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音响空间比音响更重要?

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发表于 2020-3-10 11:00:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
文:赖英智
时隔一个月,再次来到山东潍坊。一方面想实际验证德国 Blumenhofer(BH)布鲁门贺夫的超级影院惊人威力,二方面也仔细听听全套德国 Einstein 爱因斯坦器材的魅力。我们先说说 BH 的超级多声道系统。这套系统全部用 BH 号角音箱,主音箱和中置的效率 110dB,频率响应 100Hz-20kHz( 以下交给低音炮 ),采用双 10 英寸、3 英寸钛膜压缩号角高音,号角喉口径 1.4 英寸,密闭箱体,双线分音。环绕音箱使用 2 英寸 Mayla 膜压缩号角,1 英寸喉口径,8 英寸低音,频率响应50Hz-20kHz,效率 94dB,低音反射设计,梯形面以增加压缩比。整个系统采 15.9.2 的音箱配置,也就是主音箱与环绕音箱共 15只,天空置顶音箱 9 只,低音二声道。托玛士说影院音箱设计时重点不同,低音不用下潜很深,一般到 50-60Hz 即可,需要更高灵敏度,因为影院追求更高的瞬间爆发力和动态对比。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:02:38 | 显示全部楼层
100Hz 以下的低频交给超低音,而这套系统最令人惊喜的就是超低音。BH 帮这个超级影院系统设计了一个超级的低音炮,也就是全波计算的巨型低音号角,看到推放在仓库中的一个个木箱还不觉得,等到组装完毕简直叹为观止。完成后的低音炮宽度 6 米,高度 3.9 米,就是整个一面墙。用折叠弯曲的方式,每个声道使用 2 只 18 英寸纸盆单元 ( 最大承受功率 3000 瓦 ),号角长度达到 12米,效率 106dB,频响范围 16Hz-200Hz,号角压缩比 7(出口):1(进口),总重量 1.5 吨。这与一般见到的有源超低音彻底颠覆,躲藏在固定透声幕后面的巨大超低音,强力工作时甚至连支架都会震动。南京威虹音响的老周形容说这种低音仿佛有一种强烈的,从地面楼板里向上升腾,人被弹起或托起的错觉。似乎就坐在低频上,同时又伴随身体与皮肤被空气轻抚的感觉,有着似乎比听觉更猛烈的身体感受力,甚至有种希望心脏更强壮一点的惊叹。有了超级低音支持,它可以让你全身心融入电影情节,或者音乐厅现场中而没有任何刺激与压迫感,更没想到的是速度快得超乎想象,丝毫没有挤压的勉强与不自然。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:10:00 | 显示全部楼层
器材搭配部分,这个项目的蓝光机使用改装过的OPPO,前级采用法国 Trinnov Altitude32 处理器,全面支持目前最新的 Dolby Atmos、DTS:X 与 Auro 3D
沉浸式音频格式,具备 32 声道处理能力,堪称目前市面上最先进、功能最强大、扩充性最强的前级处理器之一。功放部分清一色宝仙娜 Procella Audio 产
品,包括 2 部 DA2800-DSP(4 通道设计,每通道输出300W 功率 )、14 部 DA05-DSP(2 通道设计,每通道输出 600W 功率 )。DA 是 Digital Amplify 的缩写,简单地说,扁平机箱却拥有大功率输出的宝仙娜功放,全部都是 D 类功放,效率高、速度快,很适合影院使用。投影机为 Barco Residential( 住宅 ) 系列,这是巴可目前在家用领域的主力,布幕为 190 英寸透声固定幕。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:12:14 | 显示全部楼层
主人邢先生把这套系统纯粹拿来看电影,所以选择 Barco Prometheus(普罗米修斯)投影机,它采用三片式 1.38 英寸 DC4K DMD 显示芯片,符合 DCI
数字电影院标准。电影《变形金刚 4》的导演 Michael Bay 在洛杉矶的家中,也使用这部投影机,所以我们就从《变形金刚 4》开始看看效果。对习惯日系投影机的人来说,Barco 的色彩更温暖,中间颜色比较丰富,对比度与鲜艳感并不强调,拿来看电影的确别具特色。电影一开始呈现出的山谷景色,深邃明亮感觉清新之气似乎都迎面扑来,随之而来的恐龙奔袭气势惊人,动态无限,突然间头发都被极低频吹得竖了起来,头皮阵阵发麻。电影中变形金刚之间的搏杀碰撞充满刺激,香港的一战,他们翻腾搏斗,摩天大楼随之爆炸倒塌,差不多把整个中环都毁了,而庞大的飞船以及飞船内部各种复杂的机械构造,真实得让人感觉好像到了另一个世界。每当极低频疾风般出现,全身毛孔似乎都被撑开,不仅仅是威虹老周说的“坐在低频上”,根本是被低频能量紧紧包裹住而不能动弹,其怪的是感觉流畅自然,一点没有胸口捶痛的不舒服。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:16:20 | 显示全部楼层
细节满盈是 BH 超级影院另一大特点。播了一段日本 NHK 转播的三得利音乐厅 30 周年庆典,梅塔与小泽征尔率领维也纳爱乐、小提琴家慕特的音乐会,法国 Trinnov 前级无法辨识日本使用的声音格式,因此只用二声道播放。即便如此,当乐团启动,弓弦交错迸发的细节清晰涌出,铜管的气流如柱拟真,音乐厅的空间感刻画历历在目,还是让我听得目瞪口呆。同样的节目在我家中的多声道系统中,从未清楚听到那么多弱音的细节和演奏表情,号角音箱的优点尽显无疑。因为功放的关系,爆发力、速度与瞬态反应、控制力、动态起伏都没问题,我则认为音质部分还有提升空间。
可能有朋友会想到,这么庞大的低频能量,楼下的人不会抗议吗 ? 的确,隔音通常只对中高音有效,低频,尤其是极低频具有穿墙而过的能力,当我们在享受空气按摩的同时,楼下可能整屋都被震得喀啦作响。上次报导中大致介绍了邢总这个超级影院的空间结构,由于大楼中只有屋顶横梁而没有立柱,提供了规划时非常大的帮助。我们看到隔间墙并非简单的砌砖,深谙工程的邢总直接从楼上打了钢筋下来,这样墙面的强度就非常厉害。多层式屋顶用了许多材料,厚度将近 20 厘米。墙体同样由多种材料构成,里面的空隙还灌沙,墙体厚度将近 1.5 米。邢总说,他计算过这个影院光是墙体与结构,至少占用了 15 平米的面积。墙体、天花、地板都用了减震橡胶的设计,地面还加厚了水泥层,地面上铺了胶垫,再加厚地毯。就算费尽心机,隔了一个房间的办公室仍有隐约可闻的极低频闷响。

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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:20:42 | 显示全部楼层
墙壁的结构主要依靠南京威虹音响老周的建议,因为一年前老周自己重新改装听音房,累积了许多宝贵经验,这次经验复制,证实了确实有效。但我们也知道,很少会有两个音响空间的声音听起来完全一样,就算使用一套相同的音响器材,只要音响空间不同,就会产生不同的声音特性。成功的音响空间就像成功的音乐厅,会拥有自身迷人的声音魅力,但那是可遇而不可求的,即使有周详的计划,也不保证一定可以成功。老周建构的听音室有很多独创见解,而一些基本的概念不离本宗,例如合适的音响空间比例。音响空间比例也被称为“黄金比例”,指的是音响空间得长宽高比例。如果比例正确恰当,可以将音响空间内的驻波强度降到最低,减少中低频驻波的干扰。科学家提出几组电脑计算过的数字,代表三个容积大小不同的空间比例,分别是 :① 1.00 : 1.14 : 1.39 ;② 1.00 : 1.28 : 1.54 ;③ 1.00 : 1.60 : 2.33。数字的 1.00 代表房间的高度,其余二个分别为宽与长。我们可以注意,三组数字的长宽高数值都不是互成倍数,也就是说三厅的空间感刻画历历在目,还是让我听得目瞪口呆。同样的节目在我家中的多声道系统中,从未清楚听到那么多弱音的细节和演奏表情,号角音箱的优点尽显无疑。因为功放的关系,爆发力、速度与瞬态反应、控制力、动态起伏都没问题,我则认为音质部分还有提升空间。

影院需要的空间较少扩散,较少硬质材料,由于结构复杂,有兴趣的朋友请洽询威虹音响的老周。接着我们把焦点放在纯音响房,这里摆放了一套德国
Einstein 爱因斯坦的器材,我见证了一模一样的器材,放在两个不同房间的天壤之别。原来未搬迁之前,主人邢总把音响放在办公室中,为了考虑使用便利,并未认真地进行声学处理。但从 B&W 音箱换成 Einstein音箱,声音表现不如预期,邢总也耗费巨资把所有墙面贴上葡萄牙进口的软木材料。大部分人应该都见过葡萄酒或香槟酒的软木瓶塞,软木墙板用一样的原料加工成。软木就是橡树的树皮,厚度一般为 4 至 5mm厚,优质的软木可到 8 至 9mm 厚,橡树一般长到 25年后才进行第一次采剥,每隔 9 年采剥一次,采剥后树林仍会继续生长出新的树皮,完全天然原料加工确实环保,整个房间墙面贴满软木对音响而言却是麻烦。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:21:45 | 显示全部楼层
软木具有优越的声传播特性和阻尼性能,家庭装修时如果想让噪音降低 30-50dB,软木墙板倒是不错的选择。墙板由薄板饰面、芯材、隔音毡等部分组成,当薄板剧烈振动而大量吸收声能产生吸音效果。这样的设计用来听音响,一则不知道吸收哪些频率 ( 主要是中频 ),二来不知道吸收系数如何,反而更容易造成空间声学扭曲。
第一次到邢总办公室听音乐,几分钟后就发现平衡感有问题,音质音色美则美矣,音场、动态、高中低频的分布都不是很理想。我曾在威虹音响听过全套Einstein 的组合,声音非常饱满而温和,高频秀丽低频下潜深,速度快分析力强,听感上失真几不可闻。温润而饱满的音色显得非常甜美,有电子管的韵味,又没有恼人的箱声,那种厚实感和密度不象是如此“单薄”音箱发出来的。由于全音域中音单元的使用令中频的信息得到了无损的发挥,而小型圆号角高音提升了信息量和清晰度,在人耳的敏感区域没有分频点,无缝衔接使得任何音乐都能舒适而久听不累。绝对不是器材或搭配的问题,等搬迁后再说吧。
邢总的新办公室重新以黄金比例隔出一个约五十平方的密闭空间,同样参考了威虹音响老周的建议,连天花板的声弧都照样制作。墙面装修首先还是以钢管打龙骨架,里面除了填充吸音棉、干燥的河沙和阻尼陶瓷珠并留有适当空腔。墙面是由一块一块独立的墙板组成,最外层是三米多高的黑龙江桦木板,颜色漂亮,声学效果也不错。一般来说,桦木质地较软,容易开裂或弯曲变形,装修师傅通常不建议大面积使用桦木在地板或墙板。邢总自己搞过工程,他当然也知道桦木特性,所以特别订制了巨大的桦木板,几个月后依然发现了一些可控范围内的弯曲。墙板背面加上几种不同材料制作,使每块墙板的谐振频率不同。每快墙板的角度都是经过计算的,各有不同,避免平行面可能产生的驻波,整体形状是前小后大,声波可以有一定的扩散。至于整个空间的形状,从音箱背墙开始,设计成一个逐渐放大的号角形状,墙角是两个巨大的声弧用来扩散低频。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:23:40 | 显示全部楼层
整个房间内没有常见的扩散板,聆听位置后面有一些吸音装置,以阻绝隔壁影院房间传来的干扰,手头上没有测试仪器,估计完工后的 RT60 残响时间大
约 0.4-0.5 秒左右。播放弦乐器录音稍嫌干涩,铜管的金属光泽略欠,极高频延伸与空气感也不够清晰。老周建议在室内摆设一些大叶子的绿色植物,利用叶片增加一点声音扩散,果然药到病除,上述的一些问题立刻得到改善。说到这里,要再次谈及为什么威虹老周所规划的音响空间,反射扩散要重于吸音的关键。虽然普遍认为一个健康年轻的人所能感受到的声音频宽是 20Hz-20kHz,但在美国 AES 和德国 DIN的标准中对人耳所能确切听到的频率范围只保守定为28Hz-16kHz。耳朵对不同的频率会有不同的音压反应,也就是人耳对不同频率的敏感度有差异。各种测试参数都以 1000Hz 为基准,理论上我们将标准耳朵的音压反应设定 1000Hz 为 0dB,但在真实测试中耳朵对 1000Hz 的反应却是 4dB。耳朵要感应到 30Hz的讯号需要 60dB 的音压,也就是对低音的反应非常迟钝。听觉曲线显示 2kHz-6kHz 时产生的凹陷,是听觉管道的共鸣回响,而 3.5kHz-4kHz 会在耳朵管道中产生最大的共鸣,并形成一个凹陷的峰值点,所以它的音压峰值倍数是在 0dB 或 -0dB 以下。简单地说,在不同的音压下,耳朵产生不一样的频率反应。越小的音量下对低音越不敏感,对 2kHz-6kHz 的讯号分辨力却很强 ;随着音压增加低音的感受度提升,同时2kHz-6kHz 共鸣也大幅提升,所以大音量时我们容易觉得中高音吵杂。

认识耳朵的特性与对不同频率的灵敏度后,再来探讨空间反射的问题。当音源发射之后,直射声音和第一次反射声音会分别以不同的时间到达听众。如果
直射声音和第一次反射声音到达时间差别太大的话,听众就会有一种被隔离的感觉,我们会说这个表演让听众缺少现场感和亲密感。但声音是一种球形波,它会有许多的反射点与不同反射角度,所谓的残响就是在聆听位置对所有反射声音的收集。太多的反射会使声音散掉,语句会变得模糊不清楚,甚至连位置感也不容易区分。一些音乐厅在天花板的位置悬挂弧状扩散物体,用来加快第一次反射声音到达听众座位的时间,缩短反响时间后就可以改进现场感的感觉。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:25:37 | 显示全部楼层
家庭音响使用的空间多半是长方形,在长方形空间中音源发射时会有很强烈的边界线反射,它会产生一个音压和强烈的回音。当回音产生时,又会在瞬间与讯号间引起反射与共鸣,就好像我们在一个没有装修的空房子内,拍手掌会产生嗡嗡响的回音,在音源和回音之间会有许多方向的反射,其中包括距离、音压和时间等关系。处理空间残响也就是要处理反射、距离和时间等的音压,同时加强音压中的扩散。声音能量在室内的表面反射会被一些物件转换成震动能而逐渐消失(也就是常说的吸音),当一个空间中反射比较多,需要有较长的时间让反射消失,我们称这室内为“活的”;相反的在一个吸音理很多的空间,反射声音会很快的消失,这空间就被称为“死的”。影院的空间通常会偏死,而音响空间建议稍活一点。
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 楼主| 发表于 2020-3-10 11:28:38 | 显示全部楼层
声波在空气中前进能量会逐渐衰减,残响时间也就是计算原始音压和音压下降到低强度时的过程,一般选用的音压范围为 60dB 之间,故名 RT60。举例
说明,对于大部分的交响乐曲来说,最大音压会达到 100dB 左右,而背景噪音水平大约在 40dB,这时RT60 就是 100dB 和 40dB 之间的残响、音压和时间
相差的数值。简单地说,RT60 是计算一个声音讯号从发出到消失在某个空间内所需要的时间。RT60 太长说明反射音太多,声音会混浊不清晰 ;反之则是吸音过度,声音干涩不够圆润。残响时间并非越长或越短就越好,得视不同用途与需求来决定。不同的音乐厅有其独特的个性,也必须选择合适的表演来取得最佳效果。例如柏林爱乐厅的残响时间较短,比较适合节奏复杂的现代音乐演出 ;而维也纳金色大厅的残响时间较长,演奏古典乐派或浪漫乐派的作品能相得益彰,获得温暖饱满的声音。几个世界上最有名的音乐厅,它们的平均残响时间分别是(500Hz 为测试基准):
◎维也纳金色大厅 2.05 秒
◎波士顿交响乐厅 1.8 秒
◎纽约卡内基音乐厅 1.7 秒
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理想的音乐厅残响时间约 1.5 秒至 2.5 秒,超过3.5 秒声音会很有质感,圆滑丰润,音乐演奏者会很喜欢这样的音响环境,但演讲时声音会很混乱,发音不清楚。音乐厅的残响时间在 1 秒以下会导致音乐不圆滑,无质感 ;到了 0.3 秒以下音乐更会变得干涩乏味,后座的听众感觉不到低频。家庭音响空间没有音乐厅这么大的面积,残响时间可以控制在 0.4-0.6 秒之间,都是以 500Hz 为测试基准。当我们在距离音箱比较远的位置时,有时会觉得低频不够,这是耳朵特性造成的,当低频增加后,听感上声音会变得较柔和。而要解决低频不够饱满的情况,就要使低频残响时间比高频长。根据计算,理想的听音空间其低频残响时间要比整个平均残响时间高出 30%,这样就能有效解决低频不够饱满的问题。因此打造音响空间,除了考虑频率分布要尽量平坦之外,RT60 残响时间也是个关键。有些空间用仪器测量频响均匀,没有过多的突起或凹陷,但就是不好听,没有考虑到 RT60 可能是原因之一。
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