擴聲系統概述

　　擴聲系統通常是把講話者的聲音對聽者進行實時放大的系統，講話者和聽者通常在同一個聲學環境中。成功的擴聲系統必須要具有足夠響度（足夠的聲增益）和足夠的清晰度（低的語言子音清晰度損失百分率），并且能使聲音均勻地覆蓋聽眾，而同時又不覆蓋沒有聽眾的區域。

　　擴聲系統包括擴聲設備和聲場組成，主要包括聲源和它周圍的聲環境，把聲音轉變為電信號的話筒，放大信號并對信號加工的設備、傳輸線，把信號轉變為聲信號的揚聲器和聽眾區的聲學環境。

　　擴聲系統的運行

　　1、系統維護

　　音響系統中電聲設備的保養維護，主要是防潮、防振、防過載。而音響設備本身與一般的電子設備并無什么大的差別，作為系統的保養有異曲同工之處。需要注意的是：

　　（1）調音臺、功放的衰減器，即調音臺上的推子和功放上的衰減器，在系統開機、關機時都應置于衰減量最大的位置，待系統電源接通，啟動后再按要求慢慢調整到合適位置；

　　（2）應防止液體，雜物和灰塵等落入調音臺推子的縫隙中；

　　（3）防止系統各級設備嚴重過激勵而損壞輸入級；

　　（4）防止信號過強而損壞功放和音箱系統。

　　2、應急措施

　　在音響系統運行過程中，出現故障是難免的。此時應采取應急措施，確保主聲場有足夠的聲音。常用的應急措施有以下三種：

　　（1）簡化系統最簡單的系統只要有調音臺、功放、揚聲器即可進行擴音。甚至在使用靈敏度高的電容式傳聲器時，將電容傳聲器的輸出直接接到功放的輸入端都能勉強地進行工作。

　　（2）啟動備用系統

　　由于音響系統中的設備一般都是按立體聲方式配置的，在實際擴音中多不作立體聲擴音，若一路設備損壞、可以用另一路完好的設備帶動兩路后級。例如對原有兩路均衡器的系統，損壞了一路則可臨時接成單聲道形式。當然這樣連接時只能作單聲道擴聲。另外要注意前級設備一路輸出帶后級若干個負載時應保證后級輸入阻抗的并聯值不應太低，通常只要不低于600歐則可以保證前一級設備的安全運行。對于功率放大器也是如此，如果系統中兩臺功放損壞一臺時，往往可將揚聲器全部接到一臺功放上，但要注意揚聲器并聯后的阻抗不應小于功放規定的最低負載阻抗（一般是4歐）。

　　（3）用返聽系統代替

　　暫時取消返聽、監聽功能、保證場內擴聲。當要求有較好的效果時，返聽、監聽設備是必要的，但當系統發生故障，需要作應急處理時，應首先保證場內擴音，此時可臨時將返聽、監聽用的器材設備用于場內的主擴音系統，首先確保觀眾可以聽到聲音。

　　擴聲系統優秀低音的定義

　　“大多數人以為擴聲系統的混濁嗡嗡聲是中低頻共振產生的，其實它是來自于低頻音箱在產生幾個倍頻程以下信號時，同時產生的諧波失真的聲音。”--資深音箱工程師的話。

　　現在，用于音樂會的音箱系統在大部分頻率范圍內的表現都很好。在過去五年到十年里，音樂會音箱系統的發展有了很大進步。但是，低頻聲卻并沒有取得同等的提升。當你去看演出，特別是那些聲音特別大的演出，是否經常感覺頻譜的上半部分和下半部分正在打架？聲壓級低時，聲音都挺不錯，但當聲壓提高時，中低頻部分會傳出混濁的轟鳴聲。

　　為了讓聲音保有透明度，可憐的音響師別無選擇，只得加大中高頻的輸出能量部進行補償，這樣高低頻之間的“戰斗”開始了。而音樂（還記得音樂嗎？）就在其間迷失了。

　　在演出結束時，你會聽到人們在找借口：說房間聲學條件惡劣，或者樂隊在舞臺上聲音太大，或者擴聲音箱不夠，或者其他一些什么理由。

　　雖然確實有許多房間的聲學環境不好以及存在一些其他問題，但是許多問題只是單純來自于音響系統中糟糕的低音。下面將討論是什么產生了糟糕的低音，以及如何避免。

　　諧波：

　　著名的家庭Hi-Fi音響公司AcousticResearch（簡稱AR），制造了世界上首個緊湊型低失真低頻音箱AR-1，與當時流行的大功率低頻音箱形成鮮明對比，這款音箱有著清晰、緊密、悅耳的低音表現。

　　關于聲音，AR指出，現實中，什么是破壞音樂會系統低音的關鍵：“大多數人以為擴聲系統的混濁嗡嗡聲是中低頻共振產生的，其實它是來自于低頻音箱在產生幾個倍頻程以下信號時，同時產生的諧波失真的聲音。”

　　1991年，JasonSoundofVancouver公司開發了一款新的低頻音箱。新的低頻音箱取代了之前的一個型號，兩者有著相同的輸出電平和頻率響應。

　　除了箱體形狀改得更方便使用外，唯一區別是新款音箱的失真比舊款音箱低了大約6dB。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，可注意到的主要區別并不在低音，因為它們低音的聽感幾乎是一樣的。

　　但是，當新設計的音箱與整個系統一起工作時，1kHz以下的聲音都清晰了起來。

　　中低頻和中頻較低頻段的透明度更高，聲音聽起來很舒服，并且低音和中音之間的層次感顯著增強了。

　　為什么？因為新的低頻音箱沒有給音樂頻譜的下半部分加上討厭的諧波。

　　如果你曾見過人們使用系統測量工具如MeyerSIM或RationalAcousticsSmaart來對擴聲系統進行調試，可能會注意到一個奇特的現象：查看調試后的系統頻率響應時，經常會發現在約200Hz與400Hz或與500Hz之間，有一個較寬頻帶的衰減。

　　他們為什么如此設置？

　　原因之一是當系統聲音變大時，低頻音箱會產生諧波并充滿該頻率范圍，這樣不得不降低真正節目源在此頻段的能量，從而保持整體的平衡。

　　這樣做真可惜，因為有許多樂器的聲音（鋼琴中低音區域、大提琴、薩克斯、吉他的低音弦、低音鼓，等）都屬于該頻率范圍。

　　好的低音聽起來應該是這樣子：

　　*低音脈沖不會掩蓋音樂的其余部分。

　　*你可以感到低音是音樂的一部分，而不僅僅是某種節奏或音效。

　　*低音有著豐富的色彩和質感，每一刻都在改變--它并不是一直持續不變的單調嗡嗡聲。當然，除非音樂本身就是這樣子的。

　　*你可以聽到音符的音高，而不是含混不清的嗡嗡聲、隆隆聲、巨響以及重擊聲。

　　*打擊樂有現實感，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。

　　*瞬態聲音強而有力，不過當持續的音符出現時，聽起來清晰且悅耳。

　　*沒有額外加入刺耳的或沉悶的噪聲。

　　*當非常響亮的極低音符奏響時，它會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。這可能聽起來有些奇怪--低音怎么會有透明感？如果你想要聽答案，去規模較大的教堂聽一場管風琴獨奏。地球上沒有哪個擴聲系統產生的低音質量能達到那些管風琴的水平。

　　無論你喜歡什么音樂，如果你很在意低音，應該每隔幾年就去找一場管風琴演奏會聽一下，提醒你的耳朵低音該是什么樣子的。

　　在擴聲系統中，好的低音是不常聽到的。實際上，有些混音工程師從沒聽到過。當他們最終有機會對低音優秀的系統進行混音時，經常需要花一點時間來習慣。

　　但是聽過好的低音后，他們幾乎再也不想回到糟糕的低音中去了。
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　　失真一點兒更好？

　　有時人們說，低音有點失真有好處，因為這讓低音更響亮，并為瞬態聲音增加沖擊感，但是對這種方法下結論還為時過早。

　　毫無疑問，失真的低音確實感覺更加大聲、沉重，并更有壓迫感。同樣毫無疑問的是，如果正確地進行混音，偶發的低音放大器削波可以在瞬態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合適的效果器，或者只需用個便宜點兒的話筒。

　　讓混音整體受制于一堆產生互調失真的非線性低頻音箱，只為了讓幾個通道得到一些特殊的聲音，這是沒有意義的。

　　例外：

　　當然，上面所有的原則有一個例外：迷幻音樂。這里指的是舞曲、比較狂野的音樂風格、某些種類的科技電音，以及基本上所有通過對身體和感官的物理沖擊從而讓人產生超常規意識狀態的音樂。

　　如果你涉足于這些種類的音樂，那么你需要低音有著震徹心扉的效果。這樣的效果帶來的是每個低音瞬態都伴隨著大量諧波，使得房間晃動、燈光黯淡、音樂模糊、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。最簡單的實現方法是使用非線性低頻音箱。想要對效果有更充分的控制，可以使用低音失真設備，如副諧波發生器和其他“邪惡”的效果器。

　　大量低音：

　　在迷幻音樂圈子以外，也有許多人喜歡大量的低音。但如果不是利用失真來創造強大低音的幻象，那么應該怎么做？

　　答案是：擁有大量的低音動態余量。如果你的系統擁有強大的低音輸出能力，那么當一個真正的低音符出現，系統可以將其完整輸出。

　　換言之，如果系統真的具備強大的低音輸出能力，就不必利用失真來假裝了。但是如何在獲得足夠低音動態余量的同時，保持合理的安裝空間和不超預算限制？

　　答案是：使用高靈敏度的低頻音箱。要以現在的普遍預算，為音樂會提供充足的動態余量，大多數低頻音箱的靈敏度是不夠高的。

　　頻率響應：

　　你的低音該低到什么程度？

　　這里是一些常見樂器的低頻限制：

　　四弦電貝司--40Hz

　　五弦電貝司--30Hz

　　大貝司--40Hz

　　標準三角鋼琴--27.5Hz

　　低音歌手--62Hz

　　普通大型管風琴--16Hz

　　低音鼓（近似值）--60Hz

　　這個列表并沒有寫明這些樂器最重要的頻率。對于許多低音樂器而言，諧波比基波更響亮并更重要。對于高一些的頻率，人耳更快、更容易聽到諧波，并且諧波經常包含了大量旋律和節奏信息。其實，在最為流行的音樂中，音樂頻率范圍的最重要部分都在60Hz以上。

　　40-60Hz范圍的聲音有利于提升體驗，但只有在60-100Hz表現好的情況下，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題。

　　在音樂會應用中，40Hz以下的有用音樂內容很少。偶爾需要用在有著大量合成器低音的演出。在典型的大型音樂會場地的流行音樂應用中，這些頻率的表現并不太好。

　　音箱制造商總是無止境地追求令人印象深刻的參數，他們似乎總是在制造能輸出大量35-45Hz的低頻音箱，而不惜以犧牲保真度和60-100Hz的輸出為代價。

　　這種低頻音箱能推動大量空氣，但很難聽。

　　低音的挑戰：

　　在大型音響系統中，不容易獲得好的低音，因為將低頻失真降到可接受的水平是不太容易的事。

　　對此有兩個主要原因：

　　1.空氣是非常稀薄的物質，并且低音的震動相當緩慢。對于緩慢動作的低頻音箱錐盆，要對空氣產生較大的推動效果，體積必須很大，從前到后的運動路徑必須很長。高功率的低頻單元看起來似乎是一個強大的設備，但事實上它就像一張紙在微風中瘋狂拍打，試圖產生影響，所以要讓這類東西做到線性是不容易的。

　　比較：在水下可以從2英寸直徑的低音單元得到低至20Hz的響亮的低音。

　　2.得到好的低音，要求低音失真聲壓級必須特別低，這有兩個原因：（a）耳朵對低音失真諧波比實際的基波更加敏感，對兩者的靈敏度相差10-20dB，以及（b）許多人似乎喜歡擴聲系統中有大量低音增強。

　　經驗告訴我們，超低音中1%的失真相當于頻率范圍其他大多數部分中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，效果會非常明顯。

　　大多數現代低頻音箱在最大輸出時的失真指標為5-10%。這是主要問題所在。

　　要獲得好的音樂會低音還要面對另一種挑戰：因為有些巡演音響專業人士從未聽到過好的低音，所以他們不會向制造商提這方面的要求。結果，市場上只能找到較少的低失真低頻音箱。

　　在錄音室監聽與高端的家庭立體聲系統中，情況有所不同--許多人知道好的低音聽起來是怎樣的。在這些市場中，許多制造商努力減少低音失真，所以有許多成功的產品問世。

　　為了在40-100Hz范圍獲得好的音樂會低音，號筒負載低頻音箱是最佳解決方案。

　　如果你的系統能夠輸出好的低音，那么你還要面對設計低音陣列以獲得最佳覆蓋的任務。

　　低音覆蓋是很容易預測的，雖然有時根據預測結果要進行比較困難的音箱布置。

　　為了更好地和其他領域的專業人士合作，從而得到更多的生意機會，音響工程師有時不得不讓步，并假裝已經擁有了好的低音覆蓋，因為他們不想與燈光、視頻和舞臺機械產生設計上的沖突。希望更多的最終用戶可以了解到好的低音的重要性，并試著改變這些情況。