天馬士音響器材有限公司

音響工程設計概述

音響系統的設計是一種過程,并不是一種産品。假如它是一種産品的話,它就可以大量生産,并且可用于許多裝置中,就像放大器或微音器一樣。一種規格即可滿足的有場合的要求的設計,往往不能做到完全滿足,而且對許多用戶來說其使用性能也極差。設計過程由許多零碎資料的收集過程的組成,就像拼圖遊戲裡的零碎圖片同時把它們拼裝在一起,使得它們之間即不重疊也沒有間隙。那麼,到底如何設計一種音響系統呢?有的人做起來像是鋪開許多音響産品的産品目錄活頁,然後像投擲飛镖那樣用筆畫來畫去;有的人做起來像是把核桃殼翻來翻去,直到找到核桃肉為止;而有的人則在輕易地計算解答極其深奧的方程式。就像舉行神聖的禮儀一般,然後則為成千的聽衆确定一個簡單的錐形8英寸喇叭(203MM)。  

四種設計工具  

作為成功的音響系統設計者,第一種工具是知道。現在的設計者比起25年前的設計者來要幸運得多,因為現在有極其豐富的音響工程知識來源可以利用。衆多的,甚至是無數的參考書完全包括了這一領域的各個方面(DavisandDavis,1987;Giddings,1990;Ballou,1991)。有各種可利用的期刊,從學術性的刊物到業務通訊刊物與和本期刊一樣的商業性雜志。有各種有聲望的學術交流會、讨論會及培訓班,可以從各種研究機構,包括我們工業貿易協會,全國音響與文藝物資協會取得來源。各個取得認可的學院與大學也開始提供有關的課程。

從上述這些渠道,可以獲得極其大量的知識。但是就知識本身而言,是遠遠不夠的。因此,設計者的第二種工具是經驗。有一種人常說,我們都是從别人臉上學會刮胡子的——在我們能夠清楚地掌握我們的音響設備究竟能達到何種先進程度之前,我們往往不得不弄壞許多放大器和揚聲器。這種說法是有一定的道理的。一個從失敗的設計者是維持不了多久的。

第三種工具,也就是到目前為止最重要的一種工具,就是良好的判斷力。設計者必須對人們有良好的理解,能夠作出超過技術性細則的判斷,能夠作出進入人類内在空間的判斷。一種技術上精确的設計,可能由于裝配者不懂得裝配,或者由于用戶不懂得使用而遭到失敗。實際的使用者可能不知道如何去使用這個系統,制造商可能因為沒有準備好換代的産品而停止繼續生産某型号的産品。

第四種工具,在過去的十年裡它變得特别重要,就是計算機。具體用于音頻與聲學設計軟件的計算機模拟技術(CADS)可以大大加快設計速度,使得它們自己在設計者工具箱裡占有一個席位。

但是,在這裡一定要記住,計算機是不會自己做設計的,隻有設計者本人才能設計音響系統。曾經有一個賭徒向一個計算機編程員請教,是否有可能編出一個計算機的程序,可以預報誰将在骞馬比賽中騰出,這個編程員回答說:“當然可以,這是非常容易的事,隻要假定一匹馬是球形的……”

三個準則  

成功的音響系統的許多方面是相似的,但是每一種失敗的音響系統其失敗的原因也是一樣的,即其設計是獨一無二的。使用者判斷成功的音響系統,有一個著名的準則:聲音是否足夠大?聲音是否清晰易懂?聲音會不會回饋?

  一種聲音濁足夠大的音響系統,能夠獲得短時間的勝利,但是最終會惹起運用者的不稱心。與過去相比,在現時這是一個比拟小的問題。現代的資料與現代的制造技術,可使揚聲器在著火或者損壞之前發出更大的聲壓程度。放大器制造商也畫了一份他們的奉獻,他們能夠提供比以前更大的,而且更廉價的音頻功率。現今的聲響系統設計者還必需同時留意維護運用者的聽力。這是一種進步,把聲音太大的聲響系統的聲音降低畢竟比把聲音不夠大的音響系統的聲音增大要容易的多。

   一套聲音不是明晰易懂的音響系統,同樣固然能夠獲得短時間的勝利,但很快也會惹起不懑。不能聽出“Johnahinthewhaleknew”與“Jesuswillnotfailyou”兩句歌詞的區别的模糊聲音,會使音響系統成為廢品,而不論這音響系統能使合唱隊的歌聲有多好的音樂感。

   音響系統假如有聲音回饋,則是一個即時奏效的失敗,沒有任何理由能夠原諒這一點。這是一種設計失敗,而不是元件的失敗。即便是比惹起鳴叫低得多的聲音回饋,也會使房間變得更多的聲音回響,從而使需求的音量比原來設計的要大。

   作為音響系統的設計者,你在運用一切可能的手腕,使音響的音量足夠大(但不應大到有風險),使音響的聲音明晰易懂,并且首要的事情先做在音響系統設計失敗的緣由之一是:設計者沒有完整理解運用者要如何運用他們的音響。

   設計者必需首先肯定,音響系統是如何運用的,它是用來做什麼用的。這一過程就是建築師們說的發現用戶的過程。這看起來容易,但實踐是是十分艱難的,在運用者群體裡,不同的人會出不同的答複。例如,教堂裡的樂師和牧師對音響系統會有完整不同的主見。你本人一定要做到與每一個比照音響系統有關的人員停止說話。要充沛認識到,運用者可能對他們本人要做什麼沒有一個分明的主意,但是假如他們碰到一個經常的用法,而你卻沒有思索到允許他們這樣做,則這依然是你的錯誤。你應該應用你的經曆與判别,滿足運用者的真正需求,即便是運用者并沒有想到的需求。

   通常,訊問運用對左近的音響系統,哪些是他們特别喜歡的,哪些是他們特别不喜歡的,這是一種有用的辦法。

  然後是房屋

   下一步是調查音響系統将要在其中工作的建築物。理解建築物的構造及資料。

   測定環境噪音,假如建築還未竣工,則找暖氣,通風與空調(HVAC)工程師,要他們以畫面的方式預期環境噪音的值。

   假如得不到畫面的環境噪音報告,則要竭盡全力,親密理解HVAC的噪音,千萬不要放過。

   理解在建築物的其他局部,能否有遙控的需求,如演說廳裡的輔助揚聲器,或者是會議廳裡的音響系統。

   揚聲器與放大器

   再下步是助手構思揚聲器的布置,如中央揚聲器布置、理解衛星延時式布置也分配式揚聲器布置。每種布置系統都有各自的優點與缺陷,而你所選擇的系統必需滿足各種參數變量。

   這時要在房間裡對揚聲器停止測試。你能夠買回揚聲器并把它們裝置起來停止評價,但是比拟容易(也比拟平安)的辦法是用計算機模仿房間,并對揚聲器停止實驗。當今的CADS技術,使你能夠預期聲音的散布和講話的明晰懂水平。假如你對預期的結果不稱心,則可實驗其他設備布置。

   當你肯定了揚聲器之後,就要選擇放大器,以使能正确地啟動這此揚聲器。不隻放大器的功率要足夠大,而且放大器的電壓——電流(V-1)特性也必需與揚聲器負載相匹配。100W功率輸進一個8W的揚聲器志需求的放大器,與100W功率輸進一個2W的揚聲器的放大器是相同的。

   你選擇的放大器還必需滿足揚揚器的電抗請求,用延時丈量儀跨過揚聲器的複合阻抗,測出其所需求的最大V-1相偏移,把測出的值與放大呂原請求的最大V-1相偏移限制相比拟。如今具有啟示思想的,對工程停止指導的放大器制造商開端發布産品的最大V-1相偏移值,而具有啟示思想、對工程停止指導的揚聲器制造商也開端發布他們産品的複合阻抗值。假如你沒有看到這方面的材料,請向他們讨取。

   餘下的是訊号加工設備

   選擇與放大器和揚聲器相匹配的訊号加工設備。例如,你選擇的放大器和揚聲器,可能需求訊号加工設備停止電子過濾處置。假如不得不選擇不是防聲音回饋的揚聲器布置方式,則可思索選擇恰當微音器停止彌補。

   再就是你選擇的訊号加工設備必需契合運用者的請求。有的人可能需求大的操作台;而有的人可能需求自動的混音器;有的運用者可能需求可編程序的、可開關的平衡器,以對不同的節目停止補強。

   選擇運用哪一種微音器,就是選擇對聲音停止聲學上加工的不同方式。關于微音器,聲響系統的運用者可能有極激烈的偏愛,但一定要使他們在否決某種微間器之前先試一試。不要遺忘其他節目可能需求不同的方式。

   其他及等等事項

   對許多工程一師來說,“其他”與“等等”是明智的失敗,但是關于音響系統工程師來說,卻必需經常留意“其他”“等等”一類的事項。對運用者來說,這一音響系統能否太貴啦?能否對用戶的技術人員來說太艱難了?外觀是什麼樣的?建築師會對揚聲器外觀感興。你寫些什麼樣闡明書呢?你寫的每一種闡明書都應有一個根本的特徵。

   在設計一建築項目中,你要闡明書中寫分明一切的各個組成局部,包括它們的潛在用用處和結果。假如你的設計是用于招标目的,則要在闡明書寫明僅允許運用産品,或者你直接寫明“批準後等效”,或者寫明不能超越設備的性能。這最後一項條款,使提供某項産品的承包商也承當到達音響性能請求的義務。


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