同軸揚聲器在體育館擴聲系統(tǒng)中的應用

吳國強

【摘 要】 闡述了DGS（神馬）PTS系列同軸揚聲器系統(tǒng)在某企業(yè)的體育館中的應用及其擴聲系統(tǒng)的調(diào)試方法。

【關(guān)鍵詞】 同軸揚聲器；體育館；擴聲系統(tǒng)；聲場模擬；揚聲器擺位；系統(tǒng)調(diào)試

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.008

Application of Coaxial Speaker System in the Stadium

WU Guo-qiang

（Shanghai Film Studio， Shanghai 200030， China）

【Abstract】The application of coaxial speaker system in the tadium of an enterprise and the debug method of the acoustic amplification system was elaborated in this paper.

【Key Words】coaxial speaker； the stadium； acoustic amplification system； acoustic field simulation； speaker placement；

system debugging

1 前言

某企業(yè)的慶典活動在該企業(yè)自建的體育館舉行，該館可容納1 500人。活動現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)的揚聲器選用了音王DGS（神馬）PTS系列的同軸揚聲器。本文即對該活動擴聲系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試進行分析和總結(jié)。

2 同軸揚聲器的特點

普通分頻揚聲器的箱體設(shè)計中，各頻段的聲音是從不同的發(fā)聲單元發(fā)出的，音源發(fā)聲點不同；而同軸揚聲器不同頻段的發(fā)聲單元共有一個軸心，不同頻段的聲音從一個揚聲器同一軸向發(fā)出，因而同軸揚聲器不同發(fā)聲單元之間的相位干涉更小。從圖1和圖2中可以分別了解普通分頻揚聲器和同軸揚聲器的發(fā)聲原理。

如圖1所示，普通揚聲器的高音單元和低音單元平行地排列在揚聲器的面板上，所以，它們的發(fā)聲中心不可能重合為一個點，這樣，高音和低音到達聆聽者的時間就有差異，這種差異會導致相位偏差，從而對音質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。而圖2中，同軸揚聲器在設(shè)計上是高音單元和低音單元的組合體，高音巧妙地放置在低音振膜的軸心處，因此，能保證高、低音的聲學中心是同一個點，從而解決同一個揚聲器高、低音單元之間相位偏差的問題，真正接近自然界的原始聲源。

3 擴聲系統(tǒng)設(shè)計

3.1 揚聲器選型背景

根據(jù)該體育館的大小（長33 m、寬48 m、高10 m），經(jīng)粗略計算后得出：如果采用上述擬選用的點聲源全頻揚聲器，左、右各放置3只揚聲器，中央放置2只揚聲器，共8只揚聲器就可以滿足擴聲要求。如果采用線陣列全頻揚聲器，基于其狹窄的垂直指向角，左、右各需要6只揚聲器，中央至少需要4只揚聲器，共計16只揚聲器，是點聲源的兩倍。與此同時，功率放大器的數(shù)量也要相應地增加一倍。因此，從需要設(shè)備的數(shù)量上比較，采用點聲源揚聲器具有一定性價比優(yōu)勢。

為此，擴聲系統(tǒng)設(shè)計中以音王DGS（神馬）PTS系列為主線，并配置了已定型并批量生產(chǎn)的PTS-33遠程揚聲器、PTS-66中遠程揚聲器、PTS-DF近場揚聲器及PTS-SUB超低音揚聲器。

3.2 設(shè)計依據(jù)

擴聲系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)GB 50371-2006《廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》擴聲系統(tǒng)聲學特性指標的相關(guān)要求進行，采用全數(shù)字音頻傳輸和處理設(shè)備完成對信號的處理。

此次演出活動中，容座為1 500座的觀眾區(qū)分為A、B、C、D四個區(qū)域，在臺下舞臺正前方為貴賓區(qū)（VIP區(qū)）。同時要對音樂和語音進行擴聲，且須獲得足夠的聲壓級（106 dB）。所以，要求擴聲系統(tǒng)的頻響范圍較寬，低音的震撼力較強。

由于演出舞臺區(qū)域達120 m2（敞開式），且合唱演員近60人，所以，要求表演區(qū)域返聽系統(tǒng)的聲壓足夠大、清晰度良好，以便為演員提供準確的伴奏音樂，調(diào)動出演員的演出激情。

3.3 揚聲器的確定

通過仔細閱讀PTS-33、PTS-66、PTS-DF、PTS-SUB全頻揚聲器及超低音揚聲器的技術(shù)參數(shù)和在消音室測試的數(shù)據(jù)，該系列揚聲器的頻率響應和最大聲壓級均可以達到使用要求。為了保證達到GB 50371-2006《廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中的最大聲壓級指標，采用公式（1）進行計算，以確認在最遠處的聲壓級。

（1）

式中：

Lp——距離揚聲器距離R m處的聲壓；

S0——揚聲器靈敏度；

Q——揚聲器指向性。

在軸向上可以按照近似計算，即：

。

從單只揚聲器的計算中可以看出，該揚聲器完全可以滿足最大聲壓級的要求。

由此，設(shè)置了遠程及中遠程的揚聲器共5只；考慮到兩邊側(cè)看臺的聲音，又增加了2只TS-66中遠程揚聲器；考慮到VIP區(qū)前排位置的直達聲效果，在舞臺上增加了2只臺唇揚聲器，采用音王K系列的K-212。

3.4 模擬聲場分析

確定揚聲器的布置方案時，采用EASE軟件生成模擬聲場圖，并參考仿真圖的數(shù)據(jù)進行比較。圖3是左-右二聲道情況下的模擬聲場圖，圖4是左-中-右三聲道的EASE模擬聲場圖。

通過仿真模擬聲場比較，可以看出采用左-中-右三個聲道布置揚聲器時，其聲場均勻度好于只用左-右兩聲道的方式。所以，決定用左-中-右三個聲道的揚聲器布置方式。

3.5 揚聲器擺位的確定

根據(jù)EASE軟件仿真時確定的揚聲器吊掛高度和每只揚聲器的指向角度，作出了揚聲器的平面和立面的聲線圖，可以比較直觀看出聲場的覆蓋。左-中-右三個聲道的揚聲器擺位平面聲線圖見圖5，揚聲器擺位立面聲線圖見圖6。

從圖5和圖6中可以看到，正前方的8只揚聲器已經(jīng)覆蓋了全部正面區(qū)域，側(cè)面的2只揚聲器PTS-66也覆蓋了兩面?zhèn)扰_區(qū)域。另外，增加了2只臺唇揚聲器，由此在貴賓區(qū)產(chǎn)生的聲干涉現(xiàn)象，只能在調(diào)試中通過延時、均衡等其他手段予以校正。

活動現(xiàn)場最終吊掛的左、右主揚聲器如圖7所示，超低音揚聲器放在左、右主揚聲器的下方。

3.6 系統(tǒng)連接圖

根據(jù)此次慶典和演出的節(jié)目內(nèi)容，共選用12支有線傳聲器和無線傳聲器。再根據(jù)傳聲器及播放用音源的數(shù)量，選擇了英國CADAC Live 3242緊湊型現(xiàn)場調(diào)音臺，該調(diào)音臺有24路單聲道傳聲器輸入和4路立體聲輸入，完全滿足使用要求。另外，選擇了與揚聲器匹配的功率放大器、數(shù)字音頻處理器、混響器等周邊設(shè)備，這樣就構(gòu)成了完整的擴聲系統(tǒng)，如圖8所示。根據(jù)系統(tǒng)圖中的連接方式，并按照阻抗匹配原則將設(shè)備連接，安裝在三個機柜，如圖9所示。

4 擴聲系統(tǒng)的連接以及調(diào)試

4.1 系統(tǒng)連接中的功率放大器和揚聲器匹配的原則

筆者總結(jié)多年的實際工作經(jīng)驗，建議在功率放大器與揚聲器進行連接時，遵循如下匹配原則：

（1）揚聲器的輸入阻抗≥功率放大器的輸出阻抗；

（2）與揚聲器配對功率放大器的功率≥揚聲器的2倍標稱功率（PGM）；

（3）選用功率放大器的阻尼系數(shù)（8 Ω，1 kHz）≥300，保證對揚聲器有足夠的控制；

（4）功率放大器的通道隔離度（8 Ω，1 kHz）≥60 dB，保證聲像定位準確。

根據(jù)上述功率放大器和揚聲器的匹配原則，此次擴聲系統(tǒng)中選用了音王AA系列功率放大器，分別是AA1600、AA2200和推動超低音的AA3500。

4.2 同軸揚聲器音頻系統(tǒng)調(diào)試

根據(jù)圖8所示系統(tǒng)圖，功率放大器機柜分別放置在左右兩組揚聲器的下方。這樣可保證功率放大器到揚聲器的連接線在20 m之內(nèi)，對降低功率信號的傳輸線損有很大的益處，對改善阻尼系數(shù)也有幫助。

擴聲系統(tǒng)調(diào)試的流程和順序往往是根據(jù)調(diào)音師的經(jīng)驗決定，沒有捷徑可走，只有對所選用的音響設(shè)備熟悉掌握才可以較快地調(diào)出較好的聲音效果。

4.2.1 檢查電源

（1）檢查總配電箱電源是否安全可靠，為擴聲系統(tǒng)單獨配備的電源電壓是否正常。一定要確認在220（1±5%） V位置時才可以連接通電。

（2）檢查所有與音響設(shè)備相連的電源插頭和電源時序器的插座連接是否安全、接觸是否可靠。

（3）逐一打開所有設(shè)備。打開前將設(shè)備的輸入、輸出旋鈕旋動到最小的位置，打開電源后看電源指示燈是否正常，是否有異常聲音和氣味。檢查完畢，確認設(shè)備正常后將該設(shè)備電源關(guān)閉，不正常的予以調(diào)換。

4.2.2 檢查信號線

擴聲系統(tǒng)中的信號連接線很多，確認所有的連接插頭焊接可靠，插頭和插座插接到位。

4.2.3 檢查設(shè)備運行狀況

（1）開機時一定按順序開機，先開音源、調(diào)音臺等信號流前端的音響設(shè)備；而關(guān)機時則要先關(guān)掉功率放大器然后再關(guān)功率放大器以外的音響設(shè)備，否則，揚聲器會產(chǎn)生較大的響聲。

（2）按順序開機，所有設(shè)備電源開關(guān)打開后，設(shè)備電源指示燈正常，所有輸入、輸出調(diào)節(jié)旋鈕在中間位置，如沒有異常的聲音，則可以進入正常的系統(tǒng)調(diào)試。

4.2.4 系統(tǒng)調(diào)試的順序

（1）播放粉紅噪聲信號

注意調(diào)音臺總音量推子從小到大慢慢推起，最后到音量適中。檢查每一只揚聲器是否都有聲音，如果發(fā)現(xiàn)有音量較大或較小的揚聲器，再調(diào)節(jié)與這只揚聲器相連的功率放大器，所有揚聲器的音量都調(diào)節(jié)到85 dB左右。

（2）分頻點的確定

分頻點的設(shè)置和確定對音色的好壞起關(guān)鍵性作用。PST-33、PST-66同軸揚聲器是外置分頻的二分頻全頻揚聲器，高頻、低頻的分頻點確定很重要，除參考消音室的測試數(shù)據(jù)外，更重要的是試聽。依據(jù)筆者的經(jīng)驗，試聽時用人聲（男聲），聲音硬說明分頻點高了，要聽到男聲的磁性并以此為分頻點。

對于PTS-33揚聲器的分頻點，則根據(jù)產(chǎn)品資料和在消聲室測試的曲線，選擇在960 Hz左右，且經(jīng)過仔細的人聲試聽后最后確定在968 Hz。PTS-66揚聲器共設(shè)置5只，輻射范圍包括體育館的大部分觀眾區(qū)，在試聽后將其分頻點選擇在940 Hz，選用了24 dB/oct斜率的衰減，濾波器類型選擇林克維茨-瑞萊（Linkwitz-Riley）。這種濾波器的特點是具有高達四階的衰減斜率，即每隔一個八度音階的頻率，聲音就會衰減24 dB，即衰減斜率為-24 dB/oct。同時，在整個音頻段，林克維茨-瑞萊濾波器具有平坦的相位響應，信號經(jīng)過濾波器之后，不會產(chǎn)生嚴重的相位扭曲。因為衰減速度適當，雖然對相位有一定影響，但人耳對于低頻的敏感度很差，對低頻音色的影響不大。

對于近場的PTS-DF揚聲器，則選用了該全頻揚聲器的內(nèi)置分頻器，分頻點在950 Hz。超低音揚聲器和全頻揚聲器的銜接是確定超低音分頻點的主要依據(jù)，要使低頻的聲音比較柔和，則需將超低頻揚聲器的下限選在25 Hz～30 Hz，上限選在100 Hz～110 Hz，以保證有很好的力度表現(xiàn)，并符合演出的低頻要求。

（3）相位校正

擴聲系統(tǒng)的相位問題是檢測系統(tǒng)工作中應該重視的環(huán)節(jié)。

相位校正前，須檢查所有需要臨時接入設(shè)備接線的極性，最好的辦法就是用萬能表測量一下，確保所有連接線極性正確。

為保證不出現(xiàn)反相問題，采用相位儀直接測量各個揚聲器的相位，其目地是使所有揚聲器的信號和調(diào)音臺輸入信號的相位一致。具體測試的示意圖見圖10。

該系統(tǒng)設(shè)計中選用了CRICKET相位儀。該相位儀分為發(fā)聲部分和接收部分。CRICKET-S為發(fā)聲器；CRICKET-R為接受器。CRICKET-S輸入接到調(diào)音臺指定一路傳聲器輸入。將電源（POWER）置于打開（ON）位置，此時綠色指示燈按照1 Hz的速度閃亮。此時與擴聲系統(tǒng)終端連接的揚聲器發(fā)出“噠噠”的聲音，將CRICKET-R開關(guān)置于打開位置，另一側(cè)開關(guān)位于MIC位置，在撥動開關(guān)的過程中綠色指示燈閃亮一次，將CRICKET-R頂端的MIC對準被測PTS揚聲器的中心。此時，如果綠色指示燈閃亮表示此揚聲器同相，如果紅色指示燈閃亮表示該揚聲器反相。如果出現(xiàn)反相的揚聲器，立刻將該揚聲器的相位糾正過來，糾正后再次測試，直到全部的揚聲器（包括返聽揚聲器和臺唇揚聲器）均是綠燈閃亮，表示所有的揚聲器和調(diào)音臺輸入信號的相位相同。

（4） 利用SIA軟件對各揚聲器之間的傳輸時間差進行延時校正

在使用SIA校正時，首先要對測試傳聲器的靈敏度進行校正，音量設(shè)定為83 dB。

接下來對左-中-右聲道的揚聲器分組進行相移校正，傳聲器要正對所測試的揚聲器，距離在6 m左右，離地面1.8 m。要以每組揚聲器最下方的PTS-DF揚聲器為基準，使左、右兩組的三只揚聲器和中間一組的兩只揚聲器的相位盡可能靠近。除了PTS-DF揚聲器是內(nèi)置分頻外，其他的PTS-66揚聲器和PTS-33揚聲器都是外置分頻，要分別校正其延時，使每只揚聲器低頻部分的曲線盡可能和PTS-DF重疊，然后再對下方超低音揚聲器和上方左、右兩組全頻揚聲器的延時進行校正。

上述分組揚聲器的相位校正好后，還要對整個系統(tǒng)的傳輸時間進行校正。調(diào)節(jié)位于左、中、右方向的三組揚聲器之間的延時，應該以場地VIP區(qū)域的中心位置為擺放測試傳聲器的基準點，要耐心地微調(diào)延時和分頻點，使其相位盡可能重疊。須注意，在用軟件調(diào)試延時之前一定要先測得系統(tǒng)延時，并把該系統(tǒng)延時計算進去。SIA測試框圖如圖11所示。

揚聲器之間延時校正的目的是為了消除不同揚聲器或揚聲器組對共同覆蓋區(qū)域產(chǎn)生的相位差，該相位差也是梳狀濾波效應產(chǎn)生的主要因素，不但需要用數(shù)字處理器調(diào)整，有時微動一下?lián)P聲器的位置或者微調(diào)一下?lián)P聲器的角度都會使相位疊加得到改善。

4.2.5 利用SIA軟件對音響系統(tǒng)的頻率特性進行測量和修正

用SIA軟件在聲場環(huán)境內(nèi)找了5個測試點，經(jīng)測量及綜合對比之后，對那些有較大波峰或波谷的頻點、頻段，在相應的均衡器上作了適當修正。均衡器的提升或者衰減均在±3 dB范圍之內(nèi)，從而避免此頻段的相位發(fā)生偏移或畸變，影響總的聲音質(zhì)量。

4.2.6 設(shè)置壓限器

正常狀態(tài)下，壓限器盡量不要工作，以避免對音頻信號波形造成改變。然而一旦接近或超出揚聲器或功率放大器的安全許可，壓限器就應自動啟動，從而充分保證系統(tǒng)安全。本系統(tǒng)采用的是矩陣式數(shù)字音頻處理器，具有較強的處理功能和充足的通道數(shù)，可對系統(tǒng)中各揚聲器對應的功率放大器的壓限進行設(shè)置。

一般情況下，筆者依據(jù)功率放大器的過載指示燈（CLIP）來獲取壓限器的啟動閾值。盡量不要讓功率放大器的動態(tài)輸出因輸入信號的限制而受影響，所以系統(tǒng)中的每臺功率放大器開至最大。慢慢推起播放粉紅噪聲的分推子，此時調(diào)音臺的總推子始終是在0 dB。仔細觀察推動時每一臺功率放大器的過載燈，過載燈一旦亮起時，分推子即停止。此時觀察處理器中壓限器的輸入電平值，此值減去2 dB～3 dB可確定為壓限器的啟動閾值。

事實上，揚聲器在播放音樂時承受功率比測試播放粉紅噪聲時的承受功率一般要大近一倍，所以設(shè)定的啟動閾值絕對是可靠的。只要功率放大器不過載，就不要擔心輸出的失真問題。啟動時間的設(shè)置應稍短一些，高頻設(shè)置在5 ms～20 ms，低頻可設(shè)置在10 ms～50 ms，釋放時間可稍長一些，100 ms～ 300 ms均可。

根據(jù)本次演出的內(nèi)容，選用的壓縮比為4：1。

4.2.7 播放音樂試聽

在上述調(diào)試工作完成后，需要播放試聽曲目來檢驗音響系統(tǒng)的聲音效果，并對其中不合適的地方進行再次微調(diào)。試聽的曲目如下：

（1）《阿姐鼓》適用于檢測系統(tǒng)的動態(tài)和設(shè)備的表現(xiàn)力。

《阿姐鼓》是突變性很大的一首曲目，歌曲進行到約兩分鐘時，大鼓聲擂響，表現(xiàn)出低頻驟出，厚實且有力，可用于檢驗系統(tǒng)的低音動態(tài)及爆發(fā)力。這時，需要注意聽鼓聲的音頭是否完整，用來驗證低頻分頻點是否合適，功率放大器和揚聲器的匹配是否恰當，同時也可感覺PTS-SUB的下限是否舒展。

試聽的方法一般是：試聽人員靜靜地聽一遍全曲，然后討論找出共識；在第二遍播放時開始反復修正，直到聽出歌手聲音的甜美，高潮鼓聲時的大動態(tài)效果，由此也體現(xiàn)出同軸揚聲器的表現(xiàn)力。

（2）《被遺忘的時光》音域很寬，可用該曲目作為聲像定位的試聽。播放歌曲時，試聽者須要坐在VIP區(qū)域偏后的中間位置，第一遍仔細聆聽，記住聲像位置的偏離；第二遍開始調(diào)整聲像，調(diào)節(jié)修正左、中、右方向揚聲器的音量和延時，將聲音定位在中央；再用臺唇揚聲器的音量和延時將聲像拉下來，當閉上眼睛時感覺到歌手是站在舞臺上演唱。該曲目中，當歌曲進行到“漸漸地”（30 s左右）時就會聽到一聲“噠”的細小聲音，這是口型變化時的“口水聲”。能聽到該細小的聲音說明所選用的揚聲器的解析力較好。

聲像定位調(diào)好后，可以用傳聲器再次試音。調(diào)試者自己讀幾個音節(jié)，記住頻率點。筆者常用“啊”聲，先讀平聲，再讀仄聲。仄聲分三種，上聲高昂，去聲低沉，入聲短促。如此試音主要是感受一下傳聲器拾取的聲音在經(jīng)過調(diào)試的聲場中是否正常，站在不同的方位仔細分辨自己的聲音通過系統(tǒng)還原后的效果。若發(fā)現(xiàn)問題再微調(diào)一下即可。此環(huán)節(jié)的調(diào)試也可選用其他自認為合適的發(fā)音進行。

（3）試聽由卡拉揚指揮的《貝多芬 F大調(diào)第六交響曲》（田園）的第三樂章和第四樂章。第三樂章為快板“鄉(xiāng)村歡樂的集會”，F(xiàn)大調(diào)，3/4拍，詼諧曲，其牧笛風格的旋律單純活潑，表現(xiàn)了來自四面八方的鄉(xiāng)民跳起了歡樂的舞蹈；第四樂章為快板“暴風雨”，f小調(diào)，4/4拍，該樂章中雷雨聲由遠而近，狂風驟起、雷電交加、大雨傾盆，大自然籠罩在恐怖的氣氛中。如果聽到過于粗暴的聲音或太濃重的低頻，說明低音偏多。

試聽者在這首曲目中既可以享受到弦樂聲部的質(zhì)感、光澤，還可以聽到木管聲部的悠揚、甜蜜。如果聽不出上述美感，說明樂曲中精妙的平衡感已經(jīng)被音響系統(tǒng)的擴聲所破壞。

試聽階段最重要的就是要能夠享受到音樂之美，無論是流行音樂或古典音樂，只要是還原聲音的時候獲得很好的平衡感，可以聽出音樂的美感、樂曲的質(zhì)感，即可檢驗擴聲系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的效果。

5 結(jié)束語

以上總結(jié)了同軸揚聲器在某體育館的應用及其音場表現(xiàn)。最好的音場形狀是與錄音時的原樣一致，在這一點上，同軸揚聲器的效果要比線陣列揚聲器好一些，因為線陣列揚聲器很難將音場的寬度和深度展現(xiàn)出來。

從事音響工作的人，不管是音響設(shè)備的制造方還是使用方，都要了解掌握所使用的音響設(shè)備，更要磨練自己的耳朵來辨別聲音，從而以技術(shù)手段保證聲音被真實地還原。

（編輯 薛云霞）

（4） 利用SIA軟件對各揚聲器之間的傳輸時間差進行延時校正

在使用SIA校正時，首先要對測試傳聲器的靈敏度進行校正，音量設(shè)定為83 dB。

接下來對左-中-右聲道的揚聲器分組進行相移校正，傳聲器要正對所測試的揚聲器，距離在6 m左右，離地面1.8 m。要以每組揚聲器最下方的PTS-DF揚聲器為基準，使左、右兩組的三只揚聲器和中間一組的兩只揚聲器的相位盡可能靠近。除了PTS-DF揚聲器是內(nèi)置分頻外，其他的PTS-66揚聲器和PTS-33揚聲器都是外置分頻，要分別校正其延時，使每只揚聲器低頻部分的曲線盡可能和PTS-DF重疊，然后再對下方超低音揚聲器和上方左、右兩組全頻揚聲器的延時進行校正。

上述分組揚聲器的相位校正好后，還要對整個系統(tǒng)的傳輸時間進行校正。調(diào)節(jié)位于左、中、右方向的三組揚聲器之間的延時，應該以場地VIP區(qū)域的中心位置為擺放測試傳聲器的基準點，要耐心地微調(diào)延時和分頻點，使其相位盡可能重疊。須注意，在用軟件調(diào)試延時之前一定要先測得系統(tǒng)延時，并把該系統(tǒng)延時計算進去。SIA測試框圖如圖11所示。

揚聲器之間延時校正的目的是為了消除不同揚聲器或揚聲器組對共同覆蓋區(qū)域產(chǎn)生的相位差，該相位差也是梳狀濾波效應產(chǎn)生的主要因素，不但需要用數(shù)字處理器調(diào)整，有時微動一下?lián)P聲器的位置或者微調(diào)一下?lián)P聲器的角度都會使相位疊加得到改善。

4.2.5 利用SIA軟件對音響系統(tǒng)的頻率特性進行測量和修正

用SIA軟件在聲場環(huán)境內(nèi)找了5個測試點，經(jīng)測量及綜合對比之后，對那些有較大波峰或波谷的頻點、頻段，在相應的均衡器上作了適當修正。均衡器的提升或者衰減均在±3 dB范圍之內(nèi)，從而避免此頻段的相位發(fā)生偏移或畸變，影響總的聲音質(zhì)量。

4.2.6 設(shè)置壓限器

正常狀態(tài)下，壓限器盡量不要工作，以避免對音頻信號波形造成改變。然而一旦接近或超出揚聲器或功率放大器的安全許可，壓限器就應自動啟動，從而充分保證系統(tǒng)安全。本系統(tǒng)采用的是矩陣式數(shù)字音頻處理器，具有較強的處理功能和充足的通道數(shù)，可對系統(tǒng)中各揚聲器對應的功率放大器的壓限進行設(shè)置。

一般情況下，筆者依據(jù)功率放大器的過載指示燈（CLIP）來獲取壓限器的啟動閾值。盡量不要讓功率放大器的動態(tài)輸出因輸入信號的限制而受影響，所以系統(tǒng)中的每臺功率放大器開至最大。慢慢推起播放粉紅噪聲的分推子，此時調(diào)音臺的總推子始終是在0 dB。仔細觀察推動時每一臺功率放大器的過載燈，過載燈一旦亮起時，分推子即停止。此時觀察處理器中壓限器的輸入電平值，此值減去2 dB～3 dB可確定為壓限器的啟動閾值。

事實上，揚聲器在播放音樂時承受功率比測試播放粉紅噪聲時的承受功率一般要大近一倍，所以設(shè)定的啟動閾值絕對是可靠的。只要功率放大器不過載，就不要擔心輸出的失真問題。啟動時間的設(shè)置應稍短一些，高頻設(shè)置在5 ms～20 ms，低頻可設(shè)置在10 ms～50 ms，釋放時間可稍長一些，100 ms～ 300 ms均可。

根據(jù)本次演出的內(nèi)容，選用的壓縮比為4：1。

4.2.7 播放音樂試聽

在上述調(diào)試工作完成后，需要播放試聽曲目來檢驗音響系統(tǒng)的聲音效果，并對其中不合適的地方進行再次微調(diào)。試聽的曲目如下：

（1）《阿姐鼓》適用于檢測系統(tǒng)的動態(tài)和設(shè)備的表現(xiàn)力。

《阿姐鼓》是突變性很大的一首曲目，歌曲進行到約兩分鐘時，大鼓聲擂響，表現(xiàn)出低頻驟出，厚實且有力，可用于檢驗系統(tǒng)的低音動態(tài)及爆發(fā)力。這時，需要注意聽鼓聲的音頭是否完整，用來驗證低頻分頻點是否合適，功率放大器和揚聲器的匹配是否恰當，同時也可感覺PTS-SUB的下限是否舒展。

試聽的方法一般是：試聽人員靜靜地聽一遍全曲，然后討論找出共識；在第二遍播放時開始反復修正，直到聽出歌手聲音的甜美，高潮鼓聲時的大動態(tài)效果，由此也體現(xiàn)出同軸揚聲器的表現(xiàn)力。

（2）《被遺忘的時光》音域很寬，可用該曲目作為聲像定位的試聽。播放歌曲時，試聽者須要坐在VIP區(qū)域偏后的中間位置，第一遍仔細聆聽，記住聲像位置的偏離；第二遍開始調(diào)整聲像，調(diào)節(jié)修正左、中、右方向揚聲器的音量和延時，將聲音定位在中央；再用臺唇揚聲器的音量和延時將聲像拉下來，當閉上眼睛時感覺到歌手是站在舞臺上演唱。該曲目中，當歌曲進行到“漸漸地”（30 s左右）時就會聽到一聲“噠”的細小聲音，這是口型變化時的“口水聲”。能聽到該細小的聲音說明所選用的揚聲器的解析力較好。

聲像定位調(diào)好后，可以用傳聲器再次試音。調(diào)試者自己讀幾個音節(jié)，記住頻率點。筆者常用“啊”聲，先讀平聲，再讀仄聲。仄聲分三種，上聲高昂，去聲低沉，入聲短促。如此試音主要是感受一下傳聲器拾取的聲音在經(jīng)過調(diào)試的聲場中是否正常，站在不同的方位仔細分辨自己的聲音通過系統(tǒng)還原后的效果。若發(fā)現(xiàn)問題再微調(diào)一下即可。此環(huán)節(jié)的調(diào)試也可選用其他自認為合適的發(fā)音進行。

（3）試聽由卡拉揚指揮的《貝多芬 F大調(diào)第六交響曲》（田園）的第三樂章和第四樂章。第三樂章為快板“鄉(xiāng)村歡樂的集會”，F(xiàn)大調(diào)，3/4拍，詼諧曲，其牧笛風格的旋律單純活潑，表現(xiàn)了來自四面八方的鄉(xiāng)民跳起了歡樂的舞蹈；第四樂章為快板“暴風雨”，f小調(diào)，4/4拍，該樂章中雷雨聲由遠而近，狂風驟起、雷電交加、大雨傾盆，大自然籠罩在恐怖的氣氛中。如果聽到過于粗暴的聲音或太濃重的低頻，說明低音偏多。

試聽者在這首曲目中既可以享受到弦樂聲部的質(zhì)感、光澤，還可以聽到木管聲部的悠揚、甜蜜。如果聽不出上述美感，說明樂曲中精妙的平衡感已經(jīng)被音響系統(tǒng)的擴聲所破壞。

試聽階段最重要的就是要能夠享受到音樂之美，無論是流行音樂或古典音樂，只要是還原聲音的時候獲得很好的平衡感，可以聽出音樂的美感、樂曲的質(zhì)感，即可檢驗擴聲系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的效果。

5 結(jié)束語

以上總結(jié)了同軸揚聲器在某體育館的應用及其音場表現(xiàn)。最好的音場形狀是與錄音時的原樣一致，在這一點上，同軸揚聲器的效果要比線陣列揚聲器好一些，因為線陣列揚聲器很難將音場的寬度和深度展現(xiàn)出來。

從事音響工作的人，不管是音響設(shè)備的制造方還是使用方，都要了解掌握所使用的音響設(shè)備，更要磨練自己的耳朵來辨別聲音，從而以技術(shù)手段保證聲音被真實地還原。

（編輯 薛云霞）

（4） 利用SIA軟件對各揚聲器之間的傳輸時間差進行延時校正

在使用SIA校正時，首先要對測試傳聲器的靈敏度進行校正，音量設(shè)定為83 dB。

接下來對左-中-右聲道的揚聲器分組進行相移校正，傳聲器要正對所測試的揚聲器，距離在6 m左右，離地面1.8 m。要以每組揚聲器最下方的PTS-DF揚聲器為基準，使左、右兩組的三只揚聲器和中間一組的兩只揚聲器的相位盡可能靠近。除了PTS-DF揚聲器是內(nèi)置分頻外，其他的PTS-66揚聲器和PTS-33揚聲器都是外置分頻，要分別校正其延時，使每只揚聲器低頻部分的曲線盡可能和PTS-DF重疊，然后再對下方超低音揚聲器和上方左、右兩組全頻揚聲器的延時進行校正。

上述分組揚聲器的相位校正好后，還要對整個系統(tǒng)的傳輸時間進行校正。調(diào)節(jié)位于左、中、右方向的三組揚聲器之間的延時，應該以場地VIP區(qū)域的中心位置為擺放測試傳聲器的基準點，要耐心地微調(diào)延時和分頻點，使其相位盡可能重疊。須注意，在用軟件調(diào)試延時之前一定要先測得系統(tǒng)延時，并把該系統(tǒng)延時計算進去。SIA測試框圖如圖11所示。

揚聲器之間延時校正的目的是為了消除不同揚聲器或揚聲器組對共同覆蓋區(qū)域產(chǎn)生的相位差，該相位差也是梳狀濾波效應產(chǎn)生的主要因素，不但需要用數(shù)字處理器調(diào)整，有時微動一下?lián)P聲器的位置或者微調(diào)一下?lián)P聲器的角度都會使相位疊加得到改善。

4.2.5 利用SIA軟件對音響系統(tǒng)的頻率特性進行測量和修正

用SIA軟件在聲場環(huán)境內(nèi)找了5個測試點，經(jīng)測量及綜合對比之后，對那些有較大波峰或波谷的頻點、頻段，在相應的均衡器上作了適當修正。均衡器的提升或者衰減均在±3 dB范圍之內(nèi)，從而避免此頻段的相位發(fā)生偏移或畸變，影響總的聲音質(zhì)量。

4.2.6 設(shè)置壓限器

正常狀態(tài)下，壓限器盡量不要工作，以避免對音頻信號波形造成改變。然而一旦接近或超出揚聲器或功率放大器的安全許可，壓限器就應自動啟動，從而充分保證系統(tǒng)安全。本系統(tǒng)采用的是矩陣式數(shù)字音頻處理器，具有較強的處理功能和充足的通道數(shù)，可對系統(tǒng)中各揚聲器對應的功率放大器的壓限進行設(shè)置。

一般情況下，筆者依據(jù)功率放大器的過載指示燈（CLIP）來獲取壓限器的啟動閾值。盡量不要讓功率放大器的動態(tài)輸出因輸入信號的限制而受影響，所以系統(tǒng)中的每臺功率放大器開至最大。慢慢推起播放粉紅噪聲的分推子，此時調(diào)音臺的總推子始終是在0 dB。仔細觀察推動時每一臺功率放大器的過載燈，過載燈一旦亮起時，分推子即停止。此時觀察處理器中壓限器的輸入電平值，此值減去2 dB～3 dB可確定為壓限器的啟動閾值。

事實上，揚聲器在播放音樂時承受功率比測試播放粉紅噪聲時的承受功率一般要大近一倍，所以設(shè)定的啟動閾值絕對是可靠的。只要功率放大器不過載，就不要擔心輸出的失真問題。啟動時間的設(shè)置應稍短一些，高頻設(shè)置在5 ms～20 ms，低頻可設(shè)置在10 ms～50 ms，釋放時間可稍長一些，100 ms～ 300 ms均可。

根據(jù)本次演出的內(nèi)容，選用的壓縮比為4：1。

4.2.7 播放音樂試聽

在上述調(diào)試工作完成后，需要播放試聽曲目來檢驗音響系統(tǒng)的聲音效果，并對其中不合適的地方進行再次微調(diào)。試聽的曲目如下：

（1）《阿姐鼓》適用于檢測系統(tǒng)的動態(tài)和設(shè)備的表現(xiàn)力。

《阿姐鼓》是突變性很大的一首曲目，歌曲進行到約兩分鐘時，大鼓聲擂響，表現(xiàn)出低頻驟出，厚實且有力，可用于檢驗系統(tǒng)的低音動態(tài)及爆發(fā)力。這時，需要注意聽鼓聲的音頭是否完整，用來驗證低頻分頻點是否合適，功率放大器和揚聲器的匹配是否恰當，同時也可感覺PTS-SUB的下限是否舒展。

試聽的方法一般是：試聽人員靜靜地聽一遍全曲，然后討論找出共識；在第二遍播放時開始反復修正，直到聽出歌手聲音的甜美，高潮鼓聲時的大動態(tài)效果，由此也體現(xiàn)出同軸揚聲器的表現(xiàn)力。

（2）《被遺忘的時光》音域很寬，可用該曲目作為聲像定位的試聽。播放歌曲時，試聽者須要坐在VIP區(qū)域偏后的中間位置，第一遍仔細聆聽，記住聲像位置的偏離；第二遍開始調(diào)整聲像，調(diào)節(jié)修正左、中、右方向揚聲器的音量和延時，將聲音定位在中央；再用臺唇揚聲器的音量和延時將聲像拉下來，當閉上眼睛時感覺到歌手是站在舞臺上演唱。該曲目中，當歌曲進行到“漸漸地”（30 s左右）時就會聽到一聲“噠”的細小聲音，這是口型變化時的“口水聲”。能聽到該細小的聲音說明所選用的揚聲器的解析力較好。

聲像定位調(diào)好后，可以用傳聲器再次試音。調(diào)試者自己讀幾個音節(jié)，記住頻率點。筆者常用“啊”聲，先讀平聲，再讀仄聲。仄聲分三種，上聲高昂，去聲低沉，入聲短促。如此試音主要是感受一下傳聲器拾取的聲音在經(jīng)過調(diào)試的聲場中是否正常，站在不同的方位仔細分辨自己的聲音通過系統(tǒng)還原后的效果。若發(fā)現(xiàn)問題再微調(diào)一下即可。此環(huán)節(jié)的調(diào)試也可選用其他自認為合適的發(fā)音進行。

（3）試聽由卡拉揚指揮的《貝多芬 F大調(diào)第六交響曲》（田園）的第三樂章和第四樂章。第三樂章為快板“鄉(xiāng)村歡樂的集會”，F(xiàn)大調(diào)，3/4拍，詼諧曲，其牧笛風格的旋律單純活潑，表現(xiàn)了來自四面八方的鄉(xiāng)民跳起了歡樂的舞蹈；第四樂章為快板“暴風雨”，f小調(diào)，4/4拍，該樂章中雷雨聲由遠而近，狂風驟起、雷電交加、大雨傾盆，大自然籠罩在恐怖的氣氛中。如果聽到過于粗暴的聲音或太濃重的低頻，說明低音偏多。

試聽者在這首曲目中既可以享受到弦樂聲部的質(zhì)感、光澤，還可以聽到木管聲部的悠揚、甜蜜。如果聽不出上述美感，說明樂曲中精妙的平衡感已經(jīng)被音響系統(tǒng)的擴聲所破壞。

試聽階段最重要的就是要能夠享受到音樂之美，無論是流行音樂或古典音樂，只要是還原聲音的時候獲得很好的平衡感，可以聽出音樂的美感、樂曲的質(zhì)感，即可檢驗擴聲系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的效果。

5 結(jié)束語

以上總結(jié)了同軸揚聲器在某體育館的應用及其音場表現(xiàn)。最好的音場形狀是與錄音時的原樣一致，在這一點上，同軸揚聲器的效果要比線陣列揚聲器好一些，因為線陣列揚聲器很難將音場的寬度和深度展現(xiàn)出來。

從事音響工作的人，不管是音響設(shè)備的制造方還是使用方，都要了解掌握所使用的音響設(shè)備，更要磨練自己的耳朵來辨別聲音，從而以技術(shù)手段保證聲音被真實地還原。

（編輯 薛云霞）