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发表于 2005-9-30
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如何校准超低音音箱和全频音箱?
常常听人问起“如何对超低音音箱和全频音箱之间进行校准?”。就这个题目深入研究一下,看看能否得出一个满足的谜底。用超低音音箱来增补全频系统的低频下限,详细说来有3个方面的主要因素。
1.超低音和全频系统的带宽关系(分频)
2.超低音和全频系统的输出声压级关系(增益)
3.超低音和全频系统的信号到达时间关系(延迟)
最后一项可能是难度最大的,所以我们就先来研究一下。同时我们也要简朴了解一下分频方面的题目,解决了这两项,剩下的增益题目就简朴了。
音箱本身是一种带通设备。因此,为了简化丈量且便于观察图像,笔者将采用高通和低通滤波器来代替实际的音箱。这样得到的结果也基本上贴合实际情况,只不外这样的仿真测试中无法加入实际的丈量发话器,因此也就无法仿真出发话器测试位置变化带来的影响。但是考虑到测试发话器位置改变造成的影响主要影响到的是音箱指向性比较显著的高频部门,而音箱在低频段表现出的基本上是全指向特性,测试发话器位置不同造成的影响不大,所以测试发话器位置的题目就不足为虑了。
另外一个受测试发话器位置影响的因素是,不同发话器位置会导致两组待测音箱(低音和全频)的声音到达测试发话器的间隔发生改变。这样一来,在某些位置丈量的结果可能很好,但是换个丈量位置的话,假如刚好两音箱到发话器的间隔差相称于分频点四周频率的1.5倍波长时,则总体响应曲线上就会泛起凹谷(干涉抵消)。因此,在进行现场丈量的时候,建议将测试发话器放在听众区里那些振幅和时间差都具有代表性的位置上。
我们假设有一个全频音箱系统,可以良好地重放60Hz-14kHz的声音。然后,在场地中另外一个位置再增加一只超低音音箱。超低音音箱的下限频率可以达到30Hz。
因为超低音音箱在该分频点四周的响应曲线比较平直,所以我们可以直接给它加一个100Hz的4阶L-R低通滤波器。但是,鉴于全频音箱组的频响曲线在分频点四周已经泛起了衰减我们需要采用低于4阶的电子滤波器,从而使全频音箱组的声输出与4阶L-R滤波器的100Hz截止频率fc相匹配。
为了达到该期望响应曲线的要求,可以全频音箱加了一个115Hz的3阶巴特沃斯高通滤波器。假如需要更加精确地匹配期望响应曲线,可以适当降低该巴特沃斯滤波器的截止频率,然后再增加个参量均衡器进行更精确的棱调。总之,要让响应曲线尽可能贴合我们的期望曲线。
将高低音音箱输出合并后,此时总体幅频响应完全不符合要求。很显著其中存在抵消。我们知道两组音箱的L-R声学响应应当叠加自平直的响应曲线。但是这里没有,也就是说两组音箱在时域上存在校准不当的题目。
通过观察通带内的能量包络曲线(ETC),可以确认两者之间的确存在不同步的题目。因此我们需要对全频音箱组进行延迟,但是延迟量要多大才合适呢?
假如我们选择将全频的峰值到达时间和超低的峰值到达时间对齐,则需要将全频迟14.7ms。或者我们也可以让全频的到达时间贴近超低ETC曲线中的前沿部门。这样全频的延迟时间大概是10ms。
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