從《流浪地球2》核彈炸月亮,說說家庭影院怎么調(diào)試
作者:老蝸牛玩音響
時(shí)間過得真快,一轉(zhuǎn)眼春節(jié)就過完了,老蝸牛在這里給大家拜個(gè)晚年,祝您晚年幸福。

最近大火的《流浪地球2》,不知道你有沒有去電影院一睹為快呢?科幻迷千萬不能錯(cuò)過,老蝸牛也覺得這部電影值得一看,只是要表達(dá)的東西有點(diǎn)多,林林總總搞了三個(gè)來小時(shí),劇情主線故事相對(duì)第一部沒有那么明朗,不過……
劇情?爽就完了。

電影里里有些專業(yè)術(shù)語對(duì)普通人來說會(huì)比較生疏,比如炸月球時(shí)候用到的相控陣技術(shù)。按照流浪地球世界的設(shè)定,它可以用很少的能量辦更大的事,把核彈的能量聚集在一起,導(dǎo)致月球核聚變毀滅。
那么相控陣和家庭影院又有什么關(guān)系呢?下面我們慢慢說。
相位控制陣列,是指陣列單元的能量觸發(fā)時(shí)機(jī)可以精確控制。相控陣原理,是很多當(dāng)今先進(jìn)科技的基礎(chǔ)。

舉個(gè)例子,有一個(gè)喇叭陣列,一只喇叭接通信號(hào)源,聲音就會(huì)向四面八方同時(shí)傳播;電影場(chǎng)景里炸彈爆炸的時(shí)候,低音炮發(fā)出的超低頻乃至次聲波向四面八方傳播……但是精確控制所有喇叭發(fā)聲的時(shí)間,讓所有喇叭的聲音同時(shí)到達(dá)耳朵。原來向四面八方傳播的聲音,大部分都傳到了我們的耳朵里,形成能量的聚焦。這個(gè)喇叭墻就是相控陣。

大家都知道,音箱大多數(shù)是分頻式的(全頻喇叭很難兼顧,要犧牲高頻和低頻),也就是有多只高音、中音、低音喇叭單元組成,分別負(fù)責(zé)不同的頻段,而家庭影院,是多聲道還音系統(tǒng),也就是有很多只音箱組成。
能量在各個(gè)方向是均勻的,越傳越弱的(根據(jù)聲波平方反比定律,距離增加一倍,聲壓級(jí)衰減6dB)。我們要做的,就是讓家庭影院音響系統(tǒng)有限的能量聚焦,類似相控陣一樣統(tǒng)一控制,形成精確、高效的能量傳輸。
那么如果有很多只喇叭,有沒有辦法在遠(yuǎn)處使能量聚焦呢?
這就需要控制各個(gè)喇叭發(fā)出聲音的時(shí)間和方向,同時(shí)到達(dá)耳朵,這樣原來向四面八方傳播的聲音,就大部分都傳到了我們的耳朵里,形成能量的聚焦。這對(duì)于音箱來說,其實(shí)就類似相控陣。
對(duì)于一只音箱來說,實(shí)現(xiàn)的辦法一般就是通過音箱設(shè)計(jì)(同軸、號(hào)角、陣列等)以及分頻器(LCR校正網(wǎng)絡(luò)、電子分頻等)來校正。


有一點(diǎn)需要注意的是,老蝸牛之前也提到過,不建議小型家庭影院使用大型專業(yè)音箱(那玩意是設(shè)計(jì)出來是給幾百平電影院用的,不能用來懟著耳朵聽……),特別是近距離聆聽的情況下,各個(gè)喇叭聲音到達(dá)耳朵的時(shí)間完全不能對(duì)齊,頻響表現(xiàn)也會(huì)被嚴(yán)重劣化。
另外還涉及到音箱與低音炮的搭配,口徑、頻率響應(yīng)不能有太大差距,就不細(xì)說了。
擴(kuò)展閱讀:《家庭影院音箱越大、喇叭越大效果越好?》、《家庭影院低音炮必須和音箱同品牌?喇叭越大越好?功率大更擾民?》

相控陣和家庭影院系統(tǒng)調(diào)試有啥關(guān)系?
目前比較大型的家庭影院影音室,可以安裝多達(dá)32個(gè)乃至64聲道全景聲系統(tǒng)。要讓這些聲道的喇叭還原出正確的聲音效果,就需要讓每個(gè)聲道喇叭發(fā)出的聲音都盡量朝向聽音位(指向性、聲聚焦)、頻響盡量平直(EQ校正)、聲音同步到達(dá)(脈沖、相位、延時(shí)或距離校正)、響度相同(電平校正)等。

以上就是大部分家庭影院音響系統(tǒng)的基本調(diào)試目標(biāo),和相控陣工作原理和追求目標(biāo)有幾分相似。

如果你的AV功放或前級(jí)支持自動(dòng)校正,比如日系天龍、馬蘭士、安橋、先鋒、索尼、雅馬哈等,歐美系NAD、圣歌、雅俊、創(chuàng)諾等,那就好辦了,插上測(cè)試麥克風(fēng),功放內(nèi)部的DSP系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)和處理好(可能精度有誤差需要手動(dòng)復(fù)核),對(duì)于普通用戶來說夠用了。
不會(huì)用的可以參考前段時(shí)間我們做過評(píng)測(cè)的安橋新款合并功放評(píng)測(cè),后半部分有講調(diào)試部分:《當(dāng)安橋遇到Dirac,安橋新款9聲道全景聲AV功放TX-NR7100拆機(jī)評(píng)測(cè)》,這款功放的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)支持AccuEQ和最近很火的Dirac Live空間校正技術(shù)。

如果你的AV功放不支持自動(dòng)校正,那就得麻煩點(diǎn),手動(dòng)調(diào)整了,有3個(gè)最重要的參數(shù),調(diào)整好,就至少可以發(fā)揮出80%以上的效果了(需要專業(yè)聲學(xué)測(cè)量工具,比如XTZ ROOM ANALYZER房間分析儀或者雙通道專業(yè)聲卡+測(cè)量麥克風(fēng)+REW軟件)。
首先是各聲道延時(shí)校正。
有的功放里會(huì)換算成距離,根據(jù)聲速你也可以自己換算。有人會(huì)用卷尺測(cè)量每個(gè)音箱到聽音位的距離,但是這樣計(jì)算會(huì)有誤差,因?yàn)閮?nèi)部電路可能會(huì)產(chǎn)生延時(shí)。
老蝸牛建議的做法是首先用測(cè)試儀測(cè)量最遠(yuǎn)那個(gè)聲道的帶延時(shí)曲線作為參考值,然后分別測(cè)量其它聲道,再與參考值相減,得到的就是各聲道的延時(shí),填入功放即可。
需要注意的是低音炮不能這樣測(cè)量,超低頻混響聲場(chǎng)不適合做延時(shí)校正,我們需要做的是多炮融合,以及低音炮與音箱之間的相位校正。
接下來是電平校正。
電平校正原理和上面差不多,觀察測(cè)量軟件聲壓計(jì)(沒有的用手機(jī)噪音測(cè)量APP替代也湊合)讀數(shù),調(diào)整主音量到聲壓計(jì)讀數(shù)75dB,用聲音最小那個(gè)聲道做參考值,依次測(cè)量每個(gè)聲道并衰減電平,直到所有聲道的聲壓計(jì)讀數(shù)一致。

頻響盡量平直(EQ校正)、聲音同步到達(dá)(延時(shí)或距離校正)、響度相同(電平校正)等。
具體操作教程可以參考:《家庭影院環(huán)繞聲音小怎么辦?功放調(diào)試小課堂》。
需要注意的是,根據(jù)人耳等響曲線,家庭影院低音炮電平一般會(huì)高于其他聲道5-10dB。
再有就是頻響校正。
依次測(cè)量每個(gè)聲道的頻響曲線,然后使用AV功放EQ功能進(jìn)行修正,原則是頻響盡量平直。老蝸牛建議:只削峰,不填谷,高頻慎動(dòng)。
填谷需要很大的功率儲(chǔ)備,否則容易失真。
500Hz以上頻率指向性越來越強(qiáng),建議盡量通過聲學(xué)處理來解決,強(qiáng)行拉EQ的話,可能會(huì)導(dǎo)致最佳聽音位變小,不同座位之間,甚至坐在沙發(fā)上歪一下腦袋聲音都有巨大差異!


好了,關(guān)于相控陣炸月球與家庭影院調(diào)試的話題就先聊到這里,春節(jié)期間鄰居都在家團(tuán)聚,看電影還是要注意下控制音量,炸了月球就不好了,鄰里和睦很重要。如果你在選購和組建家庭影院過程中遇到什么問題了,都可以找老蝸牛聊聊,沒準(zhǔn)能幫上忙,最后祝大家玩得愉快。
擴(kuò)展閱讀:《家庭影院避坑系列專題攻略》。
參考資料:梁文杰的物理科學(xué)《我們是如何炸掉月球的?科學(xué)顧問解讀〈流浪地球2〉的設(shè)定》。
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