從《流浪地球2》核彈炸月亮,說說家庭影院怎么調(diào)試

時間過得真快,一轉(zhuǎn)眼春節(jié)就過完了,老蝸牛在這里給大家拜個晚年,祝您晚年幸福。

最近大火的《流浪地球2》,不知道你有沒有去電影院一睹為快呢?科幻迷千萬不能錯過,老蝸牛也覺得這部電影值得一看,只是要表達的東西有點多,林林總總搞了三個來小時,劇情主線故事相對第一部沒有那么明朗,不過……
劇情?爽就完了。

電影里里有些專業(yè)術語對普通人來說會比較生疏,比如炸月球時候用到的相控陣技術。按照流浪地球世界的設定,它可以用很少的能量辦更大的事,把核彈的能量聚集在一起,導致月球核聚變毀滅。
那么相控陣和家庭影院又有什么關系呢?下面我們慢慢說。
相位控制陣列,是指陣列單元的能量觸發(fā)時機可以精確控制。相控陣原理,是很多當今先進科技的基礎。

舉個例子,有一個喇叭陣列,一只喇叭接通信號源,聲音就會向四面八方同時傳播;電影場景里炸彈爆炸的時候,低音炮發(fā)出的超低頻乃至次聲波向四面八方傳播……但是精確控制所有喇叭發(fā)聲的時間,讓所有喇叭的聲音同時到達耳朵。原來向四面八方傳播的聲音,大部分都傳到了我們的耳朵里,形成能量的聚焦。這個喇叭墻就是相控陣。

大家都知道,音箱大多數(shù)是分頻式的(全頻喇叭很難兼顧,要犧牲高頻和低頻),也就是有多只高音、中音、低音喇叭單元組成,分別負責不同的頻段,而家庭影院,是多聲道還音系統(tǒng),也就是有很多只音箱組成。
能量在各個方向是均勻的,越傳越弱的(根據(jù)聲波平方反比定律,距離增加一倍,聲壓級衰減6dB)。我們要做的,就是讓家庭影院音響系統(tǒng)有限的能量聚焦,類似相控陣一樣統(tǒng)一控制,形成精確、高效的能量傳輸。
那么如果有很多只喇叭,有沒有辦法在遠處使能量聚焦呢?
這就需要控制各個喇叭發(fā)出聲音的時間和方向,同時到達耳朵,這樣原來向四面八方傳播的聲音,就大部分都傳到了我們的耳朵里,形成能量的聚焦。這對于音箱來說,其實就類似相控陣。
對于一只音箱來說,實現(xiàn)的辦法一般就是通過音箱設計(同軸、號角、陣列等)以及分頻器(LCR校正網(wǎng)絡、電子分頻等)來校正。


有一點需要注意的是,老蝸牛之前也提到過,不建議小型家庭影院使用大型專業(yè)音箱(那玩意是設計出來是給幾百平電影院用的,不能用來懟著耳朵聽……),特別是近距離聆聽的情況下,各個喇叭聲音到達耳朵的時間完全不能對齊,頻響表現(xiàn)也會被嚴重劣化。
另外還涉及到音箱與低音炮的搭配,口徑、頻率響應不能有太大差距,就不細說了。
擴展閱讀:《家庭影院音箱越大、喇叭越大效果越好?》、《家庭影院低音炮必須和音箱同品牌?喇叭越大越好?功率大更擾民?》

相控陣和家庭影院系統(tǒng)調(diào)試有啥關系?
目前比較大型的家庭影院影音室,可以安裝多達32個乃至64聲道全景聲系統(tǒng)。要讓這些聲道的喇叭還原出正確的聲音效果,就需要讓每個聲道喇叭發(fā)出的聲音都盡量朝向聽音位(指向性、聲聚焦)、頻響盡量平直(EQ校正)、聲音同步到達(脈沖、相位、延時或距離校正)、響度相同(電平校正)等。

以上就是大部分家庭影院音響系統(tǒng)的基本調(diào)試目標,和相控陣工作原理和追求目標有幾分相似。

如果你的AV功放或前級支持自動校正,比如日系天龍、馬蘭士、安橋、先鋒、索尼、雅馬哈等,歐美系NAD、圣歌、雅俊、創(chuàng)諾等,那就好辦了,插上測試麥克風,功放內(nèi)部的DSP系統(tǒng)就會自動校準和處理好(可能精度有誤差需要手動復核),對于普通用戶來說夠用了。
不會用的可以參考前段時間我們做過評測的安橋新款合并功放評測,后半部分有講調(diào)試部分:《當安橋遇到Dirac,安橋新款9聲道全景聲AV功放TX-NR7100拆機評測》,這款功放的優(yōu)點是同時支持AccuEQ和最近很火的Dirac Live空間校正技術。

如果你的AV功放不支持自動校正,那就得麻煩點,手動調(diào)整了,有3個最重要的參數(shù),調(diào)整好,就至少可以發(fā)揮出80%以上的效果了(需要專業(yè)聲學測量工具,比如XTZ ROOM ANALYZER房間分析儀或者雙通道專業(yè)聲卡+測量麥克風+REW軟件)。
首先是各聲道延時校正。
有的功放里會換算成距離,根據(jù)聲速你也可以自己換算。有人會用卷尺測量每個音箱到聽音位的距離,但是這樣計算會有誤差,因為內(nèi)部電路可能會產(chǎn)生延時。
老蝸牛建議的做法是首先用測試儀測量最遠那個聲道的帶延時曲線作為參考值,然后分別測量其它聲道,再與參考值相減,得到的就是各聲道的延時,填入功放即可。
需要注意的是低音炮不能這樣測量,超低頻混響聲場不適合做延時校正,我們需要做的是多炮融合,以及低音炮與音箱之間的相位校正。
接下來是電平校正。
電平校正原理和上面差不多,觀察測量軟件聲壓計(沒有的用手機噪音測量APP替代也湊合)讀數(shù),調(diào)整主音量到聲壓計讀數(shù)75dB,用聲音最小那個聲道做參考值,依次測量每個聲道并衰減電平,直到所有聲道的聲壓計讀數(shù)一致。

頻響盡量平直(EQ校正)、聲音同步到達(延時或距離校正)、響度相同(電平校正)等。
具體操作教程可以參考:《家庭影院環(huán)繞聲音小怎么辦?功放調(diào)試小課堂》。
需要注意的是,根據(jù)人耳等響曲線,家庭影院低音炮電平一般會高于其他聲道5-10dB。
再有就是頻響校正。
依次測量每個聲道的頻響曲線,然后使用AV功放EQ功能進行修正,原則是頻響盡量平直。老蝸牛建議:只削峰,不填谷,高頻慎動。
填谷需要很大的功率儲備,否則容易失真。
500Hz以上頻率指向性越來越強,建議盡量通過聲學處理來解決,強行拉EQ的話,可能會導致最佳聽音位變小,不同座位之間,甚至坐在沙發(fā)上歪一下腦袋聲音都有巨大差異!


好了,關于相控陣炸月球與家庭影院調(diào)試的話題就先聊到這里,春節(jié)期間鄰居都在家團聚,看電影還是要注意下控制音量,炸了月球就不好了,鄰里和睦很重要。如果你在選購和組建家庭影院過程中遇到什么問題了,都可以找老蝸牛聊聊(微信 860275582),沒準能幫上忙,最后祝大家玩得愉快。
擴展閱讀:《家庭影院避坑系列專題攻略》。
參考資料:梁文杰的物理科學《我們是如何炸掉月球的?科學顧問解讀〈流浪地球2〉的設定》。