音箱擺放的總原則
無論在何種條件和情況下，音箱的擺放要遵守必要的原則，這些原則告訴大家在各種不同的條件和情況下音箱的擺放方法。這些方法是廣大音響工作者和聲學(xué)工作者經(jīng)過多年的探索總結(jié)出來的，是符合科學(xué)規(guī)律的，如果不遵守這些原則，在布置音箱時隨心所欲，就不可能得到好的聲音效果。
1．直射式全頻音箱盡量避免界面反射
直射式音箱是聲音直接向外輻射的音箱，從理論上講，它是一種揚(yáng)聲器直接與空氣耦合的音箱；從外觀上看，它是一種揚(yáng)聲器喇叭口直接向外設(shè)置的音箱。這種音箱主要依*聲波的輻射特性，使揚(yáng)聲器直接向空間發(fā)送聲能。在一般情況下，直射式音箱的低音輻射角度比高音輻射角度大，如果將音箱直接放在地面上，低音打到地上被反射后，傳給聽音者，而此時，由于音箱發(fā)出的直達(dá)聲所走過的距離短于反射聲所走過的距離，音箱低音的直達(dá)聲先期到達(dá)人耳，反射聲隨后到達(dá)人耳，會出現(xiàn)低音“先來后到”的現(xiàn)象，導(dǎo)致低音重影。大家知道，低音成分的多寡對于聲音的清晰度和可懂度的影響很大，而且低音本身就有渾濁之感，如果低音出現(xiàn)了重影，就會使聲音聽起來更加渾濁。
—有低音聲音就渾濁，其主要原因就是低音的反射聲成分太多、低音存在嚴(yán)重的重影現(xiàn)象。為了充分減少低音反射聲的不良影響，在擺放直射式低音音箱時要采取以下兩條措施之—：
一是不要將音箱直接放在地面或位于緊*墻角的位置，最好用金屬架將音箱墊高40cm，以上擺放在距側(cè)墻大于40cm，距后墻大于20cm以上的位置，由于音箱距離反射界面較遠(yuǎn)，因此低音反射聲被明顯減小。
二是如果音箱前方地面為強(qiáng)反射材料(硬質(zhì)光滑材料，如大理石、花崗石地面)，將音箱直接放在地面時，也可以采取在音箱前鋪吸音地毯的方法來吸收低音的反射聲。但低音不可能被充分吸收，還存在少量的反射。
2．氣流式低音音箱可以利用地面反射
氣流式音箱是揚(yáng)聲器的聲音不直接向外輻射的音箱，按照專業(yè)術(shù)語說，它是一種揚(yáng)聲器振膜(紙盆)不直接與空氣耦合的音箱。在專業(yè)音響領(lǐng)域，氣流式音箱一般為低音音箱?，F(xiàn)代的氣流式低音音箱采用了先進(jìn)的空氣動力學(xué)原理，利用只有低音才可能產(chǎn)生的大幅度振膜振動．實(shí)現(xiàn)強(qiáng)烈的空氣氣流變化，借助這種氣流變化來加強(qiáng)低音的傳搖。氣流式低音音箱不僅由于空氣動力學(xué)特性使得低音傳得更遠(yuǎn)，還由于其優(yōu)異的聲學(xué)特性使低音更加豐厚動聽；目前，典型的氣流式低音音箱的技術(shù)理論有英國EV公司的氣流團(tuán)理論和BOSE公司的質(zhì)量塊理論．依筆者看，這兩個理論大同小異、只是在分析和解釋的物理現(xiàn)象的角度略有不同罷了。
氣流式低音音箱從外觀上能夠很容易地被辨認(rèn)出來，它是—種低音揚(yáng)聲器背面向外、正面向內(nèi)(反也可以直接放在地面上。但—般地講．如果將氣流式低音音箱放在地面上效果會更佳，這是因?yàn)椋瑲饬魇降鸵粢粝洳捎脷饬鱾髀暤姆绞?，故其低音帶有一定的指向?span lang="EN-US">(這是典型的Ev公司觀點(diǎn))、即使存在聲輻射現(xiàn)象，但聲輔射的成分所占比例也很小，故達(dá)到反射界面后的反射聲含量也很小，低音反射音量適度。低音音箱直接放在地面上．可以充分發(fā)揮地面的作用、相當(dāng)于把地面作為低音號角的延伸、如此大的低音號角使得音箱的低音下限頻率聲音的聲阻更加匹配，低音聽起來越發(fā)厚實(shí)、豐滿。
3.聽音區(qū)域要充分獲得音箱的直達(dá)聲
直達(dá)聲是從音箱發(fā)出直接到達(dá)聽音者的聲音。其主要特點(diǎn)是音色純正，即音箱發(fā)出的是什么樣的聲音，聽音者聽到的幾乎就是什么樣的聲音。直達(dá)聲沒有經(jīng)房間的墻面、地面和頂面的反射，不存在由于室內(nèi)裝飾材料對聲音反射產(chǎn)生的聲缺陷，它也不受室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的影響，所以音質(zhì)有保證。聲音保真度高?，F(xiàn)代室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)中有一個很重要的原則就是聽音區(qū)域充分利用從音箱發(fā)出的直達(dá)聲，盡量控制反射聲。
就—個房間而言，判定聽音區(qū)域是否能夠獲得所有音箱發(fā)出的直達(dá)聲的方法很簡單，一般采用視覺法即可。在聽音區(qū)域如果聽音者能夠看到所有音箱的整體、且位于所有合箱共同交*輻射的區(qū)域就可以獲得音箱直達(dá)聲。在—般情況于．音箱吊掛是房間獲得直達(dá)聲的最好方案，但有時由于房間層距較低、空間有限，吊掛音箱可能會受到—定的限制，但筆者認(rèn)為。如果有條件，最好還是將音箱吊掛起來。很多音箱的高音號角指向角度在60度以內(nèi)，其水平方向指向角度大。垂直方向指向角度小，如果聽音區(qū)域沒有位于號角的指向角度以內(nèi)，就無法獲得號角的直達(dá)聲，故音箱在水平放置時，其高音揚(yáng)聲器軸線應(yīng)與聽音者耳朵的水平高度相一致，當(dāng)音箱吊掛時，要調(diào)整好傾斜的角度，避免影響高音聽音效果。
音箱放音時，距離音箱越近的位置，聲音中直達(dá)聲所占的比例就越大，反射聲的比例就越??；距離音箱越遠(yuǎn)，直達(dá)聲的比例就越小。
在室內(nèi)聲學(xué)中，將直達(dá)聲等于反射聲的界限稱為混響半徑。通過簡單的計(jì)算，就可以知道一個房間的混響半徑為多少。如果聽音區(qū)位于音箱的混響半徑以內(nèi)，就意味著音箱發(fā)出的直達(dá)聲的量要高于房間反射聲的量，那里的聽眾就可以獲得足夠的音箱直達(dá)聲。
4．音箱擺放與房間中心軸線要對稱
對于室內(nèi)聲環(huán)境的要求是，建筑的對稱必須與室內(nèi)聲學(xué)對稱相一致，音箱應(yīng)擺放在與房間中心軸線對稱的位置上。只有實(shí)現(xiàn)建筑對稱與聲學(xué)對稱的一致，才能為室內(nèi)提供一個理想、和諧與對稱的聲場。假如音箱的擺放與房間不對稱，也就是說，兩只音箱偏向了房間的一邊，那么在放音時會帶來很多問題，這些問題雖然可以用電聲補(bǔ)償?shù)姆椒右詮浹a(bǔ)，但最好還是應(yīng)該盡量避免由于擺放不對稱而帶來的一系列問題。
有些房間本身就是非對稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)或裝修結(jié)構(gòu)，室內(nèi)聲學(xué)已經(jīng)為非對稱的情況了、音箱擺放只能是盡量使聲場對稱。那么，聲場不對稱到底會導(dǎo)致哪些問題呢?下面分析一下。
用效果器給聲音加效果時，會發(fā)現(xiàn)*墻較遠(yuǎn)的音箱的混響聲效果比距離墻較近的音箱的混響聲效果要明顯些，這是因?yàn)榫鄩^遠(yuǎn)的音箱前面的放音空間容積較大，按照容積越大混響時間越長的理論．當(dāng)然混響感就較強(qiáng)；而距墻較遠(yuǎn)的音箱前面的空間較小，混響感肯定要弱一些。
廳堂聲學(xué)特性的一個重要要求就是要創(chuàng)造均勻的聲場，即聲場中的各個位置音量不能相差太多，如果聲場不均勻，就會使聽音區(qū)域的音量和音色的一致性變差。音箱非對稱擺放，就會造成面對空間較大的音箱的早期反射聲的成分少，音量較小，及面對空間較小的音箱的早期反射聲的成分多，音量較大的后果，聲場均勻度受到破壞。
非對稱結(jié)構(gòu)會造成左右聲道音量和音色不平衡，而聲音不平衡為立體聲放音系統(tǒng)的大忌。立體聲放音時，對左右聲道的平衡要求很嚴(yán)格，一旦左右聲道音量和音色存在不平衡現(xiàn)象，就會出現(xiàn)聲像向左或向右方向偏移的現(xiàn)象，導(dǎo)致立體聲音場受到破壞，有明顯的聲音失重感，播放場面宏大的立體聲音樂時，也無法體現(xiàn)音樂的整體美與和諧美，藝術(shù)的感染力遠(yuǎn)達(dá)不到應(yīng)有的效果。
5．音箱箱體容積與房間容積要相適
在小房間中使用大箱體音箱放音時，要注意箱體的體積是否與房間容積(即房間的長×寬×高)相適，如果很小的房間中安裝了很大體積的音箱，不僅會在視覺上有不和諧感，而且在聲音效果方面也有可能會引起某些問題。
一是會導(dǎo)致反射聲尤其是早期反射聲的量過多，使聲音渾濁，聲像混亂。箱體較大時，音箱的聲音輻射范圍和角度較大，如果將它放在相對較小的房間中，勢必會出現(xiàn)大量的快速、多次反射聲。大量的早期反射聲會導(dǎo)致嚴(yán)重的聲音多重重影現(xiàn)象，過多的反射聲必然會導(dǎo)致聲音清晰度變差等一系列音質(zhì)問題。
二是影響再現(xiàn)低音的下限頻率，較低頻率的聲音無法放送。一般來說，箱體較大的音箱的低音下限頻率較低，但一個房間所能再現(xiàn)的低音下限頻率受房間的容積大小限制，房間容積越大，下限頻率越低；房間容積越小、下限頻率越高。一個房間所再現(xiàn)的低音下限頻率，可以通過最小容積公式計(jì)算出來。如果房間容積較小，即使音箱的低音下限頻率再低，也難以淋漓盡致地發(fā)揮出來。
三是音箱的發(fā)音效率下降，最大聲壓級達(dá)不到預(yù)期值。音箱向空間放送聲音時，房間的聲音要向各處擴(kuò)散，使各處的聲音能量達(dá)到均勻狀態(tài)。當(dāng)然也會向音箱方向擴(kuò)散，倘若音箱箱體容積接近房間容積，會導(dǎo)致房間的聲音能量向音箱內(nèi)部倒流的現(xiàn)象，抵消了一部分音箱送出的能量，致使音箱放送的聲音無法達(dá)到預(yù)期音量。
所以，小房間中最好使用小箱體音箱放音，大房間可以使用大箱體音箱放音或多只音箱組合成陣的方式放音。在小房間中，大體積音箱的潛能并不一定能夠得到充分發(fā)揮，有時還會使音質(zhì)不理想。
音箱特性對聲音傳播的影響
1、聲源類型
(1)點(diǎn)聲源。點(diǎn)聲源是聲音從一點(diǎn)發(fā)出的聲源。這種聲源發(fā)出的聲波為球面波，其最典型的特點(diǎn)就是聲像定位穩(wěn)定、準(zhǔn)確以及立體聲聲音圖像成像清晰等。所以，點(diǎn)聲源音箱最適合在對立體聲效果要求高的放音場所(如環(huán)繞立體聲)中使用。常見的同軸類音箱即屬于點(diǎn)聲源音箱，如天朗對偶同軸純點(diǎn)聲源音箱等。同軸音箱能夠保證再現(xiàn)聲音具有良好的空間感、展開感、縱深感、臨場感、聲像定位感、聲包圍感和聲像的移動感等立體聲場感受。除此之外，點(diǎn)聲源音箱的聲場也較均勻。
(2)線聲源。線聲源是聲音從一條線發(fā)出的聲源。這種聲源發(fā)出的聲波為柱面波，由于柱面波只是在某一個方向呈扇面形發(fā)散，另一個垂直方向不發(fā)散，所以從理論上講，其發(fā)出的聲音音量隨著聽音者與音箱之間距離的增加而減少的量要小得多，也就是說，這種音箱的遠(yuǎn)射能力很強(qiáng)，可以將聲音送到較遠(yuǎn)的地方。聲柱型音箱和EV公司最新生產(chǎn)的E系列全頻音箱就屬于柱面線聲源，它們產(chǎn)生的聲波接近于柱面波，可以將聲音送到較遠(yuǎn)的地方。
(3)面聲源。面聲源是聲音從一個大的平面發(fā)出的聲源。這種聲源發(fā)出的波為平面波，理論上講，平面波聲波在傳播時，如果不考慮空氣的吸收因素，隨著與聲源距離的增加，聲壓級沒有衰減。從目前的情況看，用一只音箱發(fā)出純粹的平面波是不可能的，只能通過多只音箱緊密地*在一起，組合成平面放音陣來實(shí)現(xiàn)。多只音箱組合成的放音陣不僅可以使聲音傳得更遠(yuǎn)，還能使聲波覆蓋區(qū)域廣闊、聲音響度得到保證，故一般用于面積較大的場所放音，如迪斯科舞廳、體育場館和露天演出等。
2、指向特性
指向特性是指揚(yáng)聲器在不同方向上對聲音能量輻射的能力，指從音箱發(fā)出的聲音的聲壓級下降—6dB以內(nèi)的范圍。音箱的指向性一般用指向性圖形和指向性因數(shù)(Q)來描述。指向性圖形為音箱輻射聲波的聲壓級隨輻射角度而變化的圖形，即聲音的有效覆蓋區(qū)域；指向性因數(shù)(Q)則表示音箱聲音輻射的遠(yuǎn)投能力，這個值越大，音箱發(fā)出的聲音就能傳得越遠(yuǎn)。音箱的指向特性可以分為水平指向角與垂直指向角，大多數(shù)音箱都設(shè)計(jì)成水平方向輻射角度大，垂直方向輻射角度略小這種方式，這是因?yàn)橛^眾一般主要是在水平方向分布，而不是在垂直方向分布。音箱指向特性一般用多少度乘以多少度來標(biāo)注，如60x40表示此音箱水平方向輻射角度為60度、垂直方向輻射角度為40度。
指向特性不僅直接影響著聲場的均勻性，還對音質(zhì)有重要影響。音箱指向角度覆蓋范圍內(nèi)的聽音區(qū)域，可獲得音箱發(fā)出的直達(dá)聲，其響度、音色和音質(zhì)都有保證，如果聽音區(qū)域位于聲音輻射角度以外，聲音效果就不會很理想。在擺放時應(yīng)盡量避免將墻壁或天花板也包括在聲音輻射角度以內(nèi)，否則就會使墻壁或天花板的反射聲增多，造成聽眾區(qū)的直達(dá)聲的聲能比例少，重放音質(zhì)不良。利用音箱的指向特性還可以減少擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲反饋現(xiàn)象。所謂聲反饋是指音箱的聲音傳到話筒而產(chǎn)生的嘯叫現(xiàn)象。這種現(xiàn)象完全可以利用音箱的指向特性加以克服，也就是說，讓音箱的聲音不容易傳到話筒中去，盡量避免話筒的拾音區(qū)域與音箱聲輻射區(qū)域重合。
3、頻散特性
頻散特性是指音箱各頻率聲音指向特性的一致性，它與聲場的傳輸頻率特性(即頻率響應(yīng))有著直接的關(guān)系，一般的音箱不同頻率的指向特性是不盡相同的，大多數(shù)均符合低音指向角度大(有時近乎無指向性)、高音指向角度小這個規(guī)律。頻散特性不好會造成在位于音箱不同方向時，音箱的頻率響應(yīng)特性出現(xiàn)差異的情況，主要表現(xiàn)為有嚴(yán)重的偏軸染色現(xiàn)象。所謂偏軸染色是指當(dāng)聽音者偏離音箱中心軸線時，有明顯的高音減少、低音增加的感覺，偏軸染色會使房間各處的頻率響應(yīng)不均勻。
良好的頻散特性是聽音區(qū)獲得均勻音色的重要保證，各音箱生產(chǎn)廠家均致力于改善音箱頻散特性的研究。1974年，EV公司研制出了恒定(常數(shù))指向號角(CD號筒)，它在一較寬的頻率范圍內(nèi)(如630Hz—18kHz)的指向特性是恒定的(變化在6dB內(nèi))。近年來，英國天朗公司發(fā)明了郁金香花瓣型號角，它是一種同軸復(fù)式號角，也有很好的頻散特性。在廳堂中選用頻散特性好的音箱可以在較廣、寬的范圍內(nèi)保證良好的音質(zhì)，同時可以少用號筒，避免過多號筒之間的聲干涉現(xiàn)象。
利用頻散特性可以指導(dǎo)不同應(yīng)用情況下的音箱擺放。在擺放時，要充分考慮到音箱的指向特性與頻率的關(guān)系，有些特定的聲音更要注意頻散特性。例如，對于語言擴(kuò)聲來說，由于語言的頻率范圍比較窄，考慮過寬的頻率沒有必要，故聲場設(shè)計(jì)時，要以2kHz附近頻率的指向性曲線為準(zhǔn)。其他頻率指向特性曲線只能作為參考。
擺放方法
1、集中式擺放
音箱對稱地?cái)[放在房間中表演區(qū)的一側(cè)，對于矩形房間來說，音箱的位置有位于長邊一側(cè)與短邊一側(cè)兩種。
集中式擺放的優(yōu)點(diǎn)：
(1)聽視覺統(tǒng)一。由于音箱位于表演區(qū)一側(cè)，聲音來自于表演區(qū)，即聲音的方位與畫面的方位完全相同，視聽和諧一致。
(2)音質(zhì)較好。所有音箱均在舞臺方向面向觀眾區(qū)，不存在音箱相對放置的情況，音箱之間聲音的干涉情況較少。
集中式擺放的不足：
(1)聲場不均勻。距音箱近的位置音量大，距音箱遠(yuǎn)的位置音量小，在面積相同的情況下，音箱位于長邊一側(cè)要比短邊一側(cè)的方案的聲場要均勻些。
(2)易產(chǎn)生聲反饋。音箱位于舞臺一側(cè)，而話筒也要在舞臺上使用，音箱距離舞臺很近，音箱的聲音很容易傳到話筒產(chǎn)生聲反饋嘯叫。
集中式擺放時，左右聲道音箱之間距離大致要遵守這樣的原則，即當(dāng)音箱位于長邊一測時，兩只音箱之間的距離應(yīng)等于其背*墻邊長的0．5—0．6倍；位于短邊一側(cè)時，兩只音箱之間的距離應(yīng)等于其背*墻邊長的0．8—O．9倍。
2．分散式擺放
音箱設(shè)置在房間四周，這種方案適用于面積較大的廳堂，后區(qū)裝有補(bǔ)音音箱和吸頂揚(yáng)聲器放音即屬于此種方式。
分散式擺放的優(yōu)點(diǎn)：
(1)聲場均勻。在房間內(nèi)的任何地方都有音箱聲音覆蓋，不存在各處音量相差太多的情況。
(2)受聲環(huán)境影響小。音箱距聽眾越近，直達(dá)聲的比例就越大，聽音區(qū)的各個位置都有一只音箱距離觀眾較近，能夠獲得較強(qiáng)的直達(dá)聲。
分散式擺放的不足：
(1)聽視覺不一致。由于畫面來自舞臺方向，而聲音來自四面八方，觀眾沒有感到聲音是從表演區(qū)傳來的，視覺與聽覺出現(xiàn)分離現(xiàn)象。解決的方法是，利用哈斯效應(yīng)，用延時器將非表演區(qū)域的音箱信號延遲10——30ms，同時將這些音箱的音量壓得比表演區(qū)音箱的音量略低些，這樣做就可以使觀眾覺得聲音是來自表演區(qū)了。
(2)相對放置的音箱間相互有聲干涉現(xiàn)象。聲音一旦出現(xiàn)干涉，將導(dǎo)致對音質(zhì)的破壞，徹底解決聲干涉很難，但可以采取一些措施減少干涉現(xiàn)象，如避免兩只彼此相對放置的音箱中心軸線重合及調(diào)整它們的水平或垂直角度，總之要盡量使它們不正對著。
3．其他擺放方法
除了集中和分散兩種典型的擺放方式外，目前還有多種音箱擺放方式，如環(huán)繞式、SIS式和混合式等，這些擺放方式實(shí)際上都是在集中式和分散式擺放的基礎(chǔ)上變化而來的。
(1)環(huán)繞式擺放。這種擺放方式，一般用于環(huán)繞立體聲系統(tǒng)中；在環(huán)繞立體聲系統(tǒng)中，有前置、中置、后置和低音等四類音箱。前置音箱的聲音要求保真度高，擺放在聽音區(qū)的前方左右兩側(cè)，最好左右各一只，每側(cè)多只音箱會影響立體聲聲像定位，使聲音成像變虛；中置音箱擺放在正前方前置音箱中央，主要播放人聲，其作用是保證偏離房間中心軸線時的視聽一致性，有單中置和雙中置(左中、右中)兩種情況；后置音箱擺放在后方，提供環(huán)境聲，如果房間較大，可以將多只沿后墻及側(cè)后墻在同一水平高度上布置；低音音箱用于補(bǔ)償超低音，應(yīng)盡量放在前方中央位置，因?yàn)榈鸵羧绻x中央軸線太多時人們是完全可以感覺到的。
(2)SIS式擺放。這是一種全新的擴(kuò)聲方式，它采用SIS處理系統(tǒng)對聲音進(jìn)行調(diào)控。SIS為英文SPatial1maging System(空間成像系統(tǒng))的縮寫，這種系統(tǒng)有左、中、右三組音箱，中置音箱主要放送語言聲，左、右音箱放送音樂聲。SIS系統(tǒng)設(shè)置的中置聲道對擴(kuò)聲聲場的改善作用有著特殊的意義，它使中置音箱獲得的并不是簡單的左聲道十右聲道信號，而是經(jīng)過專門處理的中央信號?？梢园颜Z言聲和音樂聲互相分離開來，解決了語言系統(tǒng)與音樂系統(tǒng)同時放音時難以兼顧的問題，既可以保證聽音區(qū)域的語言的清晰度，又可以保證音樂的寬泛頻率響應(yīng)。
(3)混合式擺放。這種擺放方式多用于大型場所(如體育場館等)或露天演出中，又稱為集中分散式擺放。這種擺放形式多樣，一般要根據(jù)場地情況決定擺放方式。它既可以采用多只音箱組合成陣吊裝在一起，又可以用支架將音箱集中在一起，還可以在地面疊起若干音箱陣、集中分散式擺放時、由于音箱之間距離很大，會出現(xiàn)不同區(qū)域音箱到達(dá)聽音者在時間上有先有后的問題，導(dǎo)致假回聲或聲音的重影現(xiàn)象，如不加處理，就會破壞音質(zhì)，采用延時器對先到達(dá)的聲音信號進(jìn)行延時是普遍采用的方法。
總之，音箱的擺放要與試聽結(jié)合起來，在試聽過程中要不斷地對音箱的位置、角度進(jìn)行調(diào)整，直到聲音效果滿意時為止。音箱擺放是擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)整中的一個重要的環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)處理的得當(dāng)，就會獲得高質(zhì)量的放音效果。
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