源自 hometheaterhifi 作者 JIM CLEMENTS 

 

要想在家庭影院中获得平滑无峰值的低频，的确是个不小的挑战。

不过有许多方法可以实现这一点 – 低音炮摆放、房间处理和EQ是三种最常见的方式。然而，许多房间条件不允许灵活地摆放低音炮或安装低频陷阱。我的房间就是其中之一。这就是为什么我要把下面这篇文章合并在一起，来探讨多个低音炮的声学优势。

事情起因

不久前的一天，我正在网上阅读各种资料，这时我看到了一个人的留言，他说他打算出去再买一个低音炮，他说他想要 "更多的低频"。而我的第一反应是，你为什么不去买一个更大的低音炮来代替现在的那个？

但随后我开始反思我目前的系统，目前我在影音室里使用的是双炮。我评测的这个系统时，商家特意为我配备了两个低音炮，说是考虑到我的房间大小与他的低音炮产品的输出能力的配比（基于房间的整体内部容积）。试用之后，我并不觉得低音炮需要这么多，因为它们实际上是非常有能力的产品，一个就足以满足我的需求。但我确实体验到了增加低音炮的好处：整个房间的响应更加平滑，更加平坦。这就是在影音室中考虑使用多个低音炮的真正目的，以均衡低频响应。事实上，有许多品牌给他们的客户也会推荐两个、三个或四个低音炮。

不过就我而言，我的房子是一个很好的影音室，有一面空墙，我可以把我的显示设备放在那里，没有遮挡和阻碍。但是几年前，我换了一个新地毯，还铺上了超厚的地垫，壁炉的石板砖也换掉了，这两个变化对低频响应产生了一定的影响。到现在为止，我还只是在低音炮的内部放大或是使用我的AV功放的EQ功能。由于一些原因，这些处理的效果并不理想，其实也有更好的方法来获得流畅的低频。因此，我决定做一个多炮实验。

我先给Emotiva公司打了个电话，这是一家知名音响品牌。先打给他们，是因为他们最近推出了一系列相对紧凑的低音炮，价格也不贵。我申请了一对Emotiva BasX（发音为 "basics"）S12低音炮，用于我的这个实验。

在我深入使用这些低音炮之前，我想分享一些关于这些低音炮的资料。它们有12寸的低音单元，由一个300瓦RMS的内部D类放大器供电。单元镶嵌在一个高密度纤维板（而不是常见的中密度板）的黑色带有扁平纹理乙烯饰面的箱体中。这个箱体大约是一个每个边45厘米的立方体。每个炮的重量为21公斤，虽然它们有一个方方正正的外观，但我发现倒角和整体外观还是比较吸引人的。

我自己常用的低音炮是SVS的SB16-Ultra，我也用了一只BasX S12低音炮和它做了对比。

SVS的额定频率低至16赫兹，而BasX可以达到25赫兹（两家制造商宣称的）。这种差异是可以预料到的。我没有想到的是，实际能听到的差异是如此之小。BasX低音炮的延展性较小，失真较多，而且播放起来也不那么 "紧密"。这些都是很明显的。我的结论是，我可以很满意使用一个Emotiva BasX S12低音炮，如果没有与更贵的低音炮进行直接对比，我不会觉得有什么欠缺。事实证明，Emotiva BasX S12是一个令人印象深刻的小低音炮。

房间声学

 

所有房间都有边界（即墙壁、地板和天花板）。房间里的声波在墙壁上反弹，并以各种方式反射，这取决于许多因素。声波还与房间里的物体相互作用。影响房间声学的相关因素包括许多可能的变化，几乎不可能将它们全部列出。其中一个参数是吸收系数（声音被物体或边界吸收的百分比）。这个系数随着频率的变化而变化，很难定量。你也可能有把书柜或墙面，作为房间的扩散使用。这些东西可以有各种效果，取决于它们的材料和在房间里的位置。

 

对于声学工程师来说，有很多很好的书，可以列出房间声学的所有原理，我也读过一些。现如今，我们有非常成熟的计算机硬件和软件，可以使用数字方法来估算一个计划中的空间的声学效果，无论是它是新的还是改造过的。

 

 

比如，在我居住的德克萨斯州圣安东尼奥市，这里历史悠久的市政礼堂在一场严重的大火后被关闭了很多年。市政府最终翻新了礼堂，他们还聘请一家顶级的声学工程公司来做室内设计。

 

该设计是基于以前做的被称为 "Diva Shell "的建筑主体，由一家名为Wenger的公司提供的。房间的其余部分是用软件设计的，该软件对声学进行了建模。所以在这里，我们有一个新装修的声学空间，是用成熟的技术和最好的建模软件设计的，即便如此它仍然是 "可调整的"。下面是总建筑师网站上的一段话。

 

"从这个出发点出发，声学是可以深度调整的，以适应每个表演类型的具体需求。可调谐的吸收元件可以抑制大厅的共振，以获得更清晰的声音，如戏剧、演说和音乐。一个精心设计的前反射与交响乐的乐队相配合，并有两种设置，可以平衡歌剧和芭蕾舞的舞台和管弦乐之间的声音。此外，一个电子扩音系统--根据房间的声学设计--支持扩音表演，如百老汇的巡回演出和表演。

 

因此，尽管在这个设计中已经做了规划，但他们还必须进行真正的测量，并在实践中对房间进行手工调整，而不仅仅是在纸面上。然后，他们为不同的使用类型进行了设置，因为每一种用途都有其对最佳音效的要求。我可以告诉你，这是我有机会参观过的最好的音乐厅之一。

 

我所做的这一切有一个重点，那就是当一个家庭影院发烧友没有所谓这些专业的工具可以使用时，他们怎么能有机会获得好的声音？那么，我上面说的最后一部分也适用于你。做一些数学计算，看看要注意什么，然后手动去调整，因为没有电脑软件可以考虑到所有的变量。你必须用仪器和你的耳朵来测量。

 

室内的低频响应

 

本文的重点是集中在我的房间里的低频响应，在某些方面，这将与你的影音室相关。在这个实验中，我们只关注300赫兹以下的低频频段。看看下面的读数，这是我在室内测试一对MartinLogan扬声器时得到的。这是粉红噪声，你可以看到300赫兹以上的响应是相当均匀的。我们需要关注的是300-350赫兹以下的所有峰值和波谷。

 

 

低频在现实世界的空间中有很多不稳定的响应，这是因为房间的边界在低频中产生了相对于房间尺寸的共振。想想乐器中的大号，演奏者通过按压阀门来改变音色，从而改变乐器内部空气的多少。较长的气流产生较低的音，而较短的气流则产生较高的音。这与房间里的低频产生的情况是一样的道理。房间的尺寸决定了哪些声音会与自己发生干扰，从而被提升（峰值）和衰减。

 

房间模式取决于它的储存能量，并缓慢释放储存的能量，这与其他低音频率相互作用。这导致轰鸣的响应和缺乏频率间的清晰度。

 

如果你有一个理想的房间，接近一个完美的矩形，墙壁是无限刚性的，那么你可以通过使用任何数量的在线计算器来计算房间模式的存在。这些计算器对于预测你将面临的共振是很有用的。最简单的在线计算器是由Harman Interna提供的。

 

我也喜欢amcoustics的这个工具。

https://amcoustics.com/tools/amroc?l=20&w=19&h=8&ft=true&r60=0.6

我建议你稍微玩一玩这些工具。你可以从这个练习中可以得到的是，共振会产生 "驻波"，当你在房间里移动声源和/或听众时，你会穿过波谷和峰值。计算器能告诉你，你需要注意哪些频率，以及哪里会出现波谷和峰值。另外，amcoustics这个工具还可以指导你，什么是房间的最佳尺寸比例，可以给你带来最好的结果。而我的房间并不在 "最好 "的范围内，因为它太过对称了。这种对称性意味着我的房间里的轴向和斜向模式非常相似，并在自身基础上产生有害的影响。

下面是我从哈曼计算器得到的我的房间的读数。这里需要注意的是，相对于房间的长度和宽度，轴向模式几乎是相同的，因为这些尺寸只相差0.3米。这不是好事情。

另一个或多或少具有 "普遍性 "的情况是，共振在沿每面墙的1/3点和房间高度方面的影响最小。请检查中间的图表，看看这个效果的演示。这面墙的尺寸是6米。6米的三分之一是2米。图表上2米的点表明这是一个共振通常不会达到峰值或谷的区域。(我加了一条绿色的垂直线来强调这一点。)这就是为什么要将你的低音炮放在离边界1/3的房间尺寸是一个很好的低音炮摆放位置。

还要注意的是，当你在房间内移动时，响应会有所不同。这意味着EQ可以纠正房间的某些位置的问题，但也有可能没有什么帮助，事实上，还可能会搞砸其他位置的效果。一些房间校正软件试图通过在时域中应用不同的均衡来补偿不同的座位位置来改善这种影响。这似乎在某种程度上是有效的，但绝不是一个理想的解决方案。我的观点是，一般来说，房间如果有问题，均衡是一个可能的解决方案，但它不是所有情况下和座位位置的最佳解决方案。

另一个过于依赖EQ的问题是，许多自动系统试图通过提高那些衰减的频率的响应来填补房间的不足（空洞）。这样做的问题是，这些空洞就像小黑洞，试图通过提升这些频率来填补它们，可能会导致低音炮过载，也可能在房间里产生一种不自然的怪异压力感。

这就是为什么人们使用像低音陷阱这样的结构性方法来调整他们的房间。我在这里进行的实验涉及多个低音炮，而不是低音陷阱，所以我们将在另一篇文章中讨论这些问题。

总的来说，这些计算器可以很好地预测房间的整体响应质量，但在实际操作中，你需要首先对位置进行实验，其次是房间处理，最后才是EQ。但不要搞错了，如果你有幸能够从地基开始搞自己的房间，那么请务必使用amcoustic工具来帮助你从一个有利于良好低频响应的房间形状开始。并考虑使天花板稍稍偏离一些。我认识的一个高端经销商在他们的一个演示室中这样做了，那是一个很好的房间。（天花板仍然是一个平面，但在对角线上稍微倾斜。这是一个绝妙的主意）。

我的房间和双炮实验

因此，我的房间在理论上对低频来说是过于对称的。但它是一个真实的房间，具有弥补这一弱点的面。

理论上，我的房间应该是对称的，但在现实中它并不是。而且，在计算机中对这种类型的空间进行建模，在许多方面都是相当浅层的。最后，即使是一个好的电脑模型，除了学术上的练习外，也没有什么太大用处，因为低音炮的位置选择非常有限。

我想你会同意，左前角是最方便、最合理的放置炮的位置。这是一个真实的问题，而不是一个理论上的问题。还记得我说过1/3点是一个很好的开始吗？好吧，我实际不能在这个点上放置一个炮。这就是问题的关键：人们的炮倾向于在他们可以放的地方，而不是他们想要的位置。

在这个角落的这个位置，一个炮的反应是怎样的呢？这就是我在下面的BasX S12炮的图中得到的。这张图和后面的两张图都是在主要座位的麦克风与耳朵水平的情况下拍摄的。我还绕过了系统中所有的房间校正/EQ，直接从我的音调发生器给炮系统供电。输入信号是粉红噪声。在这种情况下，测量的响应显示在大约42赫兹处有一个主要的谷。这与哈曼计算器计算出的频率不同，并证实了我的理论，即你需要测量你的实际房间，以找出到底发生了什么。

另一件让我眼前一亮的事情是，我房间里的低频在50和60赫兹之间开始滚落。这就解释了为什么我总是在60赫兹时能获得最佳效果（而THX推荐的是80赫兹）。我不知道为什么低频会这样消失，但它在所有摆放在该角落的炮上，然后在主要位置测量都是如此。因此，这是令人不安的，但只要我的卫星箱能做到60赫兹或更低，就不是一个问题。

下一张图是第二台炮自己播放的。请注意，42赫兹的谷已经消失。还请注意，这个位置的低音延伸比上面的图要少。这并不奇怪，因为第一张图是一个角落的位置，而这是你通常得到最大的低音加强的地方。

下面的第三个图是我同时运行两个低音炮时得到的图。我使用了一个来自音频发生器的分配器来给两个炮供电。我这样做是为了确保它们都收到相同的、相关的测试信号。我还平衡了每个低音炮的输出，使它们与每个低音炮的输出相同。

你可以看到，这个组合图将两者融为一体，并很好地平滑了响应。仍然有一个谷，但它小于8分贝，这在低频区域实际上是相当好的。你还可以看到有更多的输出，低频延伸也达到更深。从20赫兹到55赫兹的响应大大地平坦了，而这是低音炮的一个关键区域。然而，我仍然要为卫星箱设置50或60赫兹的交叉频率，因为两台低音炮一起工作，无法提高上切点。

早些时候我曾写道，多个低音炮的意义不仅仅在于增加输出，但我要说的是，这是一个有用的益处。从理论上讲，如果你能将两个相同的炮放在一个重合的位置，并以相同的增益水平向它们输入相关的信号，那么声压级最多应该增加6dB。在我的案例中，两台炮的声压级的增加实际上是4.8dB。这是一个非常出色的输出增加。

这种整体的改善确实提高了听觉体验。就拿《银翼杀手2049》这样一部电影来说吧。这部电影中的低频几乎就像它自己的 "角色"，它在不同的场景用来引发某些感觉。我在观看这部4K蓝光电影时，在我的系统中使用了双Emotiva BasX S12低音炮。在低音扰乱你心智的催眠场景中，我发现自己简直陶醉其中。低音的细微之处都能从这些超级小炮中清楚地听到。

在《寻梦环游记》这样一部以音乐为导向的电影中，低音炮也奠定了轻盈而出色的表现。我对双炮的体验无疑是成功的，我能预见未来我应该还会使用两个炮。

结论

多个低音炮将改善你聆听室中的低频。最具成本效益的方法是购买几个价格较低--但质量好--的低音炮。Emotiva BasX S12低音炮在我的聆听室里做得很好。我鼓励大家自己尝试一下，看看多个低音炮在你的系统中会有多大的作用。