实战家庭影院:室内环境声学调试
序:
在上一篇文章中大概说了选购家庭影院的一些基础知识,很多人认为不够专业全面。
所以本文用我家目前的系统做一个示范。上一篇文章文字写的太多,而没啥图,这个多发几个图。
本文部分内容来自我在PT80论坛的几篇帖子。感兴趣的可以去看看。
目录:
1,本文使用的影院器材(都是破烂)
2,功放的基础设置(特别简单)
3,测量室内声学环境的器材(随便看看)
4,测试结果与简要分析(不怎么样)
正文:
使用的器材:
首先是整体图:
前三的单元均为双6.5
中置箱,挂墙:
靠这个吊架,淘宝找音响吊架挂架 各种各样的都有,而且很便宜。40元一对的样子。膨胀钢栓打入钢混墙体,自攻钉打入音箱木板里。 挂架表面刷了墙面白漆,显得干净一点。
落地主箱,。
环绕箱, 尽管我建议五个箱子配置都一样, 但是成本考虑,我最终还是上了单6.5的环绕,没有再买一对主箱。
杂牌环绕箱支架,90厘米高,中空可灌砂增加重量,260块。
这套箱子是老秦Ti6s,6000多,试听对比很久才决定买这个。
友情提示:箱子音质,不是看网文看出来的,是实际试听出来的,选购箱子的时候建议做好功课,充分试听。
没有购买链接,停产很久了。
炮是老秦3115D,不到5000入手,600瓦左右的15寸低音炮,自重50公斤,能当个小茶几... 效果还是不错的,捶胸感强烈,裤管生风到不是很强烈。
低音炮背板, 配置还是不错的, 一路平衡口输入(假平衡),一路标准RAC口输入,一路平衡口输出(还是假平衡)
低通选择,音量调节和0-180连续相位调节;
而最亮的一点是左边那一排 三组PEQ调节。 后文会提到。
没有购买链接,上一篇帖子发过了。
箱子和炮都是国产的冷门小品牌,音质我比较满意,性价比很高。
但是缺点也不少,外观很丑,小毛病也不少,比如防尘罩的塑料卡子非常脆,我的这套箱子已经断了好几个了。
主箱支持双线分音,但是连接高低音接线柱的原厂铜片做的不好,容易接触不良,接线的时候要么自己单独买跳线,要么就要用一手扶住铜片,一手用力拧接线柱才可以。
低音炮的缺点,一个还是防尘罩卡子! 四个卡子断了两个,再断一个就没法装防尘罩了...
还有就是没有12V触发功能(功放开机自动输出12V电压,用于唤醒低音炮),低音炮就算没信号,我用功率计量插座测试,也是有40瓦的静态耗散。
好在做过一两年单片机,所以自己买来各种模块做了一个触发器:
原理图:
用一个开关 和一个小三芯插座,可以选择常开还是接受功放12V触发。 结构很简单,会用电烙铁就能搞。
然后是功放:
马兰士5008 ,现已停产,5010,6008之类的都可以选。 总功率650瓦。 带奥德赛功能,就是它带一个麦克风, 放在看电影的位置,机器会自动发出一些标准测试声, 麦克风收集信息, 机器可以计算出来音箱到麦克风的距离,频响曲线和相位信息,然后自己对输出信号做一些补偿,使得听音位置能获得最好的听感。
尽管看起来比较科幻,但是实际效果也没那么夸张。
播放器是海美迪Q5四核,还不错的播放器,该有的功能都有,也能次世代源码输出。
停产了,有升级版。
----------------------------第一章完---------------------------
2,功放的基础设置
首先,找到奥德赛测量麦克风。
就是这个,千万别搞丢了。也不要磕碰,顶部的驻极体麦克风是校准过的。 麦克风要放在皇帝位,就是观影效果最好位置上,一般是正对屏幕的位置。
麦克风底部有标准三脚架螺丝,可以装在三脚架上,没有三脚架的 也最好放在硬表面上,不要放在沙发上。
插在功放的这个上:
插上之后,功放会自动弹出奥德赛测试界面:
然后按开始,一步一步按提示来。开始测试后,人要离开测试区。 等测试结束,保存结果。
然后在奥德赛设置菜单里 选择手动设置, 这时候,手动设置里面会有根据刚才测试结果自动设置的一些参数,但有时候不是太好,因为每个人喜好不同,所以可以进一步做手动设置。
选择扬声器 (方法见说明书), 根据自家的配置和实际听感,决定扬声器是【大】还是【小】 如果设置为【小】,扬声器将不会发出低频声音,全部低频都交给低音炮。
我个人的经验,一般箱子可以设置为小,尤其8寸以下的,但是如果有条件仔细调节低音炮, 使声音衔接的好,也可以设置为大。 这个必须反复试听对比。玩音频的一个原则,用耳朵收货。
然后是各声道电平调节,其实本质是每个喇叭发出白噪音,你在听音位用声压计,每个声道都校准到影院标注的75分贝(C计权)
但额外一提的是,中置音响主要负责回放电影里的语音对白,而对白又在电影的音轨里占很大一部分,有统计说是一半,也有说70%的,所以中置箱非常重要。
而如果要做到电影院里那种宏大又圆润的对白声,家庭环境是比较难的,那需要巨大的扬声器(或阵列扬声器)和游刃有余的功放, 所以对于家庭环境,有必要将中置的增益开大, 我是开到+5 ,而左右前置是-3.5,查了8.5分贝, 分贝是对数单位, 8.5分贝 相当于功率差了 7倍左右。
但就这样,也只是还可以的效果, 有些高玩,甚至中置单独使用10-12寸箱子,配独立功放来推。
然后,是一个细节:音频设置,奥德赛设置里的 DynamicVolume动态音量要关闭。
这个会压缩动态,让比如爆炸声不那么震撼,本质是晚上看电影时防止楼下大妈来敲门的,但是会大幅降低听感。
做好这些设置,就可以正常看电影了。但如果想效果更好些,后面还有教程。
-------------------------本章结束--------------------
3,测量室内环境的器材
没有做过声学处理的房间,会大幅恶化你的系统表现,这种恶化程度很深,而且与器材无关,不是你换一个几千几万的功放,买一条几百几千的发烧线材能有所改变的。
如果是追求优异的听音质量, 应高度重视室内声学处理, 如果是大烧土豪,我认为在声学处理上花的钱 不应低于在器材上花的钱。
室内环境,会反射声音,会吸收声音。
一般来说 越是光滑的硬质表面 越是反射声音, 而柔软又有大量孔隙的物体 会吸收声音。
高频声音 吸收的会更多,低频声音则很难被吸收。
于是,在室内 你哪怕使用*级监听器材,发出频率响应绝对平直的声音, 室内的环境会更多的反射低频,你所听到的声音低频过度就会显得浑浊与不平衡。
一般家庭的白墙的吸声系数通常都相当低(壁纸稍高一点点),声音会反射很久很久很久很久很久很久很久,才会被吸收直到不可闻的程度,虽然 声音的声压降低之后,会变得不明显,但声音仍然存在,你仍然会有一些隐隐的感觉,这就是混响。
一般来说 ,混响时间的指标习惯使用RT60来衡量,所谓RT60 就是【声音从喇叭发出后,直到衰减了60个分贝,所需要的时间】。
混响太高了不行,太高了声音久久不散,会影响后面的声音,造成整体声音浑浊,有嗡嗡的混乱感,声场也不清晰。
混响太低了也不行,声音立刻就散掉消失,会让当前声音显得非常干涩,单薄。
适当的混响一般要看个人的听音习惯,实际我个人的听音,30平米环境,低频在大约0.8秒以内比较舒适(因为实在是降不下去了....),中高频应均低于0.5秒,高频接近0.3秒较好,低频的混响时间会更长一些,因为难以被吸收。
听说一些较大的场所如音乐厅,追求一些音效,整体混响时间可达1.5-2秒。
另一个影响声音的因素是 【频响曲线】 就是喇叭发出的声音,在各个频率上的声压。
理论上 理想的频响曲线 是一条直线,意味着 ,任何频率的声音,响度或者说声音强度都是一致的,这样就能完美还原原始声音文件, 但实际上就算是*级器材在全向消音室里也做不到,而一到一般的室内, 频响的波动就会因为驻波和混响之类的原因,剧烈起伏。
比如:下图是惠威M1在消音室内的频响,可以看到 整体还是非常平直的。
但到了我家: 看图中最低的绿色那条线,可以看到起伏非常大。
所以对于一般家庭环境,要测试的的就是频响曲线和RT60指标。
一般的烧友,不是专门做家庭影院的,也不是土壕随手买个XTZ声学测量套件, 那么 利用手里的设备,再花点小钱制备一些简单配件,就可以相对准确的测量了。
器材准备:
首先推荐XTZ声学测量套件:
如果没有,可以自己DIY,那么你需要:
1,万用表。
2,电烙铁,焊膏,镊子,焊锡。
硬件准备:
1, 对录线一条,就是两端都是耳机插头的线,尽量买短的,但一定要买大品牌的,传统造型的(带屏蔽), 不建议买所谓的超短的专业发烧对录线,很多那种线都没有屏蔽层,或者奇形怪状屏蔽不佳。 也不要买扁线。 这种对录线买TB或者JD上 15-30元的即可。
2,测量麦克风,有米的自然可以买几百元带校准文件的专业测量话筒。 没米的,我推荐松下WM61A 驻极体咪头。 这个是工业零件,在不校准的情况下 是民用品里普遍认为最佳的咪头。 当然也较贵,普通的驻极体几毛钱,这个要5元一个!(估计是炒的..)
建议买两三粒备用,这个体积超小,耐热也差,容易焊坏了。
驻极体:
这个驻极体的官方文档:
测量麦克风需要一个固定的东西 可以拆一个旧麦克风(拆掉原驻极体,换上新的WM61a),也可以买一个看起来高大上的:
这玩意 单买十几元,如果带一个WM61A驻极体,并帮你焊上装好,三十多元。
这个成品**的是,用的是RCA头,所以还要买一个RCA转小三芯的线, 一般的线都是 一个小三芯 转出两个RCA 对应左右声道, 但是这个成品只有一个RCA,尽管插一个声道就够了
但是有强迫症的人建议选择 单个RCA转小三芯的线,貌似叫什么转数字同轴线。 3米十几块,建议买5米的。
外加一个耳机插头,一个USB带线插头
耳机插头可以自己剪个报废耳机,也可以买半成品:【3.5mm耳机插头】
MAX9812L 方案的驻极体放大电路一块。推荐带小三芯插座与线性稳压的,省事,约12元。
焊接方法:
参照店铺的各接线说明
放大电路板的输出 接小三芯插头。
放大电路的电源,接USB插头的电源, 自己查下USB的定义,电源和地别接反,数据两个不用焊接,悬空即可(注意别短路)。
检测方法:
万用表,检查输入电压是否为5V,给芯片供电电压是否为3.3V, 接驻极体正负极的电压 应当为2.4V左右(3V以下即可)。 各端
最终全套:
使用时,USB用于取电。 小三芯插声卡的线性输入(蓝色口) 。
支架,摄影用的三脚架最好。没有的话用个椅子什么的也可以。
将设备插在PC上,打开REW软件 ,校准声卡与麦克风,就可以开始测量了。
电脑配置和设备校准过程过于枯燥,就不粘了,直接看:
---------------------------------本章结束-------------------------------
4,测量结果与简要分析
上面的话筒设备虽然便宜,但校准之后是非常准的:
这个图,蓝线是瑞典XTZ房间声学分析仪的测试曲线,黄线是我自行校准的DIY设备。可以看到,尽管XTZ和REW的频程和比例还是稍有不同,但是整体上 中低频部分 吻合度相当好。曲线几乎重合。
本次测试包括 :
基准【拉上窗帘,无室内环境处理,无EQ】
EQ【在基准的基础上,在低音炮上做了PEQ,我的低音炮支持三组PEQ】
拉开窗帘【在EQ基础上,拉开了窗帘,完整的露出玻璃,玻璃面积大约8平方米】
简易处理【在EQ基础上,改变室内物品摆位,额外挂上了一个布帘(如第一张图)】
测试概要:
首先,测试麦克风要放在皇帝位上。指向天空。
然后下图是我实际的测量位, 周围乱放的靠枕和布都是后面做声学调整的时候摆放的,对应下文【简易处理】的那次测试。
阳台门,材质为整块玻璃,始终关闭,外有窗帘。
功放音量调到70%的位置,尽量使皇帝位(麦克风位)的声压接近75分贝——这是个人经验,也是用手机声压计实测几家电影院的数值。
使用REW软件,点击第一个按钮Measure ,进行一次测试。
测试的时候,人不要站在音响前面,不要说话哼歌跺脚咳嗽什么的,建议用无线鼠标, 离开听音区域,遥控开始测试,我是模拟两人听音的情况,我坐在第二人位置。
如果低音炮比较低端,建议起始频率从10Hz开始 不要从0或者1Hz开始,低端炮可能缺失保护电路 超低频可能会烧喇叭。
首先是 原始曲线与初步EQ后的曲线对比:
红线是原始曲线,绿线是EQ后的曲线, 可以看到,红色原始曲线从15Hz到70Hz的重低音范围,显著高于 120Hz之后的主箱频率,整体平滑后,可见整体高了约10分贝,而此时低音炮音量只开了一半,可见一个五六百瓦的15寸大炮还是很给力的。
在初步调了炮EQ之后 可以看到,低频的电平在40-80区间内,有大幅度的起伏,这是驻波引起的,这个频段的声音相当难处理,由于炮太重(50公斤),也懒得搬来搬去找合适的炮位,所以这个暂时没办法,只能以后再精细调整EQ了。
下图为做1/2的平滑后,看整体声压(除了特别注明,其余的频响曲线均为1/12的平滑)
下图为 EQ后,拉上窗帘 与 拉开窗帘露出玻璃的曲线。 绿线是刚才那个EQ后的曲线,蓝线是在绿线基础上,拉开了窗帘露出玻璃。(均为1/6 平滑)
可以看到,30Hz以下 推测由于玻璃发生了薄板共振,10-20Hz的声音反而被吸收掉了,而30Hz以上,由于反射增强,原来的37Hz,60Hz,85Hz 三个驻波峰值 尤其是60Hz这个最大的驻波 被显著加强了。
从230Hz到1.8K的频段,窗帘的吸音效果一般,有些频率吸了一点点,有些没吸,从1.8K到12K, 绿线比蓝线普遍低了大约1.5-2.5分贝 ,说明这个窗帘的吸音主要在1.8K-12K范围。 由于窗帘的位置在侧面,面积整体占的不大,所以效果虽然有一些,却起不到太大的作用。 但有总比没有好。
下图是进行简单声学处理之后(紫色曲线), 包括,用软包挡住墙角和部分墙面,拉了个布帘,改变前置的角度,让前置左右声道正对向皇帝位,而不是正对后墙。改变炮位。几种处理:
与原始绿色曲线对比:
可见,紫色的低频驻波更大了,显然炮位挪的不对.........OTZ .......... 然后 200Hz左右有个更深的深谷 说明挪动前置主箱之后,正好把驻波的波谷挪到了更靠近麦克风的位置,但是 后面2K-5K的区间,整体曲线显著下降,说明拉的那个帘子和几个软包起了作用 吸收了一部分低频。
然后,来看室内混响的RT60时间
就是声音在发出后 经过多长时间 能衰减60个分贝(基本就是衰减到不可闻),这个跟吸音系数有关 ,一般房间对高频吸收多,低频吸收少,所以高频很快就没声了,低频要很慢才消失。
如图, 拉开窗帘与原始的比,极低频因为被薄板共振吸收了一部分,所以衰减的比拉上窗帘快一些,大约提前0.088秒衰减完毕。 而由于玻璃反射高频,所以,高频要慢了0.07秒才衰减完。
低频RT60做到0.8秒以内,高频在0.5秒以内 ,个人认为看电影就基本合格了,一般家庭不做声学装修,很难做得太低。 看来我的环境还是要再做一些吸音处理。
然后看一下瀑布图,分析一下衰减的情况 以及驻波。
跟上面一样,绿色是原始,紫色是简单声学处理。
可以看到,紫色的高频衰减的更快一些。
把绿色和紫色叠加:
图上两色叠加,在某个频段,你看到的是绿色 说明在这个频段上 绿色覆盖了紫色,说明绿色的声压高 衰减慢。
整体来说 叠加图上除了低频有一部分是紫色, 这是因为调了炮位 反而不如原始炮位好, 其他大多数地方 都能看到绿色比较多,说明 整体上,做了简单室内声学处理之后,整体声音在室内吸收的更好,衰减的更快。
这个结果和刚才的RT60混响时间是可以互相印证的。
那么 怎么看驻波?从个人测量的数据凭经验看:
我把紫色的图 调整了角度, 大家可以看看 驻波的衰减曲线(红线)和正常的衰减曲线(浅绿线)的差别:
驻波在很长一段时间 是有很小衰减,在后续 也是慢慢衰减,而正常衰减的声音,则是一直降低的;
水平有限,只能做这么多比较常规的分析。 至于如相位对声场的影响,群延迟等更深层次的内容,我还没有太深入的研究。
文章主要是给大家做个参考, 比如 室内的频响起伏原来如此之大,峰谷之间差了10分贝以上的都有,而稍稍调节室内的环境,改改摆位,都能造成小到1-2分贝,大到4,5分贝的差异, 别忘了 差3分贝 等于输入功率差了一半, 这么巨大的差异,应当充分的重视, 尽量布置一个声学环境良好的房间,会大幅提升听音效果,这个才真的是 【一耳朵区别】。
附图: xtz测试出低音炮的原始频响, 驻波严重。
下图是只看炮的曲线,只处理80Hz一下的驻波,因为我炮设置为只管80hz以下的声音,80-250 因为主箱设置为大,所以由主箱来输出。 因为这个炮只有三组PEQ,把80hz以下搞平就很不容易了。
XTZ测得混响数据,可以看到 频响还是不错的, 高频混响暴高,因为环境不够安静,是干扰数据,请无视。
番外篇PEQ介绍:
PEQ是 参数化EQ,跟一般的多段均衡器不一样。
多段均衡器,是每个频率一个推子,往高了推,这个频率就增益,往低了推,就衰减。
缺点是 均衡的频率有限,且间隔较大,比如 1K,3K都有推子,但我就想处理2.38K的频率,那么就完全没有办法了。
而参数化EQ,靠 中心频率,处理宽度,增益幅度 来进行调整,如图:
所以一般低音炮在调节的时候,用PEQ效果会好很多。 一些高档炮自带了PEQ,不过就算没有,也可以买独立的PEQ模块。
----------------------全文完--------------------
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