李玮盛
在这么多年来,许多文章与课程都有讲述关于在一个家庭影院或多媒体房间中合理的座位摆放位置的内容。大部分的内容都在讲述深奥的三分定律或者一些针对合适摆放位置的高精度的房间长度与宽度的计算,其余则集中在将合适的座位位置定义在单个聆听者位置上,与左右主音箱形成等边三角形,属于该三角形上的其中一点。我写这篇文章的目的并不是为了揭示上述的这些推荐规范,而是解释隐藏在它们身后的科学理论以及告诉大家这只是其中一部分的方法与内容。
对于多个聆听座位的合理方式方法主要有两个主要因素。第一,关于音箱的理想安放位置;第二,为达到平滑低频效应的最佳位置。这两个因素都要依据系统的类型与座位区域的面积而定。对于大房间,如商业影院,音箱的指向性、音箱的位置与音箱的朝向位置是关键。对于小房间,如一个家庭影院,我们将面对额外的问题会让我们的设计变得复杂。在这篇文章之中,除了简单地通过正确的分离角度进行音箱放置位置调整之外,我将会讨论前置左、中、右(LCR)音箱的位置设定如何影响我们的座椅位置设计。希望在将来能够通过更多文章来全面覆盖这个主题的讨论。
将前置左右音箱到主聆听者位置的角度设置为45°到60°的扩散角度的概念,对于大家来说已经相当熟悉。但可能大家不太了解的是,前置音箱的这种分离方式同样也指出了“甜点”的大小与形状。在前置音箱中加上额外的一个中置声道,要注意的是它并非只是简单地为系统增加了一个用于呈现对白的扬声器。实际上对白只是中置音箱所负责的一个很小的角色而
中置音箱真正的作用:中置声道作为对白音箱之用的主旨,不是因为这是它的主要用途,而是由于电影工业制作上寻求便利的目的。中置声道的最初目的是为了创造一个更加宽阔的、能获得有着更好立体声声像聚焦的区域。图1指出了由前置左右两只平衡位置放置的音箱所构成的立体声声像,见其中的绿色区域。该设计图上的左右音箱与聆听区域的夹角大约为60°,深绿色的区域为声像中置定位最优秀的聆听区域。
根据音箱的发声指向性特点(球形极性扩散的声音扩散方式),甜点或甜区是指通向房间长度方向的一条窄长的通道。如果音箱有着较强的指向性,甜区的面积将更加狭窄。
图2展示的是中置声道能够如何创造一个甜区三角形而不是一个甜区窄带。这个设计的优势是显而易见的,获得了一个更大面积的均衡声像聚焦区域。这个更适合用于家庭影院设计,因为聆听者并不是单个聆听者。你能从该音箱的布置上发现,尽管扩大了声音突出的聆听区域,但是依然没有充分利用好空间,没能把所有的聆听者都设置在甜区三角形之中。而座椅位置的设定方面,在前期的设计图中就需要充分考虑将所有座椅都纳入推荐的音箱声音辐射范围之中。
图3展示的是如何通过缩减前置左右音箱之间的距离来把整个甜区三角形向前移动。这样做的好处是让前排座椅区域也能得到均衡聚焦的声音。声学设计师的目标是要尽量控制前置左右音箱与聆听位置的角度来获得准确的立体声像表现,另外还不要让任何的座椅位置离开甜区。最好的设计是既要让座椅区域能够获得游动于声场之中的立体声像,也要让座椅区域中处于边缘的位置同样处于好的聚焦区域。让边缘座椅位置的听众能够获得平衡的声场是有可能的,在设计方面的处理方法是透过平衡甜区三角形的宽度与适当的左右声道的分离度,而部分声学设计师与声学调校人员开发了一个固定的布局方式来达到这个目标。绝大部分情况下,由于缺乏对这个原理的充分理解,整个系统在设计上过于严格执行左右音箱与主聆听位置维持45°到60°夹角的规则,但却导致前排座椅没能获得一个均衡的声场。
中置声道的位置是关键的:在家用音频市场中,对于中置音箱的介绍,总是将其描述为对白音箱与影响立体声点声像的破坏者。这些都不是真的。尽管在沒有通过现场演示的情况很难举例说明原因,不过我必须指出大部分家庭影院的个案都并没有进行完美的中置声道匹配《中置声道完美地与左右声道匹配),其中绝大部分都没有合理地放置。在没有合理的中置音箱放置或至少让所有位置都能看到中置音箱的情况下,是不可能呈现图2与图3的结果的。图4展示的是经典的左右声道所形成的幻象中置与常见的将中置音箱放置在屏幕下方的情况。如果无法将一个真实的中置音箱放在幻象中置的位置上,则无法将两声道系统幻象中置的声像重新复制在一个前置三声道的系统之中。要达到这样的效果,我们需要采用透声幕,我们有许多很好的选择。对于视频部分的讨论,我将会放到另外一篇文章。
综上所述,当我们讨论合理的座椅位置的时候,涉及的内容将比我们所想到的更多。在我的下一篇文章,我将讨论到房间共振模式让最佳座椅位置变得更加复杂。尽管复杂化,但是如果你能充分理解它的原理,总是能够找到好的解决方法。