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聲音至上 不讓美學(xué)因素影響揚(yáng)聲器的選擇和擺放位置
時(shí)間：
2019-07-01
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企業(yè)新聞
禮堂是“用于聆聽的地方”。這個(gè)定義暗示著，空間的各個(gè)方面只要和溝通交流有關(guān)系，就應(yīng)該優(yōu)先考慮。
在擴(kuò)聲系統(tǒng)發(fā)明之前，數(shù)量眾多的人群聚集在禮堂里，聆聽發(fā)言者未經(jīng)擴(kuò)聲的講話。禮堂利用房間的幾何結(jié)構(gòu)和建聲處理，為聲源提供自然的聲音增強(qiáng)。
古希臘人甚至在演員佩戴的面具上加上擴(kuò)聲筒，以覆蓋更多的觀眾。但即便利用了這些手段，還是未能真正有效地解決面對(duì)大量人群講話的問題——直到人們發(fā)明了擴(kuò)聲系統(tǒng).
擴(kuò)聲系統(tǒng)是必要的，原因至少有四個(gè)：
1.房間尺寸——房間太大，較遠(yuǎn)座位的聽眾很難聽到音源的自然聲。
2. 房間幾何結(jié)構(gòu)——現(xiàn)代禮堂的幾何結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法勝任自然擴(kuò)聲的重任了。流行的180度扇形房間，比未經(jīng)處理的人聲的覆蓋范圍，至少寬了60度。只要講者轉(zhuǎn)一下頭，有些觀眾就無法聽清講話的內(nèi)容。
3.環(huán)境噪聲——人、交通、暖氣和空調(diào)系統(tǒng)所產(chǎn)生的背景噪聲遮掩了聲源，讓部分或所有聽眾無法清晰聆聽。
4.建聲處理——自然擴(kuò)聲所需的建聲處理可能非常昂貴，而且并不適用于所有音樂風(fēng)格。
當(dāng)社會(huì)活動(dòng)需要讓大量人呆在大型空間時(shí)，擴(kuò)聲就是必要的。
▼ 一個(gè)類比
在用燈光照亮一個(gè)房間時(shí)，人們會(huì)采用合適的燈具來將燈光照射到需要的地方。這每個(gè)人都能理解。而音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)師在選擇和放置揚(yáng)聲器時(shí)也是如此。
如果有著不錯(cuò)的房間聲學(xué)條件，一些主要的聲音問題，如糟糕的有效增益以及糟糕的語音清晰度，都可以直接歸咎于不恰當(dāng)?shù)膿P(yáng)聲器選擇和位置擺放。最常見的原因是音響設(shè)計(jì)師出于美觀上的考慮，不得不放棄首選的揚(yáng)聲器類型和擺放位置。
▼ 建筑與擴(kuò)聲
建筑師常常將揚(yáng)聲器視為建筑以外的物體，是并不真正屬于整體的“附屬物”。建筑學(xué)院不教授音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本身也沒必要教授。他們強(qiáng)調(diào)的是場(chǎng)地的視覺效果，將大量注意力放在空間的幾何結(jié)構(gòu)和視覺流上面。
這是他們的思維模式，也是他們工作的職責(zé)所在。體積大又顯眼的揚(yáng)聲器，擾亂了他們對(duì)空間的整體概念。
設(shè)計(jì)房間的時(shí)候，建筑師并不知道所需揚(yáng)聲器的種類和數(shù)量，因此不可能把揚(yáng)聲器整合到設(shè)計(jì)之中。即便他們可以做到，我們接下來就會(huì)看到，他們?yōu)閭窝b和隱藏?fù)P聲器所做的努力，很可能會(huì)損害揚(yáng)聲器的性能表現(xiàn)。
對(duì)于揚(yáng)聲器來說，要完成使命，必須得占據(jù)房間中視覺上最為重要的一些地方。這也難怪建筑師和音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)師常會(huì)發(fā)生沖突。
▼ 三大變量
音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的工作是確保每個(gè)人都能聽見經(jīng)過擴(kuò)聲的聲音。要在觀眾區(qū)實(shí)現(xiàn)均勻覆蓋，他們要處理三大變量。
包括：——揚(yáng)聲器類型——揚(yáng)聲器位置——揚(yáng)聲器數(shù)量
如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)師獲得控制這三大變量的權(quán)力，出來的工作效果將是最好的。如果客戶或建筑師定下了其中的一個(gè)或幾個(gè)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的工作量減少了，但是聲音重現(xiàn)效果將會(huì)大打折扣。
▼ 揚(yáng)聲器位置
揚(yáng)聲器的理想位置是無法實(shí)現(xiàn)的。理想位置就是需要擴(kuò)聲的音源所在的地方。
想象一個(gè)小型劇團(tuán)或古典樂團(tuán)在一個(gè)小型場(chǎng)地表演。無需任何擴(kuò)聲，來自每個(gè)源的聲音都能聽見，與其他源的空間位置關(guān)系準(zhǔn)確無誤。
隨著房間尺寸增加，樂器可能需要聲音放大。樂團(tuán)使用本地放大（localized amplification）已經(jīng)多年，如今“個(gè)人”音響系統(tǒng)仍在小型場(chǎng)地應(yīng)用上大有市場(chǎng)——這正是幾十年前感恩而死（Grateful Dead）樂隊(duì)所采用的“音墻”技術(shù)在當(dāng)代的再現(xiàn)。
（音墻 Wall of Sound是一個(gè)巨大的擴(kuò)聲系統(tǒng)，在1970年代由音頻設(shè)計(jì)師Owsley Stanley為感恩而死樂隊(duì)的現(xiàn)場(chǎng)表演專門設(shè)計(jì)。）
聲源所在地是聲音發(fā)出的自然位置。這種方式在許多應(yīng)用中都是不現(xiàn)實(shí)的，而且并不靈活，因此我們需要一個(gè)折衷的辦法。首選是將揚(yáng)聲器直接放在需擴(kuò)聲的聲源上方，這利用了人類聽覺無法很好地在垂直平面上定位聲音的特點(diǎn)。
如果揚(yáng)聲器放在說話者的左側(cè)或右側(cè)，聽者將顯然感覺聲音并不是從說話者而來的。如果揚(yáng)聲器被放在說話者上方，聽者的聽覺系統(tǒng)受到蒙蔽，將認(rèn)為聲音是從說話者發(fā)出的。眼睛有效地將聲像拉低從而與視覺對(duì)應(yīng)。揚(yáng)聲器放在上方還可以讓聲音投射到房間后部，同時(shí)又不會(huì)讓前排觀眾聽到過大的聲音。
考慮到這幾個(gè)方面，將揚(yáng)聲器直接放在舞臺(tái)上方是非常合理的。
▼ 尺寸 vs 效率
揚(yáng)聲器必須足夠大，以控制聲音的去向。小型揚(yáng)聲器向所有方向輻射聲音。
隨著揚(yáng)聲器的尺寸增加，其指向性也隨之提高。指向性控制在所有的音頻系統(tǒng)中都是絕對(duì)必要的，而且需要的控制越多，揚(yáng)聲器也應(yīng)當(dāng)更大。這就是其原理。
選擇大型揚(yáng)聲器的另一個(gè)原因是考慮到低頻效率。在許多宗教場(chǎng)所，人們希望系統(tǒng)能在極低頻產(chǎn)生極高的聲壓級(jí)。
這意味著必須讓大量空氣運(yùn)動(dòng)，這反過來需要較大的活塞表面積。如果沒有大型揚(yáng)聲器，在大空間中想在低頻獲得高聲壓級(jí)是不可能的，人們常常使用多只揚(yáng)聲器來實(shí)現(xiàn)。
越低的倍頻程需要越多的輻射表面積。如果你想要重放復(fù)活節(jié)音樂劇表演時(shí)的雷鳴聲，或者電子風(fēng)琴的低音踏板，最好是準(zhǔn)備一個(gè)非常強(qiáng)勁的低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)。這必須是個(gè)龐大的系統(tǒng)，而且應(yīng)當(dāng)置于房間內(nèi)。
▼ 聲音問題
音響系統(tǒng)許多典型的毛病，如清晰度低、渾濁不清以及糟糕的聲音定位，都可能要?dú)w咎于反射聲。這類有害反射聲，大部分是因?yàn)橐[藏和掩飾揚(yáng)聲器而造成的。
反射聲是客觀存在的。我們期望反射聲，利用反射聲，并且需要反射聲。但并不是所有反射都是有益的。音響設(shè)計(jì)師努力避免兩種反射，一種是來自離揚(yáng)聲器很近的物體的反射，另一種是來自離揚(yáng)聲器很遠(yuǎn)的物體的反射。
第一種反射造成聲染色，第二種則造成回聲，從而降低音樂和語音的清晰度。嘗試掩飾揚(yáng)聲器總是會(huì)產(chǎn)生早期反射，進(jìn)而改變揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)。這包括網(wǎng)罩、布罩以及孔洞，它們都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，以在視覺上顯得更加美觀。簡(jiǎn)而言之，讓揚(yáng)聲器更美觀的措施往往可能讓聲音變得更糟糕。
要經(jīng)過深思熟慮的設(shè)計(jì)才能讓揚(yáng)聲器在被掩蓋的同時(shí)仍然有著可以接受的表現(xiàn)。與光波不同，如果時(shí)間沒有對(duì)齊，聲波可能會(huì)彼此抵消。但這并不全然是壞事。
音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)師利用相長和相消干涉來讓揚(yáng)聲器陣列實(shí)現(xiàn)所需的覆蓋范圍。好的音響設(shè)計(jì)師能理解干涉的作用，并且知道如何利用其來提升系統(tǒng)的性能。
讓我們來看一些從視覺上降低揚(yáng)聲器存在感的方法。
掩蓋 ——網(wǎng)罩總是會(huì)妨礙聲音。唯一的問題是“妨礙的程度”和“是否聽得出來”。
我見過系統(tǒng)設(shè)計(jì)師花費(fèi)巨大的代價(jià)，將音響系統(tǒng)的頻響范圍擴(kuò)展到20 kHz以上，卻將所有東西隱藏在一個(gè)無法通過20 kHz以上波段的網(wǎng)罩后面。
但即便沒有網(wǎng)罩，由于空氣吸收的緣故，16 kHz以上的聲音能量也很少有可能傳達(dá)到每一位觀眾，所以在揚(yáng)聲器前方采用一些織物遮蓋還是可以接受的。
織物當(dāng)然是需要一個(gè)框架的?？蚣鼙绕鹌渲蔚目椢飦碚f，妨礙作用更大?？蚣軜?gòu)件應(yīng)當(dāng)制造得盡可能小，最好不要放在系統(tǒng)高頻驅(qū)動(dòng)的主要通路上。
空腔放置——放置揚(yáng)聲器的最糟糕位置是在空腔中。揚(yáng)聲器本身是一個(gè)經(jīng)過仔細(xì)調(diào)音的諧振系統(tǒng)。其尺寸、體積以及開口都經(jīng)過認(rèn)真選擇以產(chǎn)生需要的響應(yīng)。
空腔的本質(zhì)是“箱中之箱”，將給揚(yáng)聲器的響應(yīng)帶來明顯的改變?？紤]到設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器時(shí)花費(fèi)的精力，放在隨意大小的空腔中總是會(huì)破壞設(shè)計(jì)師理想中的響應(yīng)。
網(wǎng)罩布——請(qǐng)勿給網(wǎng)罩布涂色，即使是很薄的一層。涂料會(huì)堵塞聲波通過的孔洞。如果網(wǎng)罩顏色不對(duì)，換掉它。
選購合意的網(wǎng)罩布之前，請(qǐng)牢記兩點(diǎn)。網(wǎng)罩布應(yīng)該是具有聲學(xué)穿透力的，并且應(yīng)該符合防火安全規(guī)定。不幸的是，這些準(zhǔn)則將排除你大部分第一選擇。要測(cè)試網(wǎng)罩布的可聽效果是很簡(jiǎn)單的。
只需通過一臺(tái)質(zhì)量可靠的揚(yáng)聲器聆聽一些音樂和人聲，然后用網(wǎng)罩布樣本將揚(yáng)聲器覆蓋。你聽到的就是測(cè)試結(jié)果。如果網(wǎng)罩布改變了聲音，不要選用。你會(huì)發(fā)現(xiàn)空氣容易通過的網(wǎng)罩布產(chǎn)生極低的聲音衰減，是用于掩蓋揚(yáng)聲器的好選擇。
方便維護(hù)——遲早會(huì)有修理揚(yáng)聲器的必要。請(qǐng)?jiān)诮M裝網(wǎng)罩時(shí)記住這一點(diǎn)，它應(yīng)當(dāng)可作為單元或模塊面板移除。
▼ 回到位置上來
將揚(yáng)聲器擺在自由空間，旁邊不放置任何物體，可以避免這些聲學(xué)陷阱。有一個(gè)值得注意的例外是超低頻揚(yáng)聲器，由于其波長較長，放在房間邊界可以被自然放大。
這種擺放方式可以增強(qiáng)超低頻揚(yáng)聲器的聲音，但若是應(yīng)用到中高頻揚(yáng)聲器，會(huì)造成非常糟糕的效果，因?yàn)橹懈哳l揚(yáng)聲器波長較短，不能與墻壁、屋頂和其他鄰近表面很好地耦合。一個(gè)折衷的方法是讓工程商給揚(yáng)聲器和安裝硬件涂色，金屬網(wǎng)罩也涂上薄薄的一層。
大多數(shù)揚(yáng)聲器制造廠商可以提供其產(chǎn)品的無表層版本?？梢栽谙潴w表面上利用貼面板，但請(qǐng)注意隨著時(shí)間推移粘合劑會(huì)干掉，使得貼面從天花板上掉落，帶來危險(xiǎn)。
功能齊全的房間里，揚(yáng)聲器并非唯一的添加裝置。其他還包括吊扇、暖通空調(diào)通風(fēng)口、燈具、結(jié)構(gòu)梁和支撐柱。沒有人對(duì)它們的存在有疑問，也沒有人真的在意它們是否可見。
我們不會(huì)要求建筑師完全隱藏吊扇，或者更甚，要求他們減小吊扇尺寸。對(duì)于揚(yáng)聲器也是同樣的道理。
▼ 發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律
我在音響行業(yè)工作了相當(dāng)長的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)在公共空間安裝擴(kuò)聲系統(tǒng)時(shí)有個(gè)規(guī)律。
初次設(shè)計(jì)總是視覺上可接受但在聲音上不夠好。隨著時(shí)間推移系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)翻新，最終的系統(tǒng)聲音很棒但揚(yáng)聲器在視覺上比較醒目。
在一座禮堂中，對(duì)聲音的考慮應(yīng)該最終凌駕于視覺考慮之上。如同頭戴式話筒由于其聲音優(yōu)勢(shì)而被接受一樣，可見的大型揚(yáng)聲器也應(yīng)當(dāng)如此。
擴(kuò)聲系統(tǒng)的主要組成部分是揚(yáng)聲器。正如導(dǎo)游為了與一群人溝通會(huì)站在平坦開闊的地方一樣，聲音增強(qiáng)系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器如果能夠被看見，則會(huì)發(fā)揮最佳效果。
這個(gè)觀點(diǎn)有助于塑造建筑師和終端用戶的審美觀點(diǎn)。“形式服從功能”在這里適用。在一個(gè)場(chǎng)地中，決定音響系統(tǒng)的類型和擺放位置時(shí)，應(yīng)該充分考慮聲音再現(xiàn)時(shí)的音質(zhì)。
能夠看見我們聽到的聲音是從哪兒發(fā)出來，是再自然不過的事。我們之所以有著兩只耳朵就是因?yàn)槟軌蛟诳臻g中定位聲音。
如果揚(yáng)聲器的選擇與擺放位置僅憑美學(xué)考慮決定，那么要實(shí)現(xiàn)最佳音質(zhì)就幾乎是不可能的。實(shí)際上，如果以“用于聆聽之地”這一最主要的功能作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，很多房間根本就沒有達(dá)標(biāo)，只能歸為無用之地。
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