超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合翻譯翻譯byudioid校對byfaba超低音箱與全頻音箱的相位耦合介紹在固定安裝及流動演出中，我們常常需要對音頻系統進行相位耦合，因為不同的場合需要不的整基快傅里變（T的聲測量統相耦成可能今們所使用的音頻系統中，全頻音箱常常被高高吊掛起來，而超低頻音箱則擺放于地面，這會在聽眾位置產生非常明顯的相位差，這種情況下對系統進行相位耦合顯得尤為重要。筆者對此課題深感興趣，并且意識到相位耦合對于改善音響系統的顯著意義，因此認為寫一篇文章來說明量程具步是一絕的法當，首我要解下位的念。極性與相位極性只有兩個值：正和負。極性不會隨頻率而改變，但有時會因為接錯音箱線而被意外改變當也可是焊接號時子2端子3反又者信號理中錯誤地將某一頻段的信號極性設置反了。也有一些時候，極性可能會被故意改變，例如當我們使用動頻波的候。相位則可以是以度為單位的任何值——連續的值。要知道某只音箱的相位響應，我們需要進相測。本文的量是用STie進行。張下半顯的相曲，上部則顯示頻應線圖1中的線示是個型的低箱相響，綠是其極性后相響，以很楚看所頻處有18°相差。圖1極相的條曲線對比對音響系統進行相位測量，并將測量結果保存作為參考，這樣做有利于安裝系統后的極性校正工作。由于我們只是為了對比，所以測量位置只要是可重復的就可以了。例如可將麥克風置于音箱中心正前方貼近面網的位置。這是一個易于重復的測量位置，而且測量結果不易受境聲污。是什么改變相位？）于個響，幅響的何都會相響產影。如在統中加均時相曲也會之變圖2反的是處器對頻加入個濾波的波中心為5.4H為0.42c益+1d此致位曲線改為心率前上，此后降。圖2圖綠曲示了爾濾器相響應影響由于均衡會影響相位響應，所以一旦相位耦合完成之后，就不要再對處理器的輸出通道加入均衡，尤其是在分頻點附近。否則我們要在均衡之后重新進行相位測量，進而調整（超低音箱和全頻音箱的）相位響應之間的關系，這也是我們加入延時所要達到的目的。而對輸入信號進行均衡（如在處理器上調整或調整圖示均衡器或在使用調音臺上的均衡）則不會影響到位合因這都是分之進的。2處器給個加入者音后移比將低移到測量麥克更的置會相位應成樣影。圖3顯的給頻箱加延其相位響應造成的影響。藍色線表示加入延時之前的響應，綠色線是加入0.013s（Δτφ=0.033m）時后的結相的量Δφ）以用式Δφ°=36f*Δτφ計算到。可以很清楚地看到，相位是隨著頻率而改變的并且是延時值的函數。由于是對整個頻段加入時所頻越，或說期小相的增就大圖3中示了位著頻率升而大。圖3入時，頻相位應到較的響，為對低來，同延時值于頻成相偏移度更。同樣情也發在低音上圖4藍線示一雙8超音相位應，綠色反了音向移動1.7米約.6英）所成影。時此例為延時）加通內位線的率同，率高影越圖4加延一，箱物位的動會響相。色是箱初始時的響，色是超音箱后動.7之的相曲。3頻波的型也會相造影為不的波類及各選定的斜不，會相產生一的響圖5分別示了Linwit-Riey和Bssel高通濾器相響，個濾器率為24B且低頻也同。圖5處器改濾器類，幅響和位響都產影。圖顯一個24d/octL-R高濾器（色和個2dB/ctBese（色高波器效，兩個波的切率樣（110H。相位耦合是什么？我們之所以進行相位耦合，是為了實現超低音箱和全頻音箱之間的疊加以達到最大的聲壓，者避分附近頻抵不部分消是全消為了到個目標，們將位線整到疊。有時相曲能到全的疊有候不完全疊—像文的例一，但是相比未經相位調整的系統來說，總會有一定的改善。在所有的調整工作完成之后，我們需要做一個最終的頻響測試，通過與相位耦合之前的曲線比較我們就能發現哪些地方得到了改善。有時候僅僅通過延時并不能達到相位曲線完全重合，我們可以使用處理器中的相位濾波器行一的整然而為易理，文中例只用延。相關性曲線基于快速傅里葉變換的測量系統還可以顯示一條可以代表測量數據可靠性的曲線，即相關性多候性曲在分段值取在—1或0%—10間，依不的量統不。這明測曲在頻段幅響和位應是。導致關曲差原主要兩：1)參考號測信之不同步我們容檢出個題—如我在量前沒用STleeaynder”功能（或其它測量系統的對應功能）對測量信號進行同步的話。這時高頻部分的曲線的相關很，圖。圖6在TLe性的值是0使用rcenage管理能儲存和載關曲，會在示域更的色線示。2）反射會降低某些頻段的的曲線的相關性，這些頻段上的測量結果也是不可信的。如果想測量些關較的段，們以變克的位。當我們要調整相位時，我們就要通過相關性曲線來判斷哪些頻段的測量結果是可靠的，哪些段到反和響的擾。例1.“小型模擬系統測量示例：超低頻音箱和全頻音箱有交叉頻率”實際情形中的調試工作通常時間緊迫而且現場環境也遠非理想，因此在第一次實際運用之前做個型擬統的例量助我熟悉量程操。在此我們假設你已經知道如何使用測量系統進行傳輸函數的測量，而且你所采用的測量系統符要的。為了實現參考信號和測量信號的同步，我們需要測量系統的脈沖響應。由于高頻的的脈沖響更易得所我們測全音對量信和考號行步。調試會現有要低頻入時低“移然當們要音“移”時我就對頻加“延時。而負”處器無實因此們所有音箱設置一個初始延時，這樣就能根據需要在初始延時基礎上增加或減少延時。當完成調整之后在所多的時去，如例所的。下面我模一由″超頻箱全音組成系進測。實際統超音的頻設如下:高通波P）R2dBOc，3Hz低通波（P）R24dBOc，8Hz全頻箱實分設如下：高通波P）R2dBOc，5Hz低通波（P）R24dBOc，20Hz我們此用″小箱做擬測只了熟相調的作驟由使用的是″音在學模擬個際系，此我要系的頻率按例大。為此們分頻乘實際統模系的率—即以8∕44.5。重新到個小模系統分頻如：縮小模超音頻：高通波P）R2dBOc，3Hz4.=13Hz低通波（P）R24dBOc，8Hz4.=38Hz縮小模中頻箱率：高通波P）R2dBOc，5Hz4.=22Hz低通波（P）R24dBOc，20Hz中高的頻限是20Hz因在2kz上是聲頻。測量選的箱只ASAo，中只放于面為低箱另一要擺得更并在低之后5c（6的置如圖7所麥風于地距模擬的超音方90c（″）位。圖7例和二的測量統構側圖。為了更好地觀察耦合之后的相位和未經耦合的相位之間的差別，我們建議將超低音箱和中高音的叉率聲壓置同此中叉頻為2Hz—38H。測量驟下：1)在理的路出道加入0s的初始延（這取是機，可設其它值。2首我只啟頻道利用Tie中“Deaynder功能參考道信號和測量通道信號之間的時間差，并將這一延時值插入到參考通道，由此實現參考信號和測量信的步見STle或你使用其測軟件用手。3量統幅響此時統未相調的最的況在音箱交叉頻率出嚴的消測量果圖。圖8這的頻應就是們加改的在40z發了率消，好是在兩音交頻范內。4）處器將低靜音只啟頻道。5）量頻箱頻線和位線保，圖9。圖9全音的頻和相響。6）全通靜，啟超通。7注要次Deaynder（即要次將考號測信同步要知道我們是要比較超低音箱和中高頻音箱的相位響應，即我們要測量的是兩個通道不同信號的到達時間的差異，到達時間是頻率的函數。因此不要在測量軟件上再次改變參考信號的同步延。住們使全頻箱為間考因為頻信脈更于捕。8）量低箱相線，將與頻箱曲線比圖1。圖1.量果示低音和頻箱交頻帶內20Hz40Hz的位差這就解釋為么兩音的交頻內有顯疊加反在0Hz還發了消。9超頻出道增加或減少時直分點附區的位重疊意保存曲！兩條曲線中斜度比較陡的就是延時比較多的。因此很容易看出，我們要將綠色曲線的延時減少也是少頻通的時于一開在有道都入了0s的初始延時因我可在基礎減延。減小超低頻通道的延時，綠色曲線的斜度會減小，同時會向上移動，最終兩條曲線會在相當的帶重圖1經相耦之的全音與低箱響應線可看在只音交叉頻內相曲幾實現全重。調整的低通的時為8.666從15Hz到40Hz范條位曲重，也就說們交頻上相一。可見在對比兩條相位曲線并想要減小它們之間的相位差時，我們要記住，斜度比較大的說明音達遲因要減延。斜比小的明音達早需要加時。本例中要記住的是，超低音箱在位置上比中高頻音箱跟靠前，所以我們可能會錯誤地認為超低音箱需要更多的延時。要知道濾波器會改變相位，因此我們無法預判要增加還是減少延時，只有測量之后才能判斷。讓我們看看假設我們不是減小而是增加超低頻的延時會發生什么。我們超頻道加時，到位線現大重，圖1。時低頻時為22.76兩條位線在5030Hz范內疊個帶非窄5Hz以下藍色相位線綠線下而高于0Hz，色線又藍線下就說他之相位差。超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合圖12 本中給音通加時難現整個叉段實重。10）測量系統的幅頻響應并與最初的測量結果對比。如果相位已經被正確調整，超低頻和全就產正疊，這反在頻應。在圖3我可以未經位整系線和低加入22.26（綠線）及18.66（藍。超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合圖13 本中在通道掉時現兩音箱最疊。可以清地到低的延為8.666s時的效最。1）分別在超低頻通道中和全頻通道中減去二者之中較小的延時值。這樣較小延時值的輸出道延就成0s。此例全通的為20s超低通延為18.666s量前隨機置了20s的初延，是了能此礎增或少延。相調完后，不要過量的延時，所以在兩個通道中減去二者之中較小的延時值。使得較小延時值的輸出通道的延為0s。最終中頻道延設置：20s—18666s1.334s。超低通的時：1666—18.666s=0s。例2，模擬系統測量：超低頻音箱和全頻音箱在同一頻率點分頻（無交叉頻段）在一實的統，設超頻箱分設為：高通波P）R2dBOc，3Hz低通波（P）R24dBOc，8Hz全頻分設為：高通波P）R2dBOc，8Hz低通波（P）R24dBOc，20Hz而在們模系中超低的頻置：高通波P）R2dBOc，3Hz4.=13Hz低通波（P）R24dBOc，8Hz4.=38Hz全頻分設為：高通波P）R2dBOc，8Hz4.=38Hz低通波（P）R24dBOc，20Hz音箱放操步例1相。1）處器給個通道入0s延時也以是它。2首我開中頻道利Deaynder功找延時然這個時值插入參通即考信和量號詳見Tle或所的其分軟的用戶冊。3測系在經位整之的頻的情是只箱交頻率發生嚴重抵。圖14 是統經合之響曲，以到在頻附發了消，優化。4）處器將低道靜，開全通。5）量頻箱幅應和位應保，圖15圖15頻箱幅應和位應。6）全通靜，啟超頻道。7）意不再使Deaynder（即要參考號測信再進行步！要知道我們是要將超低頻和全頻進行對比，也就是說我們要測量的就是這兩種信號的到達時間的差異，而到達時間是頻率的函數。所以不要再次在測量軟件中對參考信號加入同步延時。記住我們選擇了全頻音箱作為時間參考，因為全頻信號的脈沖響應更容易捕捉。8）量低并測曲線全的線比對比果圖6。圖16 以到分點附兩音的曲線異要調整減它們之的位來善加的果。9）超頻道增減少時直兩相曲線疊注保曲！本例中，并不能明顯看出應該對超低頻通道增加還是減少延時。所以不妨都嘗試一下，看看樣有好效。操作）小低的，綠曲會上動。圖17過超音的延的整使全音箱超音在學頻點的頻帶實了位重。在曲實最重時超低的為18.70s。我調延值到條相曲線在聲學分頻點處重疊，這是它們在分頻點處實現最佳的正相疊加。而在這個頻率點之上和之下會相差我通與不的時置疊效果間對而其行評。操作增超頻延值直兩相曲在學分點的位相位分頻點之的率在之的頻耦的好同，我接來對果行評。圖18 圖可看在給低通增延之聲分點更高頻段內相曲是疊，是在分點的段沒有疊。10）測量整個系統的幅頻響應，并與最初的測量結果對比。如果相位已經被正確調整，則超頻全的加更好這反在頻應中。在圖9中我將較只音都經時效（紅色和低延為20.84（綠色及18.70時效藍色。超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合圖19 比整低通道時前幅響經過整后經到顯的——這調可是加時也以減延。我們很清楚地看到綠色和藍色的頻響曲線都有很明顯的改善。而二者之間的差別并不是很大。1）找出最小的延時值，并從超低頻通道和中高頻通道中減去這個延時值，這樣就會有一個道延為0s。比如們中藍曲全的時為20s超低的時為8.27s我們在測量前了便加減少時而了20s的初延相調完成我要減去多余的延時。即從兩個輸出通道中分別減去最小的延時值，這樣就會有一個通道的延時為0。此例，頻道延最終置為20s—18270s=1.。超低通的時終置為1.270—18270s0s。假如我們要用其它尺寸的音箱來做這個試驗，我們只需要算出所要模擬的音箱和測量中實際用音之的例。超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合例3，真實系統的測量我們在固定安裝或演出工程中測量一個擴聲系統時，只需要測量某一側陣列即可，麥克風應該置于聲源和最遠的覆蓋距離的中間，當然要確保所選測量點能有較好的相關性曲線。此外，還要確保麥克風的擺放位置與觀眾區其他位置不會有太大的偏差。從測量點往前走或者往走不感很顯的異與箱近區域作慮。還要免面射分點處成關降，在麥風在架時容易現。本例，們對ASeo50陣音和ASX218A超頻音進相位合。二者之間的聲壓差別可能會導致交叉頻帶變寬或變窄。本例中，二者的交叉頻帶為4Hz—12Hz。ASX21A一自信號理（備頻能和衡能的源低頻但是我們還是要使用一臺外部處理器用以對全頻音箱進行延時調整。在使用有源音箱時的常見錯誤是在設置分頻點時將其按無源音箱對待，這樣最終的斜率就等于外部處理器的斜率加上音自的頻的率。以我最得的斜可是8dBct不是4dBc。本例，們未用部處器分功，只是用低箱帶濾波。ASAeo0一款3線陣音其3頻的出延設已載外部理器上。操作驟前兩相：1）處器給個通道入0s延時也以是它。2）先們用Deaynder”能并據信號中頻道入需的，即講考號測信同步見STle或所使的它析件用戶冊。3測系在經位整之的頻的情是只箱交頻率有明顯的消。圖20上是統經優之的應線可以在15z相性曲出現了一個凹谷。這是因為全頻音箱和超低音箱在該頻段的聲壓大小相當，但是由于它們之間的時間差導致在該頻段出現相位差，并導致了抵消。同樣的情況也會可能由于直達聲和反射聲的時差致。4）處器將低道靜，開全通。5）量全音的，并存線圖21超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合超低頻音箱與全頻音箱的相位耦合圖21 這全音響應線在個統，全通的通率置得低。6）全通靜，啟超頻出。7意不再使Deaynder（不將考信和量號次行步！要知道我們是要將超低頻和全頻進行對比，也就是說我們要測量的就是這兩種信號的到達時間的差異，而到達時間是頻率的函數。所以不要再次在測量軟件中對參考信號加入同步延時。記住我們選擇了全頻音箱作為時間參考，因為全頻信號的脈沖響應更容易捕捉。8）量低的應與全的位應比如圖2。圖22 可看全箱與低箱間在大的位在4Hz至25Hz之間聲學叉段相差很大。9增或