擴(kuò)聲系統(tǒng)的優(yōu)秀低音是如何定義的?
來(lái)源:易科國(guó)際 作者:Jeff Berry 編輯:小月亮 2020-12-02 19:18:40 加入收藏
“大多數(shù)人以為擴(kuò)聲系統(tǒng)的混濁嗡嗡聲是中低頻共振產(chǎn)生的,其實(shí)它是來(lái)自于低頻音箱在產(chǎn)生幾個(gè)倍頻程以下信號(hào)時(shí),同時(shí)產(chǎn)生的諧波失真的聲音。”——資深音箱工程師的話(huà)
現(xiàn)在,用于音樂(lè)會(huì)的音箱系統(tǒng)在大部分頻率范圍內(nèi)的表現(xiàn)都很好。在過(guò)去五年到十年里,音樂(lè)會(huì)音箱系統(tǒng)的發(fā)展有了很大進(jìn)步。
但是,低頻聲卻并沒(méi)有取得同等的提升。
當(dāng)你去看演出,特別是那些聲音特別大的演出,是否經(jīng)常感覺(jué)頻譜的上半部分和下半部分正在打架?
聲壓級(jí)低時(shí),聲音都挺不錯(cuò),但當(dāng)聲壓提高時(shí),中低頻部分會(huì)傳出混濁的轟鳴聲。
為了讓聲音保有透明度,可憐的音響師別無(wú)選擇,只得加大中高頻的輸出能量部進(jìn)行補(bǔ)償,這樣高低頻之間的“戰(zhàn)斗”開(kāi)始了。而音樂(lè)(還記得音樂(lè)嗎?)就在其間迷失了。
在演出結(jié)束時(shí),你會(huì)聽(tīng)到人們?cè)谡医杩冢赫f(shuō)房間聲學(xué)條件惡劣,或者樂(lè)隊(duì)在舞臺(tái)上聲音太大,或者擴(kuò)聲音箱不夠,或者其他一些什么理由。
雖然確實(shí)有許多房間的聲學(xué)環(huán)境不好以及存在一些其他問(wèn)題,但是許多問(wèn)題只是單純來(lái)自于音響系統(tǒng)中糟糕的低音。下面將討論是什么產(chǎn)生了糟糕的低音,以及如何避免。
諧波
著名的家庭Hi-Fi音響公司Acoustic Research(簡(jiǎn)稱(chēng)AR),制造了世界上首個(gè)緊湊型低失真低頻音箱AR-1,與當(dāng)時(shí)流行的大功率低頻音箱形成鮮明對(duì)比,這款音箱有著清晰、緊密、悅耳的低音表現(xiàn)。
關(guān)于聲音,AR指出,現(xiàn)實(shí)中,什么是破壞音樂(lè)會(huì)系統(tǒng)低音的關(guān)鍵:“大多數(shù)人以為擴(kuò)聲系統(tǒng)的混濁嗡嗡聲是中低頻共振產(chǎn)生的,其實(shí)它是來(lái)自于低頻音箱在產(chǎn)生幾個(gè)倍頻程以下信號(hào)時(shí),同時(shí)產(chǎn)生的諧波失真的聲音。”
1991年,Jason Sound of Vancouver公司開(kāi)發(fā)了一款新的低頻音箱。新的低頻音箱取代了之前的一個(gè)型號(hào),兩者有著相同的輸出電平和頻率響應(yīng)。
除了箱體形狀改得更方便使用外,唯一區(qū)別是新款音箱的失真比舊款音箱低了大約6 dB。舊款音箱在高功率下有著約4%的失真,新的則只有約1%。
比較這兩款音箱時(shí),可注意到的主要區(qū)別并不在低音,因?yàn)樗鼈兊鸵舻穆?tīng)感幾乎是一樣的。
但是,當(dāng)新設(shè)計(jì)的音箱與整個(gè)系統(tǒng)一起工作時(shí),1 kHz以下的聲音都清晰了起來(lái)。
中低頻和中頻較低頻段的透明度更高,聲音聽(tīng)起來(lái)很舒服,并且低音和中音之間的層次感顯著增強(qiáng)了。
為什么?因?yàn)樾碌牡皖l音箱沒(méi)有給音樂(lè)頻譜的下半部分加上討厭的諧波。
如果你曾見(jiàn)過(guò)人們使用系統(tǒng)測(cè)量工具如Meyer SIM或Rational Acoustics Smaart來(lái)對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,可能會(huì)注意到一個(gè)奇特的現(xiàn)象:查看調(diào)試后的系統(tǒng)頻率響應(yīng)時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)在約200 Hz與400 Hz或與500 Hz之間,有一個(gè)較寬頻帶的衰減。
他們?yōu)槭裁慈绱嗽O(shè)置?
原因之一是當(dāng)系統(tǒng)聲音變大時(shí),低頻音箱會(huì)產(chǎn)生諧波并充滿(mǎn)該頻率范圍,這樣不得不降低真正節(jié)目源在此頻段的能量,從而保持整體的平衡。
這樣做真可惜,因?yàn)橛性S多樂(lè)器的聲音(鋼琴中低音區(qū)域、大提琴、薩克斯、吉他的低音弦、低音鼓,等)都屬于該頻率范圍。
好的低音聽(tīng)起來(lái)應(yīng)該是這樣子:
*低音脈沖不會(huì)掩蓋音樂(lè)的其余部分。
*你可以感到低音是音樂(lè)的一部分,而不僅僅是某種節(jié)奏或音效。
*低音有著豐富的色彩和質(zhì)感,每一刻都在改變——它并不是一直持續(xù)不變的單調(diào)嗡嗡聲。當(dāng)然,除非音樂(lè)本身就是這樣子的。
*你可以聽(tīng)到音符的音高,而不是含混不清的嗡嗡聲、隆隆聲、巨響以及重?fù)袈暋?/p>
*打擊樂(lè)有現(xiàn)實(shí)感,而不是像巨人在咳嗽,或是在拍打地毯,或是在用棍子敲打巨型枕頭。
*瞬態(tài)聲音強(qiáng)而有力,不過(guò)當(dāng)持續(xù)的音符出現(xiàn)時(shí),聽(tīng)起來(lái)清晰且悅耳。
*沒(méi)有額外加入刺耳的或沉悶的噪聲。
*當(dāng)非常響亮的極低音符奏響時(shí),它會(huì)直擊你的胃部和下半身,而不只是上面的胸腔和頭部。
好的低音是透明的。這可能聽(tīng)起來(lái)有些奇怪——低音怎么會(huì)有透明感?如果你想要聽(tīng)答案,去規(guī)模較大的教堂聽(tīng)一場(chǎng)管風(fēng)琴獨(dú)奏。地球上沒(méi)有哪個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)產(chǎn)生的低音質(zhì)量能達(dá)到那些管風(fēng)琴的水平。
無(wú)論你喜歡什么音樂(lè),如果你很在意低音,應(yīng)該每隔幾年就去找一場(chǎng)管風(fēng)琴演奏會(huì)聽(tīng)一下,提醒你的耳朵低音該是什么樣子的。
在擴(kuò)聲系統(tǒng)中,好的低音是不常聽(tīng)到的。實(shí)際上,有些混音工程師從沒(méi)聽(tīng)到過(guò)。當(dāng)他們最終有機(jī)會(huì)對(duì)低音優(yōu)秀的系統(tǒng)進(jìn)行混音時(shí),經(jīng)常需要花一點(diǎn)時(shí)間來(lái)習(xí)慣。
但是聽(tīng)過(guò)好的低音后,他們幾乎再也不想回到糟糕的低音中去了。
失真一點(diǎn)兒更好?
有時(shí)人們說(shuō),低音有點(diǎn)失真有好處,因?yàn)檫@讓低音更響亮,并為瞬態(tài)聲音增加沖擊感,但是對(duì)這種方法下結(jié)論還為時(shí)過(guò)早。
毫無(wú)疑問(wèn),失真的低音確實(shí)感覺(jué)更加大聲、沉重,并更有壓迫感。同樣毫無(wú)疑問(wèn)的是,如果正確地進(jìn)行混音,偶發(fā)的低音放大器削波可以在瞬態(tài)低音中增加一些破音效果。
盡管如此,這些效果卻很難處理,容易脫離掌控。
如果你需要更多低音,請(qǐng)使用更多(或更好的)低頻音箱。如果低音旋律需要破音,可以在混音通道中插入一個(gè)合適的效果器,或者只需用個(gè)便宜點(diǎn)兒的話(huà)筒。
讓混音整體受制于一堆產(chǎn)生互調(diào)失真的非線(xiàn)性低頻音箱,只為了讓幾個(gè)通道得到一些特殊的聲音,這是沒(méi)有意義的。
一個(gè)例外
當(dāng)然,上面所有的原則有一個(gè)例外:迷幻音樂(lè)。這里指的是舞曲、比較狂野的音樂(lè)風(fēng)格、某些種類(lèi)的科技電音,以及基本上所有通過(guò)對(duì)身體和感官的物理沖擊從而讓人產(chǎn)生超常規(guī)意識(shí)狀態(tài)的音樂(lè)。
如果你涉足于這些種類(lèi)的音樂(lè),那么你需要低音有著震徹心扉的效果。這樣的效果帶來(lái)的是每個(gè)低音瞬態(tài)都伴隨著大量諧波,使得房間晃動(dòng)、燈光黯淡、音樂(lè)模糊、人們眼花繚亂。
如果這是你尋求的效果,那么你多半需要的是高失真的低音。最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法是使用非線(xiàn)性低頻音箱。想要對(duì)效果有更充分的控制,可以使用低音失真設(shè)備,如副諧波發(fā)生器和其他“邪惡”的效果器。
大量低音
在迷幻音樂(lè)圈子以外,也有許多人喜歡大量的低音。但如果不是利用失真來(lái)創(chuàng)造強(qiáng)大低音的幻象,那么應(yīng)該怎么做?
答案是:擁有大量的低音動(dòng)態(tài)余量。如果你的系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的低音輸出能力,那么當(dāng)一個(gè)真正的低音符出現(xiàn),系統(tǒng)可以將其完整輸出。
換言之,如果系統(tǒng)真的具備強(qiáng)大的低音輸出能力,就不必利用失真來(lái)假裝了。但是如何在獲得足夠低音動(dòng)態(tài)余量的同時(shí),保持合理的安裝空間和不超預(yù)算限制?
答案是:使用高靈敏度的低頻音箱。要以現(xiàn)在的普遍預(yù)算,為音樂(lè)會(huì)提供充足的動(dòng)態(tài)余量,大多數(shù)低頻音箱的靈敏度是不夠高的。
頻率響應(yīng)
你的低音該低到什么程度?
這里是一些常見(jiàn)樂(lè)器的低頻限制:
四弦電貝司——40 Hz
五弦電貝司——30 Hz
大貝司——40 Hz
標(biāo)準(zhǔn)三角鋼琴——27.5 Hz
低音歌手——62 Hz
普通大型管風(fēng)琴——16 Hz
低音鼓(近似值)——60 Hz
這個(gè)列表并沒(méi)有寫(xiě)明這些樂(lè)器最重要的頻率。
對(duì)于許多低音樂(lè)器而言,諧波比基波更響亮并更重要。
對(duì)于高一些的頻率,人耳更快、更容易聽(tīng)到諧波,并且諧波經(jīng)常包含了大量旋律和節(jié)奏信息。
其實(shí),在最為流行的音樂(lè)中,音樂(lè)頻率范圍的最重要部分都在60 Hz以上。
40-60 Hz范圍的聲音有利于提升體驗(yàn),但只有在60-100 Hz表現(xiàn)好的情況下,并且你得知道如何控制混音中的能量以避免大房間里的混響問(wèn)題。
在音樂(lè)會(huì)應(yīng)用中,40 Hz以下的有用音樂(lè)內(nèi)容很少。偶爾需要用在有著大量合成器低音的演出。在典型的大型音樂(lè)會(huì)場(chǎng)地的流行音樂(lè)應(yīng)用中,這些頻率的表現(xiàn)并不太好。
音箱制造商總是無(wú)止境地追求令人印象深刻的參數(shù),他們似乎總是在制造能輸出大量35-45 Hz的低頻音箱,而不惜以犧牲保真度和60-100 Hz的輸出為代價(jià)。
這種低頻音箱能推動(dòng)大量空氣,但很難聽(tīng)。
低音的挑戰(zhàn)
在大型音響系統(tǒng)中,不容易獲得好的低音,因?yàn)閷⒌皖l失真降到可接受的水平是不太容易的事。
對(duì)此有兩個(gè)主要原因:
1. 空氣是非常稀薄的物質(zhì),并且低音的震動(dòng)相當(dāng)緩慢。對(duì)于緩慢動(dòng)作的低頻音箱錐盆,要對(duì)空氣產(chǎn)生較大的推動(dòng)效果,體積必須很大,從前到后的運(yùn)動(dòng)路徑必須很長(zhǎng)。高功率的低頻單元看起來(lái)似乎是一個(gè)強(qiáng)大的設(shè)備,但事實(shí)上它就像一張紙?jiān)谖L(fēng)中瘋狂拍打,試圖產(chǎn)生影響,所以要讓這類(lèi)東西做到線(xiàn)性是不容易的。
比較:在水下可以從2英寸直徑的低音單元得到低至20 Hz的響亮的低音。
2. 得到好的低音,要求低音失真聲壓級(jí)必須特別低,這有兩個(gè)原因:(a) 耳朵對(duì)低音失真諧波比實(shí)際的諧波更加敏感,對(duì)兩者的靈敏度相差10-20 dB,以及(b) 許多人似乎喜歡擴(kuò)聲系統(tǒng)中有大量低音增強(qiáng)。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,超低音中1%的失真相當(dāng)于頻率范圍其他大多數(shù)部分中7-10%的失真。
可以從剛才的例子中看到,低頻音箱的失真從4%降到1%時(shí),效果會(huì)非常明顯。
大多數(shù)現(xiàn)代低頻音箱在最大輸出時(shí)的失真指標(biāo)為5-10%。這是主要問(wèn)題所在。
要獲得好的音樂(lè)會(huì)低音還要面對(duì)另一種挑戰(zhàn):因?yàn)橛行┭惭菀繇憣?zhuān)業(yè)人士從未聽(tīng)到過(guò)好的低音,所以他們不會(huì)向制造商提這方面的要求。
結(jié)果,市場(chǎng)上只能找到較少的低失真低頻音箱。
在錄音室監(jiān)聽(tīng)與高端的家庭立體聲系統(tǒng)中,情況有所不同——許多人知道好的低音聽(tīng)起來(lái)是怎樣的。在這些市場(chǎng)中,許多制造商努力減少低音失真,所以有許多成功的產(chǎn)品問(wèn)世。
為了在40-100 Hz范圍獲得好的音樂(lè)會(huì)低音,號(hào)筒負(fù)載低頻音箱是最佳解決方案。
如果你的系統(tǒng)能夠輸出好的低音,那么你還要面對(duì)設(shè)計(jì)低音陣列以獲得最佳覆蓋的任務(wù)。
低音覆蓋是很容易預(yù)測(cè)的,雖然有時(shí)根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果要進(jìn)行比較困難的音箱布置。
為了更好地和其他領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士合作,從而得到更多的生意機(jī)會(huì),音響工程師有時(shí)不得不讓步,并假裝已經(jīng)擁有了好的低音覆蓋,因?yàn)樗麄儾幌肱c燈光、視頻和舞臺(tái)機(jī)械產(chǎn)生設(shè)計(jì)上的沖突。希望更多的最終用戶(hù)可以了解到好的低音的重要性,并試著改變這些情況。
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