室內擴聲系統設計與調試中的常見問題

鐘建

（上海文化設施技術檢測所，上海 200041）

1 關于擴聲系統頻譜特性的調試

通常在室內擴聲系統調試中將高頻、中頻、低頻頻譜做成一條直線，國家標準GB50371-2006《廳堂擴聲系統設計規范》也是這樣要求的。但試聽（特別是動態范圍大、低頻豐富的曲子）時就會發現問題：低頻不足。究其原因，音樂是讓人聽的，而人耳有其自身的特性（國際標準化組織推薦的人耳等響度曲線如圖1所示）。

人耳對低頻并不敏感。GB50371-2006明確指出，在調試擴聲系統時，應結合主觀評價進行。A計權聲級基本符合人耳聽覺特性，但按A計權將頻譜曲線調平坦也得不到好的聲音效果。這是因為A計權是按人耳等響度曲線55 dB處修正的，會議、演出必須在高于55 dB的聲壓級進行（一般會議聲壓級在75 dB ～ 90 dB）。這時人耳對低頻靈敏度增加很快，雖還不如中高頻，但差值大幅度縮小，因此，按A計權來調試，低頻大幅度增加，清晰度就無法保證。筆者曾見過一位外籍專業人士調試音響系統，他先把中高頻調成一線，然后將低頻調得比中高頻高些；至于調高多少，要結合試聽，按經驗至少在6 dB以上。

但這樣調試，可能要比GB50371-2006要求的傳輸頻率特性之低頻部分高出+4 dB，在新標準出來之前，只能在檢測時把調音臺低頻推子多拉下幾個分貝。但反之，低頻不足，要想通過推高低頻推子來調整往往無法達到目的。

2 劇場揚聲器系統的分布

以往劇場揚聲器系統都放置在舞臺的兩側，聲音效果不錯，這對于當時高而大的場所是合適的配置。現在揚聲器系統常放在聲橋上，效果也很好，不均勻度更容易處理。問題是把左、中、右聲道的近投揚聲器系統都放置在聲橋里，依靠兩只拉聲像揚聲器系統，與聲橋上大的聲壓級相比并不可行。因此，不少劇場都出現了聲像位置偏高的現象。左右聲道的音樂上下并無特定的方向，但作為語言聲道的中置聲道，對觀眾而言有特定方向，決不可草率處理。GB50371-2006明確規定，具有演出功能的廳堂還應達到聲像一致。但工程中還有將左、中、右聲道的揚聲器系統都放置在聲橋中央，以集中“優勢”擴聲，這樣處理聲能大多送到觀眾席中央了。

圖1 國際標準化組織推薦的人耳等響度曲線

實際上，只需把左、右聲道的近投揚聲器系統放置在臺口兩側，用聲壓級低的揚聲器系統做中置近投，這時只需要一對中置拉聲像的揚聲器系統，再在舞臺樂池前補上一排臺唇揚聲器，就可以解決問題。

目前擴聲常用線陣列揚聲器系統，但用在室內時有條件限制，例如，觀眾席是多層的，或者室內場地很大但對吸聲要求高。筆者在檢測工作中曾見到一個工程案例，兩列線陣列揚聲器系統幾乎貼著墻壁排列，揚聲器系統輻射中軸線也與側墻平行。結果盡管揚聲器系統輻射角很寬，且中置揚聲器系統也在工作，但由于近次反射聲沿墻而行，結果邊緣的聲壓級要比中間高出10 dB之多。

3 關于眺臺下的補聲問題

眺臺下補聲揚聲器系統必須加以延遲，但延遲時間的確定卻很容易出現問題。其設計原則應是：

（1）準確的補聲是以直達聲加近次反射聲的到達時間作依據，減去補聲到達時間加上所希望的延遲時間。

補聲延遲公式：（L1- L2）/C +延遲時間（C是聲速）

（2）延遲時間必須控制在30 ms內，補聲揚聲器系統聲壓級應控制高于主擴聲10 dB以內，高于10 dB以上人耳會感覺到音源方位移向補聲處，高于或等于15 dB會掩蔽掉主擴聲。

注意：哈斯效應（先入為主效應）與德·波埃效應（強者恒強效應）比較的重要結論是：

a. 第一個信號發出后，如果第二個信號在遲于第一信號30 ms內到達，聲級即使比第一信號高10 dB以內，上述先入為主結論依然正確。

b. 時間差只要還在30 ms內，第二個信號聲壓級要高出10 dB 以上，聲源仍是一個，方向開始向第二個信號移動。

c. 聲級差在15 dB或以上，第一個信號被第二個信號掩蓋，聲源方向由第二信號決定，與時間差已無關系。

（3）眺臺下的頻譜特性與近場區頻譜特性會發生較大的變化，補聲須按照補聲處的頻譜特性，對各頻段分別進行適當調整。

（4）盡可能使補聲揚聲器系統接近眺臺口，遠離補聲處，切記不要補在觀眾頭頂處。

（5）要注意補聲不能造成觀眾視聽錯位。提升聲壓級過高的一個弊端是給觀眾造成明顯的視聽不一致：視覺上離舞臺很遠，聲音響度卻很高，就像在舞臺口一樣，讓觀眾感覺非常不舒服。

在眺臺下和側墻處補聲必須要從上述方面綜合考慮。因此，能在舞臺口集中擴聲就盡量不要后場補聲，有條件可以利用臺口兩側的聲柱區中上端選取指向性強、聲壓級高的揚聲器系統來實現遠區的覆蓋。在被補區域必須“看”得到補聲揚聲器系統，必要時可將揚聲器系統倒置，高頻在下、低頻在上，讓高頻從耳光室下面穿出去，這樣聲音才可能傳出去。

4 數字音頻處理器的最大功效

數字音頻處理器的功效很多，如有利于信號的數字化傳輸、減少了設備與工藝接頭等等，但筆者認為其最大功效在于可以編輯多種演出模式，讓調音師方便選用。所以，工程商應該加以編輯，讓系統為用戶發揮最佳的作用，且其位置必須在聲控室（能遙控選擇的處理器雖然可以放置機房處，但調試不方便）。

5 激勵器的作用

激勵器是一種諧波發生器，可以改變音色的諧波成分。激勵器是一種很重要的音頻設備，卻常被忽視。激勵器的作用是：

（1）提高聲音的清晰度、可懂度和表現力，使聲音更加悅耳動聽，降低聲音疲勞。

（2）增加響度。具體地說，激勵器雖然只提高聲壓級0.5 dB左右，卻使聲音的響度明顯增加。所以，用在會議時不但可以有效避免嘯叫，而且使演講者的聲音更親切。這也是激勵器的最大用途。

（3）提高重放聲音的音色。在多功能場所和卡拉OK廳更應配置激勵器。

總之，上述問題的關鍵在于不少音響工作者只顧追逐潮流，往往不重視聲學理論與實踐的結合，不用理論來解決實際中碰到的問題。除了設計、調試，擴聲系統安裝上的問題也很多。例如，在筆者的檢測工作中，揚聲器系統工作時與安裝處的結構產生共振的問題也不少，這些問題應得到音響工作者的足夠重視。