装个家 篇三:家庭影院的专业声学处理,多声道REW测音和调试
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上一篇《家庭影院的声学处理入门指南》把声学处理的基本原理,和简单测试都说了一下。这次重点说说如何专业测音和调试,不过一个房间的声学特质后天改造有限,尤其是家里多以客厅为影院,音响的摆放和计算还是要在装修阶段考虑。
一个影院系统安装完成后好不好,人耳如果不是听过很多专业影院对比的,基本都不知道好坏。所以必须要用设备测试一个房间安装后的声响素质。现代化的可视化图表非常直观,可以很快做出判断。
在音响和声学测试领域有很多专业软件,但自从完全免费的REW(官方网页:Room EQ Wizard Room Acoustics Software)出现后,没有对手了。已经成为大家最爱用的软件,尤其配合USB的专业测音麦克风,大幅简化了原来非常专业且繁杂的测音和调音工作。不过,国内相关文章感觉还是不多,尤其是多声道的调试更少,现在都杜比全景声年代了,我来简单写一篇我摸索的心得吧。
我的音响硬件:5.1环绕声是连续多年获奖的英国新锐品牌Qacoustic(国内叫Q牌)全套,4个书架音响Q3020i,1个中置Q3090ci,低音炮是SVS知名的sb12-nsd,4个天空声道是雅马哈的ns-ic 600,功放是进入名人堂的美版索尼str-dn1080。线材基本都是audio quest的,我自己原创的这套组合,可以说把所有器材的优势发挥到了极致,性价比无敌,且可完全不占空间地把5.1.4藏到客厅中。关于器材和摆放我下一篇再写,有很多反常规的地方。
测音所需软硬件
1. 专业校准的usb测试麦克风一只 :miniDSP UMIK-1
2. 带HDMI输出的Win10电脑,笔记本或者台式机都可以
3. HDMI 线缆,连接功放和电脑用
4. 已经连接好所有音响的AV功放(家庭影院肯定都有,最好已经试过可用)
5. REW软件、ASIO4ALL 驱动、FlexASIO驱动、JAVA 版本8u181
关于测试麦克UMIK-1
只推荐usb连接的测试麦克风,因为专业声卡加测试麦的方案调试和连接很复杂不说,成本还巨高,电脑自带的声卡都太行。国内价格涨了不少,但用完卖二手跌的也不多,专业音响器材的店应该也可以租,不过,找烧哥或玩声乐的大佬一般都能借到,他们调音必备。我就是找当音乐老师的哥们借的。 这玩意最近几年价格涨了一倍,太火。
商品购买链接
https://item.taobao.com/item.htm?id=605214741903&ns=1&abbucket=15#detail
搞到硬件后,连接电脑会自动安装驱动,但是需要手动去上面官网地址下载,每个麦克专用的矫正文件。按下图输入包装盒子上的序列号,点击submit就可以下载。2个校准文件都需要下下来,一个是测试2.0时对着音箱的用的,一带90deg结尾的文件是5.1以上环绕声测试用的垂直90°朝天放置的文件,家庭影院一般用90deg这个文件多。
REW软件安装
推荐Win10-64位系统下安装REW软件,(这里下载最新的beta版本)2020年4月REW 5.20 beta53是最新版。
REW软件需JAVA支持,如果安装过程不顺利,请先安装JAVA,然后配置Java的运行环境。需要先安装Jave运行环境JRE 版本8u181 ,其他版本都可能出错。然后再安装REW,因为REW现在只有英文版,不会英文的人可能用起来有点吃力,但基本按照我这教程就可以
如下图,点击 preferences选项设置,可以看到soundcard声卡选项里面的drivers只有java,REW自带的java驱动是2.0声道的,如果要测试环绕声影院还需要下载ASIO4ALL 驱动、FlexASIO驱动这两个支持7.1声道用的驱动库。先安装ASIO4ALL,有的电脑可以直接点ASIO control panel设置,但新版win10基本都打不开设置,需要再安装FlexASIO才能设置。现在还没有驱动可以支持atmos的天空声道,无法单独测试,不过也不重要。
上图中的绿色input框里的麦克风,注意选择UMIK-1。正常情况下 UMIK-1麦克风插入电脑的USB后,一般打开REW就会自动识别麦克风,并让你确认使用UMIK-1。只要UMIK-1是input输入,系统也会提示加载麦克风的校准文件(如下图,选择刚才下载的那2个文件,点选那个90deg的即可)
然后就是设置windows默认输出的音响模式为5.17.1,或者我这样更高级的Dolby Atmos,保证多声道输出没问题。我的sony str-dn1080显示的事sony av system,不同品牌显示名字不一样,有的叫AV preamp,有的是品牌名字。在配置里面就可以设置声道模式。如果选择了5.1或7.1,需要点击高级设置默认格式为16位 48khz dvd音质。
同时,一定要把功放输出这个设为“播放”默认哦,然后多声道随便选哪个都可以,在rew里选择才简单。当然如果你像我一样安装了atmos的驱动的话,就可以打开atmos输出,用家庭影院打电脑游戏特别爽。高级的默认格式就不用管了。
摆放麦克风
麦克风需要90度朝上,正对天花板,位置在正常听音的人耳位置是最好的,尤其是模拟皇帝位。有人加三脚架,我认为最好的方式是直接放在沙发上,两个皇帝位的话就放两个椅子中间扶手上,我发现一个更好的方法是利用附带三脚架卡进沙发里。如果不放沙发,注意高度要在人耳平齐位置。
两个椅子之间我就放扶手
这个方法我觉得最能反应实际情况
开始测试
软硬件都准备就绪,音响打开后,在开始前进入preferences设置里测试一下功放音量是否合适。如果声音太小,加大音量。一般最低要求65db,最好在75db-95db之间,测试完系统会提示。
然后就可以点击首页最左边的measure开始测试,正常情况测试频率设置为20-20000hz就可以,低音炮只需要测试20-200hz。在FlexISO驱动下,输出声道选对应的可以单独测试每个声道。如果只测2.0就在preferences设置里用java驱动,并保证功放是在纯粹2.0直通模式,不能上混或者变成2.1.
开始前也可以再次测声压是否满足要求,功放音量开够了就行,然后点击start保持室内安静,几秒钟就出结果了,激动的时刻到了哦。
测试结果
测试完就会出现所有选项了,我借用别人备注好的图展示一下。
第一次测音量有点小,未调教直接测的每个声道的声压频响图,可以看出Q牌的5个音响素质还是非常好的,基本都在40-50hz之间,波动不大,且曲线非常一致,是非常适合做5.1影院的。
我首次用java驱动测得2.1模式下瀑布图,衰减在低音区域不是很好,没办法,房间不够大,且只有一个炮,正常。
瀑布图主要就是看声音消散,和RT60、脉冲图异曲同工而已。让人很直观的可以看出每毫秒声音下降的情况。理想的瀑布图,各频率声压逐渐都坡度下降,但没有隆起的停留(驻波)。瀑布下泄越快表明声音越干净混响越小,瀑布下泄被阻堆积处就是驻波。(生成瀑布图:点Waterfall选项卡后,再点左下角的Generate。)
声音处理前后对比
其实音响的摆放和房间尺寸,加上软装,基本决定了家庭影院素质,后期加声音处理改善也很有限。因为我的前置3个音响是挂顶,在角落上,基本消除了正面和顶部的反射点,侧面和地面我都有墙毯和地毯,所以基本素质已经很好。我做的声音处理只有3样:在后顶部加了二次余数扩散板,和沙发填充更多全频吸音最好的三聚氰胺泡沫,还有就是调整了低音炮相位。
1. SPL频响曲线
声音在空气中是以波的形态在传输,相同频率的声波经过反射,直射声和反射声在同一位置叠加就会产生干涉,要不加强,要不抵消,结果就是频响曲线的峰谷。这个在中低频比较明显,因为中低频的能量较大,房间的吸收能力较弱,反射声比例相对大。
声压对比,调试后波动明显小了很多,波峰基本都没了,只有两个很小的波谷,对于客厅的家庭影院这个曲线已经非常棒了。
峰谷差距不能太大,越平直越好,最好的自然是横着一条直线,没有谷的曲线。如果功放高级有EQ调整功能,有峰问题不是特别大,EQ可以削峰解决,但是EQ对于深谷无能为力。索尼这Str-dn1080功放是入门级的廉价货,自然没有EQ功能,所以只能尽量直。
2. 失真度
失真曲线,一般习惯用百分比来度量失真。需要注意的一点就是,这个曲线并不是高峰的就是数据大的,不同频率不一样。你需要点到曲线上的频点,下方的二次谐波失真、三次谐波失真和总谐波失真数据都会改变。但同频率,肯定是越低越好,调整后基本失真度都小了点
谐波失真自然是%越小越好,超过10%人耳就可以明显听出失真,好音响一般都在百分之2以内,我这套就是。但是一定的偶次谐波却会让人觉得声音丰满温暖,胆机就是一个典型的例子,奇次谐波给人的感觉会比较刺耳。
3. RT60混响时间
上一篇入门文章就提到过混响不能太多,否则室内都是回声,声音浑浊。室内声场达到稳定后,令声源停止发声,自此刻起至声能密度(声压)衰变60dB所用的时间称为混响时间,用T60或者RT表示。混响时间过短,声音发干,枯燥无味,不亲切自然;混响时间过长,会使声音含混不清;合适时声音圆润动听。
最佳混响时间,充分考虑到家庭视听空间属于小空间声学环境,在低频部分稍微增加混响的时间,高频部分则进行轻微削减处理,但基本上保证整个混响频率曲线的平稳,不能有明显的起伏。对于家庭影院来说,总体在0.2-0.4s就行了,我这套音响算出来基本在0.42的水平,还算可以接受。
4. 滤波脉冲响应(一般数字小比较好)
这个图其实很简单,最直观的就是看脉冲从发声到回到环境噪音水平需要多长时间,数据一般和RT60的衰减时间差不多,都是0.4秒左右。如果屋内顶面墙面没有增加大面积吸音材料,前后也不会有啥变化。而且没有任何升高的柱体,说明房间没有明显的二次反射现象,反射面吸音不错。
同时,由于环境底噪等原因,一般家庭环境下很难做到声压下降60dB的,所以不容易测准,我们就看T30或T20来得更实际(结果与T60接近略偏小)。可以看到调试后Topt,T20,T30的衰减都有所提高。
同时人声清晰度C50、音乐透明度C80也都有所提高,时间都有所减少。
5. 清晰度
如上面的数据所证明,人声对话清晰度C50的指标在各频率下都有有小幅提升。C80图基本也一样,我就不放了。
6. 频谱火焰图
生成火焰图:点Spectrogram后,再点左下角Generate。这个是最能直观看出音响各频率是否均衡,声音衰减是否迅速的好图。最理想的就是中间一条红线穿透所有波段,同时黄色和绿色也是两个直线带状,所有频率范围内都是均匀的,300ms内消散完毕。横坐标是频率分布,纵坐标是混响时间,颜色纯粹是表示某频率的声压大小。
我的影院调试后,中频和低音都有了更多红色,能量更加协调。但低于50hz的超低音因为房间太小,根本无法消除残留驻波,毕竟这些7米以上的波长已经超出我房间的尺寸了。
多声道数据生成
虽然装了flexASIO后可以对应测试7.1声道,但只能每个音响独立测试,要想全部测试只能用2个方法:
1 所有声道的合成平均值方式,点击all SPL之后,选择对应的5或7个声道,然后点击左下角average,平均值之后算出模拟的曲线图。这个曲线图和实际状况肯定有差异,但据大家反应实际也差不多。
2. 用java驱动播放2.0声道,然后用功放上混功能可以模拟出5.1 或者杜比atmos的实际声压效果。
我测试的结果是,模拟情况下音质有提示,曲线更加平缓了。同时功放上混的5.1.4声压曲线和我模拟的5.1声道曲线也差的不多太多。
总体来说,我的这套音响和摆放底子还是不错的,不调也可以。声学处理之后有小幅的提升,估计人耳也不可感知。根据房屋特性,在装修时选好对应的音响和功放,以及计算好摆位,事半功倍,无需后期无畏折腾。在我这么小的房间,客厅算上过道也才17平米,这个声学效果已经非常满意了。
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