|
如何使用FIRDesigner软件来创建滤波器,以匹配不同音箱的幅度响应和相位响应。
; _3 e: K& q! Q, B/ i9 G! M) l5 `0 Q' v0 I9 V
为什么要匹配音箱?
& @3 w4 X0 C P" K1 \$ B i: E( [! o: b+ Z! U5 M
在搭建一个扩声系统时,经常会用到不同品牌或不同型号的音箱,以完整覆盖不同的听众区域。音箱之间的响应差异可能会导致大面积的听音区域频率响应不均匀,不均匀是由不同频率的正干涉和负干涉引起的。这种情况并不只存在于音箱覆盖范围相交或重叠的地方。
. f( {3 b! i1 {1 H2 Q& C% O2 m- B/ V$ _. h
* v2 c4 r! s0 Y. i) u, A: P; h( I6 {4 [
音箱厂家对音箱的分频设置或声音调试,通常只针对特定型号产品。因此,不同型号产品的特性会存在差异,特别是音箱的相位响应。一款音箱的幅度响应可以很容易地与另一个匹配,但是相位匹配则比较困难。- H F* X" n! u
$ i; \( V6 x. kFIR滤波器支持独立的幅度和相位控制,且相比IIR滤波器具有更细致的响应塑形(shaping)能力。当在同一个安装项目中使用了不同类型的音箱,需要对它们的幅度和相位进行匹配时,FIR滤波器的优势便能得以发挥。
8 K4 C" Z3 U6 |; Z4 s
/ P+ L2 }; y y关于IIR和FIR滤波的基本概念. T/ Z8 j& f+ J, h9 k1 @; J1 [
- ^+ u# |4 j& p3 W
时间对齐(Time Alignment)
7 e( T, F4 ~4 B4 z# y5 I/ A2 G5 F
% F1 m7 R2 z+ ?% r' T$ @/ D扩声系统调试的一个重要步骤是时间对齐,本教程假设时间对齐已经完成或将在稍后进行,因此我们主要关注音箱本身的特性差异,即音箱出厂预设的频率响应差异。3 Z" G3 @0 b/ I
* W! |/ \; I; b4 }- K: K8 q, c测量(Measurements)
1 U( T) b) k3 E. Z9 l/ ? ?9 A5 ^& g3 _9 E
我们将使用两只音箱的测量结果——音箱A和音箱B——它们将被导入到FIRDesigner中(参考软件支持的测量文件格式和导入说明)。
7 m! n" b8 i3 v1 S# V6 Q1 E0 r8 z- A0 H, q k4 N6 d
限于篇幅,本教程不讨论如何进行测量及测量位置的选择。需了解系统测量的实操知识,建议学习Bob McCarthy、Merlijn van Veen和Jamie Anderson的文章、视频和培训课程。. B# N- p7 S) s
+ I6 I7 |5 k% \# A/ y% Z+ ]: X
此处,我们假设测量值能反映音箱在典型的听音位置上的响应,比如说是在两个音箱覆盖交叠区的某个听众位置测量得到的。$ W& o1 j6 w8 ~- E a( `2 ]7 B
$ s: A* |0 e; {0 l3 t本教程将音箱B作为优化对象,目的是要演示如何为音箱B创建一个FIR滤波器,改变其响应以匹配目标音箱A。- o! g7 X: u+ D6 d
. k/ s% j5 g8 R' {' P3 N我们将按照大约70Hz-19 kHz的频率范围对音箱做匹配。在实践中,匹配的频率范围应根据所使用的音箱及其覆盖模式来决定。例如,对于加载高频号筒的音箱,要匹配频率可能达到数千Hz即可,因为更高频率的覆盖角度受高音号角的控制较强,基本不会出现多只音箱之间的交叠覆盖。
0 O1 f0 Y2 a1 Q! b- Y! R; h' V A7 T6 E& g6 @
工具 — FIRDesigner
" Y5 f" e6 w. ]. t: b, y
0 ?0 G/ ~& k% V5 C后文的演示中,我们使用了FIRDesigner软件,同样的步骤也适用于FIRDesigner M, FIRCreator EX和FIR Creator。 |
|