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发表于 2020-10-16
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演出现场超低频扬声器的功效探讨
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问题一:超低音一字堆叠与一字排开，到底有什么不同？
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6 u0 B( A/ h2 T# A8 C很多人因视觉的主观因素，都认为超低音喇叭堆起人高时，就会打得远远的，有这种观念的朋友请看完以下证据之后，就请改正过来，原因是愈低的频率是愈没有指相性的，因此当一只低音喇叭的频率发得愈低时，包围其发声周围的能量就愈多，而喇叭箱本身后方的能量也增加，尤其当这些后打的能量是我们不太需要时，往往它就成为现场的技术问题了。8 e4 c% V$ l# w7 m
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从EASE的计算动画组合里，设计了120m x 120m的空地来观察超低音的物理能量，数量是4只。
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4只低音喇叭堆叠起来模拟
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上图是4只喇叭堆起来在100/125/160Hz的能量与指向变化。8 I5 c; b" c T6 p
3 {7 O+ Z h! K2 T5 X' O2 a8 T动画的左边是120米，将喇叭置于80米处堆起来，因此箱子的后方还有40米的空间，而在120米处的能量大约是剩80分贝左右，在160 Hz的位置时，各位可以看到明显的箱后能量减少了，这就验证了频率愈高，其指向性将会愈明显，但是在节目演出过程里，不见得是我们需要的。0 k; w$ P3 L; U3 y, W @
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' b l1 `3 f" q! G1 b, q8 s$ U4只低音喇叭水平展开模拟
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& P6 n/ C6 @# k9 \6 E! v上图是4只喇叭以水平展开100/125/160Hz的能量与指向变化。
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% K7 \* ~0 I$ G# Y$ l光这3个频率就让我门观察到往前指向性大幅的提高，另外在音箱(发音点)的能量是随着频率愈高而减少。+ B+ G) o/ E' O
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上面两张图是能量的比较，实际上在正面的距离位置并没有很大的听觉落差，反倒是堆叠的方式低频能量散布会在现场是比较匀称的，但是就现场节目演出时，它影响到舞台面的比率是高出许多，有的人是不要这样过多的能量充斥于舞台，待会会介绍现在都是怎么排除这样的状况。
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7 x- b4 A( u0 v我们先来看看这水平排开的低音喇叭，若是再将它均开会是怎样的结果…….. v7 g8 g" w) E( _/ w
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这张图是每只喇叭拉开60厘米，其结果虽说射面增宽了，能量的指向多了，然而不同的频率，却也已经产生很多的凹陷。* F4 W1 Q: Z7 ?+ s3 l& n
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- x9 u* n% Q% c& u) x" e2 L这张图更能明显看出来能量的指向与凹陷显示，这是每只喇叭均分120厘米的间距。
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两张动画图示里，有无看出一个结果，当两边最外侧的低音没有跟别只依附在一起时，影响本身左右两边的能量又增加了，这是很有趣的物理现象。9 K! ]. L4 O+ ]3 x
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我们已经验证了堆高与一字排开的结果了，这应该解开很多的问号与争议了，最有效的结果说明：无论我们怎的摆设这些低音喇叭，带了几只来现场用，能量有多少就是多少，不会因为摆设的位置不同而会增加能量的，依现场的节目设计，若不想低音能量影响舞台太多，就别堆起来；想要低频的往前指向能力高的，就不设间距地一字排开。
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问题二：超低音反置的目的？
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1 U Q7 S6 C, w1 B& g% |4 ]7 C J一般我们听到某些喇叭厂所提的消弭功能，那就是将一只喇叭反方向地朝舞台方向，来与正面的低音喇叭抵消一些不必要的频率能量。但这并不是箱子反过去事情就解决了，而且箱子也可以摆在侧面的，甚至是舞台上，这是有内容的技术过程，这问题是在舞台上会发生一些频率因场地与摆设而产生一些共振问题，这样的谐频几乎是发生在100 Hz以上，所以很多人就会误解了一些技术问题，因为一般调整是低音分频只在100 Hz以下，其实不然。那只是人们利用处理器将喇叭的反应频域定在100Hz以下，一只低音单体好歹带宽都还能到2KHz位置，看我们怎么使用。
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! `7 x3 i, K% L( k一般的做法是这台用在反置的低音喇叭上的处理器，其分频点与时间是可以自由调整的，我们来假设160Hz共振好了，往往在现场演出，就室内空间而言，这个频率很容易在空心吉他或是真钢琴的收音上得到困扰，也几乎大家是针对某一频点将其修正掉，而遇到对于频率与音程比较敏感与在乎的乐手，往往这样的修正过程就变成一个不相让的问题了，利用反置的低音，我们可以将160Hz过多的频点从舞台收敛掉，但是这样的物理动作并不能完全抵消，因为舞台上的人针对喇叭的设定点就等于不同的时间与距离，但是毕竟我们产生了一个反相的160Hz给舞台了，在同一时间上，它还是有做到消弭一些160Hz的能量动作。
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看看Ease的模拟结果。9 @5 C5 ~3 d) j ~+ {0 X. i
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设计一个20米的舞台，两边低音堆高，左边的低音就是一般现场实际的安置工程，右边有两只是往舞台方向放射，由EASE的模拟计算，我们来看看这 160Hz的变化。& B) ~) f. o& A$ t" J
* |9 {! n; i* E- Y3 p为了让各位观察时间距离的影响，不填数据在喇叭里面，而是以实际移动箱子的位置来观察能量不同的变化。( u( B( Z0 [# z# _- ^
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3 B; M( e1 U" u; @) g# \: k这张图的舞台右边上面两只反打的喇叭轴心与正面喇叭轴心是相差了43厘米的距离，即便箱子的摆设是整齐一致，但是单体之间已有距离差了，在这样的间距上，以经看到右边舞台上160Hz的能量减少很多了。 X# O% M% `. Y$ ~# Y& J
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这张图就是我们将反打的箱子移动位置，让这距离差别到70厘米位置，结果就大大的不相同了，160Hz的能量由110多分贝下降到90多分贝，这个位置距离是很有效地消弭舞台上160Hz的能量，那么实际上是不用去移动箱子的，我们只要在这反置的低音处理器上调整时间参数或是距离的参数，就可以得到消弭的动作了。% @+ I/ u6 g0 s1 G+ Y# Z# E' p. Q
2 a8 z; A& c& f- ]2 n; I: T看完上述的解释后，大家不难看出一个问题，这样子好像现场的160Hz频域在右边似乎是少了些，是没错，因为右边真正往前的喇叭仅有6只，另外有时候两边的视觉要对称，能量也要均匀的要求下，除了调大右边或降低左边的低音电平值外，还有别的方法的，不一定要这么的摆法。) f8 _6 y" w6 U3 `- N! ]
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现在我们加个双单元音箱，然后移到舞台下方去，两只喇叭朝天放送，这等于是90度的调整，箱子的距离与正前方是相差1.7米。, Z' L; c7 u6 y- R9 M. T
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分析结果是非常的理想，正前方两边的能量就很相近了，然后舞台上的160Hz被消弭掉不少，如果我们能更精细的找到距离位置参数，那消弭的效果会更好的。
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观察了声学物理计算后，真实搬到现场应用，当我们在任一现场碰到某低频点是过多而影响舞台上的声音演出时，莫慌，莫乱调整与衰减，按照一下步骤有效进行：
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1、找出共振频率3 b' X; ~/ v) _" `2 _! q8 `: J
2 q: V" B2 i) X# g2 v2、安置反打的低音箱子(找到适合的位置)6 b" z# Y3 u) l8 Z0 P0 Q: Y' s
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3、调整处理器的分频点，移到共振频点位置，以该频点为中心，然后前后频点全截止掉，滚降斜率就挑一个是L-R的或是BW宣告即可，斜率要6~30分贝都是自由的，没那么硬性规定。* P$ K/ U1 u, U9 {+ j) ]
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我们要怎么的调整与快速知道结果呢，一只音压计或SIA分析都可以观察出结果有用否，过程很单纯的，以音压计在舞台上，(可分格量测)观察其声音能量多少，然后再开启反置喇叭的声音观察能量是否下降了，这就代表反置的喇叭有做到功，那么要让消弭的效率更好时，我们可以去调整反置喇叭的时间参数，再观察音压计是否下降得更多或是爬升了。当时间调整到某一程度，它会与正面低音喇叭不相干了，此时能量是会增加的，这时候就可以回调时间让能量降到最低的位置就对了，这是针对舞台上某一位置所得的数据，我们可以多点量测一下，来平均决定要将时间定在哪里。
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- r3 ]# W/ {0 }1 l: K- v. R以SIA的软件或是频谱仪就更能清楚看曲线的变化，操作者就能更笃定的决定调整结果。
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就现场工作而言，频率不一定要完全消弭没有，只要有降低这样的过多的能量，将潜在的问题解除了，乐队不会演奏到某一音域就轰隆隆的不舒服，本身乐器的通道反送后，也不会被修饰的太过份，那这样的反置工程就算是救援成功了。 |
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