在演出現(xiàn)場和電視節(jié)目里我們經(jīng)常會見到整組吊掛的線陣列音箱,它通常看起來很氣派。當你站在一組真正的線陣列面前的時候,你會期望它能夠讓你體驗到非常好的聲音效果。通常很多人會選擇播放一段自己熟悉的音樂,但是你很有可能發(fā)現(xiàn)如此之棒的線陣列音箱系統(tǒng)回放出來的聲音聽起來不太對。這種情況下,你可能需要檢查音頻處理器里調(diào)用的預置是否正常,信號路由是否正確等等。通過簡單的檢查,最終你發(fā)現(xiàn)好像所有的設(shè)置都沒問題,但聲音就是不好聽。那么這個時候我們需要怎么辦呢?
由多只音箱組成的線陣列系統(tǒng)是一個可以通過調(diào)整音箱之間的垂直角度來改變聲音覆蓋范圍的全頻音響系統(tǒng),線陣列中的音箱一般都是相同的型號,并接受相同的輸入信號的驅(qū)動。通常情況下,幾個音箱會并聯(lián)在一起連接到同一個功放的輸出通道。而這種線性陣列音箱在水平覆蓋上就類似于單個音箱,因為在水平角度上沒有多只音箱互相之間造成干涉。
而現(xiàn)在主流的線陣列音箱價格都比較昂貴,主要是因為每只音箱都是一個全頻音箱。有些類型的音箱內(nèi)部會自帶功率放大器和處理器,我們稱之為有源音箱。更多的則會把功率放大器和音頻處理器統(tǒng)一放置在一個外置的機柜里。同時也有一些音箱使用內(nèi)部被動分頻,所以我們只需要給功放通道輸入全頻信號即可。
對線陣列音箱的覆蓋建模
由多只音箱組成的線陣列的聲學構(gòu)成相對復雜,其有效聲學覆蓋范圍需要用軟件進行建模并進行模擬。國際知名的品牌廠商一般都會提供專用的軟件,例如Adamson的Blue Print軟件、d&b的Array Calc軟件、L-Acoustics的SoundVision軟件以及MeyerSound的MAPP Online軟件等等。而其他的一些廠家會使用第三方的相關(guān)程序進行這些操作,例如EASSE Focus軟件。一般情況下,這些程序只能夠針對直達聲進行模擬,也就是說不能考慮到環(huán)境反射聲的因素。但即便是這樣,它們還是能夠快速的為以下幾個問題提供答案:
現(xiàn)場需要多少只音箱才能有足夠聲壓覆蓋?
每組陣列音箱之間的垂直角度是怎么樣的?
每組音箱的安裝高度是多少?
顯然,這些回答對我們做現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)計是非常重要的。有經(jīng)驗的音響工程師都知道,在一個巡回演出中,這些問題的答案會因為場地的不同或多或少會有不一樣的地方。
圖1 EASE Focus II 直達聲模擬程序。
而完整的聲學模擬必須在室內(nèi)模擬程序中進行,例如CATT-Acoustic, EASE, Bose Modeler, Odeon等其他程序。這些都需要我們對被模擬對像有相當?shù)牧私獠拍艿玫骄€陣列音箱在空間內(nèi)聲學表現(xiàn)更深層次的信息。
所有的這些程序都至少需要測試陣列中的一個音箱。在模擬軟件里可以計算出堆疊起來時音箱與音箱之間復雜的干涉,并將計算結(jié)果投射到一個或者多個觀眾區(qū)域。程序在計算的過程中會假設(shè)線陣列中的每一個成員都是完全同一的。換句話說,陣列XYZ是由幾倍的ABC形成的,然而事實上我們只測量了ABC這一組音箱。這樣軟件就能很好的提供給我們這一組陣列音箱在特定角度和高度等設(shè)定下的聲學覆蓋范圍的近似值,但我們需要注意的是,這僅僅是一個近似值,不可能完全等同于現(xiàn)場狀況。這些建模模擬中有幾個變量不是完全可信的,這也意味著我們不能對軟件模擬結(jié)果的準確性吹毛求疵。
檢測音箱
什么類型的線陣列不重要,重要的是在線陣列安裝之前檢查測試每一只音箱,以后定期也要這樣操作。大量的分頻器的應用和復雜的外部和內(nèi)部跳線使得線陣列系統(tǒng)出錯的可能性較大。試想一下,一串由16只音箱組成的外置3分頻線陣列音箱,有48組負載,就意味著會有48個或更多的潛在的故障點。由于線陣列音箱是一個整體的系統(tǒng),因此這其中的一個部件有故障或一個線接錯將會嚴重的影響到整組音箱的響應。
無源線陣列音箱在被檢測時首先應檢查音箱的極性,阻抗和軸向的傳輸函數(shù)曲線。 有源線陣列系統(tǒng)也需要做相同的檢查,不同的是需要詳細的檢查每一個箱體內(nèi)的組件。有源內(nèi)分頻的線陣列音箱則需要至少檢查一個軸向的傳遞函數(shù)曲線。
所有的工作最好在一個大而空曠的場地實施,進行遠場測量。且盡量做到測量數(shù)據(jù)受反射聲影響。
更加快速的完成檢測過程
雖然這個過程聽起來需要花費挺長時間,但實際上未必如此。一直以來演出現(xiàn)場給我們音響從業(yè)者預留的時間都是彌足珍貴的,因此我們要想一些辦法以加快這個測試過程。我個人(也是編譯者常用的方式)比較偏愛的辦法是先測試線陣列中的一個音箱的數(shù)據(jù),然后以此為參考去測量其他音箱并且對測量結(jié)果進行比對。在對剩余的音箱進行檢測時實際我我們只需要對其采集軸向的頻率響應情況即可,因為任何的極性接反、連接不良,或者部件松動等問題都將會明顯的改變整只音箱頻率響應。但是如果比對的最終結(jié)果不盡規(guī)則或者比較復雜,那么就需要分析相關(guān)數(shù)據(jù),確認作為參考的那只音箱數(shù)據(jù)正常的情況下,對其它比對結(jié)果不盡相同的音箱采用排除法查找故障原因。
圖2 顯示了16只音箱的線陣列(總數(shù)4個中的一組)的頻率響應情況。第一只音箱是經(jīng)過詳細測試的,其它音箱是經(jīng)過了大致測量并將測量結(jié)果與第一只進行對比。經(jīng)過幾個極性修正和單元更換得到了最終的結(jié)果。
圖2 由16只音箱組成的線陣列的每一只的頻率響應曲線(注意下面顯示的測量名稱是每只音箱的序列號)
設(shè)置檢測工作站
為了最大程度的減少搬運工作,并得到盡可能準確的測量結(jié)果,將音箱放在地面測量是最實際有效的辦法,這樣我們的測量軟件也不需要設(shè)置太大的時間窗口。具體操作步驟如下:在一塊表面平整的地面設(shè)置一個大的工作區(qū)域。用斜紋膠帶標記測試話筒和音箱的位置,用適當?shù)墓ぞ吖潭ㄒ粝涞慕嵌?,確保音箱位置不發(fā)生變化。所使用的功放和DSP必須是正確的。換句話說,要保證用來測試每只音箱的各項參數(shù)都一樣,每次只改變音箱即可。
圖3-1 放在地面上對單只音箱進行測量,測試話筒下面墊地毯是為了減小反射對測量結(jié)果的影響。
圖3-2 對檢測出有問題的喇叭進行標記。
圖4 這紅圖中測量的結(jié)果是有三只音箱的中頻單元損壞了。
圖5 最近我測量的一個6只音箱的線陣列頻響覆蓋的范例。六只音箱中有一個高頻的分頻器有問題。
當工作臺架好,應該盡快去檢查每一只音箱。每只經(jīng)過檢測并確認無誤的音箱就可以加入到線陣列里了(圖8)。而一旦線陣列組裝起來,因為一般會將幾只音箱并連起來接入一個功放的通道,因此想單個的檢查每只音箱就顯得有點困難。所以在線陣列組裝前,我們有必要得到每只音箱軸向上的沒有太多被反射聲因素干擾的傳輸函數(shù)曲線。
圖6 大面積的空白的舞臺臺面也是進行現(xiàn)場音箱檢測的理想場所。
圖7 線陣列吊掛起來的時候,就可以選取幾個不同的點對其響應進行測量,為減小干擾,可以給測量話筒加一個不光滑的反射面。
我們需要注意的是對于一只線陣列音箱來講,軸向的頻率響應情況將只會告訴我們箱體內(nèi)部件間的相對極性是否正確。而對一個線陣列系統(tǒng)來講,單只音箱的極性則是絕對的,一組音箱中的每只音箱之間的極性是否一致也是很重要的。我們比較容易碰到的情況是內(nèi)置分頻的音箱在音箱線極性接反時,從單只音箱的頻率響應曲線是看不到它存在的問題的。脈沖響應(時域)或者相位響應(頻域)則可以用來檢測有關(guān)它絕對極性的問題。
當每一個音箱都被測試并確保沒有問題,過后我們就可以進行線陣列的吊掛或者組裝了,之后再對它進行EQ等操作。通過模擬軟件我們可以得到音箱的組裝角度和懸掛高度等數(shù)值。當觀眾進場時,很有可能有一部分人會在線陣的附近,所以在做最后的均衡修正時必須要平均多個測量位置的測量結(jié)果來判斷和把控。而且?guī)缀踉谒械默F(xiàn)場,水平方向一般不止一串線陣列音箱,因此梳狀濾波也在所難免,但是這些不能影響到我們對系統(tǒng)的EQ校正。我個人建議選擇3~4個和音箱不同距離的點進行測量并平均,這是比較好的辦法。
圖8 施工人員實施線陣列音箱的吊掛。
總結(jié)
能否在檢測過程中發(fā)現(xiàn)一些問題對我們來講至關(guān)重要。我從來沒有遇到過對線陣列的測試中所有都是完美的。如果存在的問題被我們忽略,那線陣列將失去它所有的潛在優(yōu)勢。系統(tǒng)安裝人員或者供應商一般都會嘗試用均衡器來掩蓋這些問題,但是這樣往往會讓情況更加糟糕。認真檢查確認每只音箱的狀態(tài),確認都沒有問題之后我們才能確保整個線陣列系統(tǒng)能夠滿功率正常工作。如果做了這些工作之后聽著還有什么不對勁的話,你至少會確信這并不是音箱的問題。
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