)方式相比,ARCOS能夠更快地補償這些不規(guī)則行為,同時提高準(zhǔn)確性和全面性,根據(jù)收聽測試和數(shù)百個校準(zhǔn)系統(tǒng)以實現(xiàn)目標(biāo)曲線,帶來真實的聲音還原。ARCOS還提供時間延遲校正,因此,所有揚聲器發(fā)出的信號會同時到達聽眾的耳朵以獲得準(zhǔn)確的成像。
The JBL Synthesis SDP-45 Surround Processor
ARCOS還有一個主要優(yōu)點是能夠校準(zhǔn)的房間面積更大、而不只局限于一個單獨的位置,讓更多的聽眾能夠處于“最佳聽音位置”,ARCOS利用分布在房間內(nèi)的八個麥克風(fēng),測量房間和揚聲器聲音,還支持HARMAN音場關(guān)系(SFM)系統(tǒng),能夠最大程度地減小家庭影院系統(tǒng)中座位和座位之間的低音響應(yīng)交化,這是HARMAN的獨家技術(shù)。同時,ARCOS擁有多步驟AutoEQ,能使用完全參數(shù)化數(shù)字均衡的200多個頻段,在20Hz-20KHz之間的1/100個八度音階至4個八度音階寬度內(nèi)進行調(diào)整,以校正整個頻率范國內(nèi)的谷值和峰值。
另外,ARCOS還集成了眾多額外的功能,包括自動揚聲器級和距離計算、96kHz或48klz模擬轉(zhuǎn)數(shù)字測量轉(zhuǎn)換(依賴于所連接計算機的處理度)、基于Java的GUI(用于進一步擴展至多計算機平臺),還可以選擇校準(zhǔn)過程是完全自動還是完全手動,測量硬件和均衡器模塊之間的通信是通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜進行的,ARCOS利用HARMAN HiQnet®通信協(xié)議進行端對端連接和進一步擴展至其他HARMAN系統(tǒng)。
▌ YPAO(YAMAHA Parametric Room Acoustic Optimizer,雅馬哈室內(nèi)音場優(yōu)化技術(shù))
YPAO是“YAMAHA Parametric Room Acoustic Optimizer”技術(shù)的縮寫,中文意思是“雅馬哈室內(nèi)音場優(yōu)化技術(shù)”。帶有YPAO功能的雅馬哈功放產(chǎn)品可以通過一個隨設(shè)備附贈的高靈敏度音效優(yōu)化用麥克風(fēng)與功放相連接,將麥克風(fēng)擺放在視聽位置,然后在功放上選擇自動調(diào)試選項,雅馬哈功放就會控制家庭影院系統(tǒng)中的音箱發(fā)出一系列的測試音。
功放會根據(jù)麥克風(fēng)收集到的測試音數(shù)據(jù)確認音箱的連接狀態(tài)、音箱的尺寸、聲道間的平衡、音箱距離和頻率相應(yīng)等項目,然后根據(jù)以上測試到的系統(tǒng)情況進行自動調(diào)整,使整套家庭影院系統(tǒng)能夠配合所在環(huán)境達到最佳的聲音表現(xiàn)。整個過程每一環(huán)節(jié)都非常專業(yè)和精準(zhǔn),而且非常易用。
如今,在雅馬哈最新AV旗艦11.2聲道AV前置放大器CX-A5000中,雅馬哈還推出了最新的YPAO-R.S.C.(聲音反射控制)技術(shù)相比以往YPAO技術(shù),YPAO-R.S.C.具有以下更優(yōu)越的特性:
1、針對揚聲器音頻特性進行測量并自動優(yōu)化音質(zhì);
2、多點測量;
3、分析房間聲學(xué)特性,并精確地進行音頻參數(shù)調(diào)整,使聲音在房間內(nèi)得到優(yōu)化;
4、消除不良的房間反射音,以實現(xiàn)錄音室級別的音質(zhì);
5、使用更加精準(zhǔn)的新型麥克風(fēng)達到更精準(zhǔn)的測量(雅馬哈功放RX-A3020和RX-A2020亦有使用)。
▌ MCACC(Multi-Channel Acoustic Calibration system Control,多聲道自動音場補正系統(tǒng))
如果您想要選購高于入門級的AVR產(chǎn)品,而剛好這個型號沒有集成奧德賽系統(tǒng),那么MCACC校正系統(tǒng)就是非常不錯的替代系統(tǒng)之一。
MCACC(Multi-Channel Acoustic Calibration system Control,多聲道自動音場補正系統(tǒng))是PIONEER(先鋒)推出的房間聲場自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。這一技術(shù)在過去幾年做了不斷優(yōu)化,除了音壓強度及頻率響應(yīng)外, MCACC在量測聆聽環(huán)境的音響特性和進行響應(yīng)頻率補償時,全套用“時間軸線”技術(shù),讓系統(tǒng)分辨直接聲音和室內(nèi)反射,從而完成針對人耳聽覺特性所進行的更精確、更敏銳的頻率響應(yīng)微調(diào)。阿強家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)歡迎您繼續(xù)關(guān)注!
同時,先鋒的機器可以根據(jù)您的選擇的模式,可以調(diào)整5到九段的參數(shù)均衡器。并為玩家提供了圖形化的房間混響測試結(jié)果顯示。
▌ Trinnov Acoustic Correction
Trinnov為自己的測試系統(tǒng)命名為“Acoustic Correction”,該系統(tǒng)不僅工作在頻率域和時間域,還同時工作于空間域。其測試MIC實際上是一組麥克風(fēng)陣列,其中,有一個箭頭會指向屏幕,測量過程中,系統(tǒng)將實際音箱位置映射到三維空間,通過將揚聲器虛擬移動到預(yù)測的位置來優(yōu)化揚聲器擺位,例如前方主揚聲器相對位置過遠或過近,系統(tǒng)會通過模擬計算將揚聲器位置進行虛擬調(diào)整,當(dāng)系統(tǒng)判斷您的中置音箱擺位有問題甚至可將中置發(fā)聲點進行虛擬位移到與左右主聲道同樣高度。
其結(jié)果顯得非常怪異,原因便是對聲音的表現(xiàn)過度干預(yù),但在實踐中有時這類做法卻非常有效。如果你的房間條件不允許你將環(huán)繞音箱對稱擺放,或者房間比例嚴(yán)重失調(diào),其強烈推薦您使用該系統(tǒng)。
▌ XTZ Room Analyzer
XTZ是針對發(fā)燒友而推出的房間聲學(xué)分析儀。作為一套完整的房間分析儀,它具備了多種房間測試功能,如高分析力的低頻部分頻響測試、能找到房間節(jié)點,并計算出必要的補償進行修正,還具備聲譜圖、混響時間的測試,采用USB麥克風(fēng)拾訊系統(tǒng)。另外軟件配有友好的用戶操作界面,支持PC的Windows XP和Vista系統(tǒng)使用。
▌ Sunfire XTEQ
Sunfire沒給這套系統(tǒng)起一個類似它們低音炮那樣響亮的名稱,它的特點是快速、簡便。不過和PBK一樣,它只能解決低頻分頻點以上的聲學(xué)問題。
▌ TACT
TACT也是一款非常不錯的數(shù)字校正系統(tǒng),不過,調(diào)試這種系統(tǒng)需要基于使用者的聽音水準(zhǔn)。目前,該系統(tǒng)只和該公司產(chǎn)品配套銷售,不久前,該系統(tǒng)將與Emotiva的新XMC-1前級處理器配合銷售。
結(jié)語:關(guān)于房間聲場調(diào)校的系統(tǒng)還有很多,本文并未進行一一列舉。這里需要注意的是,使用房間修正軟件只能在一定程度上對空間的聲學(xué)問題進行修正,真正需要得到好的效果還需要房間聲學(xué)處理來配合。而且,通過電子電路對信號進行處理以補償房間聲學(xué)特性的這種方案,雖然可以快捷方便地解決房間聲學(xué)問題,但或多或少對房間原始聲音表現(xiàn)進行了干預(yù),因此在發(fā)燒友們的心里一直是又愛又恨,褒貶不一。是否需要使用房間聲場調(diào)校系統(tǒng),或者選擇哪一款系統(tǒng),還是需要根據(jù)實際情況來決定。
阿強編注:目前安橋應(yīng)用的校準(zhǔn)系統(tǒng)應(yīng)該是ACCEQ系統(tǒng),應(yīng)該是先鋒的MCACC PRO的演化版,只需要測試一個點位即可完成整個測試。
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