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汽车音响定位的基本原理与方法 
【 字体: 】【打印此页】  日期:2012/11/6
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        一般上,若家用扬声器与聆听位置(皇帝位)能够形成一个三角形,而左右两个扬声器的相位(Phase)又正确的话,在皇帝位(sweet spot)上绝对能够让聆听者感觉到音场的延伸度、结像力与定位感。这是每一位发烧友所应具备的音响常识。有趣的是,有些发烧友误以为在皇帝位上,只有所播放的音响(Programe meterial)是单声道(Mono)的话,才能构成一个音场、结像及定位一,其实这个概念是错误的。因为只要左右扬声器的讯号同时到达左右耳,大脑就会产生一个音场、结像及定位。对了,是同时到达!无论你的扬声器是二路分音、三路分音或二路分音三单元,抑或是三路分音八单元。所有的发音单元所发出的音源(Point Source)必须在同一时间到达左、右耳。任何一个单元所发出的声音,若不能够与其他单元所发出的声音同时到达聆听者的耳朵,就会产生所谓的时差与相位差(Time & Phase Error)。

        有些聪明的厂家设计扬声器时,已在单元的排位上,巧妙地化解了因单元不在同一发音点发音而产生的时差与相位差。因此,若扬声器能够与皇帝位构成一个等边三角形的话,其结像力与凝聚力更高出一班。也有些厂家,再加上分音器(Psddibr X-over)反相位之设计,把相位差的问题给解决了,不过时差的问题还是存在着。更有些厂家,利用同轴二路单元之设计,即高音与中音都在同一单元。并形成一同心圆,以达到单点发音的目标。
        让我们来分析一下汽车内部的设计与扬声器位置。不论你是右边驾驶或左边驾驶,司机的位置一定是偏向一方,就以我国左边驾驶为例。左边的扬声器,不论是高/中音单元分体式(Separate)或高/中音单元同轴式(Coaxial),都因为聆听位置(以司机位为准)偏向左边的关系,左边扬声器的讯号到达左耳的时间总是较右边扬声器到达右耳的时间快!如此这般,便产生了严重的时差与相位差。这比驾车不绑安全带又超速驾驶,然后还手握大哥大高谈阔论被交警逮个正着更糟!嘿嘿!诸位有车阶级,若阁下座车前面的扬声器是装在前门下方的话,那就更糟!盖因尊驾同时拥有了汽车音响的两大致命杀手:时差与相位差!

        何谓延时纠正?简单地说,就是设法令各个发音单元的音波同时送达耳朵。具体一点,就是左边扬声器所发出的音波到达左耳的时间,必须与右边扬声器所发出的音波到达右耳的时间一致。乍听之下,似乎不太可能。但却可以利用物理延时纠正(Physical Time Aignment)及电子延时纠正(Digital Time Alignment)两种方式中的任何一种加以解决。

        首先说说物理延时纠正法。即把前方左、右扬声器的位置,装在愈前方愈好,距离聆听者的位置愈远,效果愈显著!其中又以Kick Panel为最佳位置。纵观各类汽车,能够把扬声器远离聆听位置的,就是在Kick Panel一带。这亦是产生时差最少的位置,以一般的车型为例,平均偏差大约介于5英寸之间。

        只有在Kick Panel的位置上,衡量左、右两边扬声器的距离,才能取得最少的时差(1英寸相等1个微分妙1milisec)。

        有一点必须强调的是,如果彩物理延时纠正法,高/中音单元必须安装在一起,不可将高音单元另外装在门边或仪表板(Dash Board)上,因为如此一来,高音与中音之间就有了差距,各个发音单元的音源就不能够同时到达耳朵,切记!切记!

       不少汽车音响发烧友都有非常严重但很美丽的错误观念。就是误以为扬声器单元装在下方的位置,尤其是高音单元,音场就会越低,宛如琴姐与发哥一样,一个蹲着唱歌,一个蹲着播声。其实,这真的是一个美丽的误会。如果中低音(Mid-Bass)单元装在车门内的下方,而高音(Tweeter ) 装在任何一方,甚至是装在比中低音单元还要高的位置上,但由于中低音单元的位置比较靠近聆听位,因此听到中低音的时间比高音要来得快,再加上中低音单元的音阶(Octave)比高音单元要来得多(以一般汽车音响扬声器而论,通常中低音单元发音从80Hz到5000Hz。概括了6个音阶,而高音单元发音则从5000Hz至20KHz,概括了2个音阶)。因为先入为主的关系,大脑首先分析收到的讯号,再加中低音单元安装于前门下方位置,因此不论是听音乐或听新闻,都会有一种蹲着唱歌或播音的感觉。 在物理上,声音的速度约为1/1120Sec,即每秒1120尺。若以汽车中低音与高音的通用分频点Cross Over Point为3500/1120为3.1寸,即表示中低音与高音单元的距离不能超出3英寸,以避免产生严重的时差与相位差。

        原因无他,只因人类耳朵天生一左一右,而非一上一下,因此辨别左、右两方位的灵敏度比起上下两 方位的灵敏度高。最重要的是,必须懂得运用物理延时纠正法,把左、右扬声器的音源(Point Source)利用距离上的延长,来化解与纠正聆听位置上的偏向问题。不信的话,请看看Dynaudio的 旗舰扬声器Consequence,其超低音、中低音、中音及高音单元的排列由上而下,这一反传统,再反常态的排列,绝不会让琴姐有蹲下来唱歌的感觉。

         原因很简单,皆因所有音波都在同一时间到达你的耳朵。唉!人生不如意之事十之八九,遗憾的是,物理延时纠正法也受到物理上的限制,真是一“物”治一“物”。原来,此法只能运用于左边驾驶的座车上,原因是司机位置左前方的Kick Panel非常宽裕,大可安装任何扬声器而不会影响或干扰到Clutch、Brake及Fuel Padal的操作。在右前方(Kick Panel)的位置上,同样可以大展拳脚,依样画葫芦,与左边扬声器的位置与角度相对称。至于右边驾驶的汽车,在左前方Kick Panel的位置上,同样可以用降龙十八掌或天蚕脚来安装扬声器,可是当我们要依样画葫芦,把右边扬声器的安装角度和位置与左边扬声器对称时,比车锁匙给锁在车里还要糟!右边扬声器的位置,怎么被 Fuel Padal给占用了?这是美国及其他左边驾驶汽车国家目前最浒与最好用的方法之一。让我们来看看电子延时纠正法吧。

        与物理延时纠正法相比,电子延时纠正法的安装要来得简易,最重要的是,它可以利用车内原有的单元位置来安装扬声器,无须象物理延时纠正法那样须另起模型来改造扬声器的位置。 其原理很简单,就是把最靠近聆听位置的扬声器(右边)所发出的讯号加以延迟(Time Delay),以配合距离聆听位置较远的扬声器(左边)的音波,从而达到左、右音源一致到达聆听位置的目的。延时的多寡,视左、右扬声器的距离长短而定。理论上,若把讯号延迟一个微分秒(1 MiliSec),相等于把音源移后一英寸。打个比方说,若左边的扬音器离左耳42英寸,而右边扬声器离右耳27英寸(以右边驾驶型的司机座位为例),其偏差为:42"-27"=15"。因此,只要把右边扬声器给予15ms的时间延迟(Time Delay),左、右两边扬声器的音波到达聆听位置上的时间就会一致,那么,音场、结像及定位就会活灵活现于你的眼前。

       有一点必须注意的是,所有的发音单元,其相位(Phase)必须一致。今日的发烧汽车音响,电子延时器材可说是非常重要的一个设计,尤其对采用右边驾驶的国家而言。许多高级汽车音响厂家,都有专门的技术来开发电子延时器材。

        延时器器材的安装方法不一,计算延时的方程式也并不统一,不过殊途同归,效果一般上不相伯仲。当然,顶级型号的延时效果所重现的立体感、舞台感、音场、结像及定位,成绩斐然,美妙之处非笔墨所能形容。有了电子延时器及发烧级汽车音响器材,再配合经验老到、校声功夫一流的装配,阁下才真正享受到具有音场、结像和定位的汽车音响,开开心心地上路。谭泽江先生说过:“立体声有左、右两声道。”那么,有了左、右两声道,就是立体声吗?其实,充其量只不过是双声道罢了!请问您的汽车音响是立体声,还是双声道?

 


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