打造高端私人影院环绕声

home-theater-1200x500

任何一个配得上被称为“影院“的地方,都应该有一套环绕声音响系统(多声道环绕声),私人/家庭影院也不例外。无论是用户还是工程商,都应该对这套系统的性能有清晰认识。

特性

  • 可追溯的客观数据
  • 影院音响校准和验证
  • 完整测量方案

概览

环绕声的本质,是通过更多的声道让观众感知声音对象在空间中的位置。

主流的的环绕声系统有杜比(Dolby) 5.1,7.1 或全景声系统等。以 5.1 声道为例,这里的 5 表示五个全音声道,包括左声道,右声道,左环绕,右环绕和中央声道,后面的 1 则代表一个超低音声道(LFE),它的作用是展现 20 - 120 Hz 的超低音效果,有了它的帮助,无论是坦克开过的隆隆声还是炸弹爆炸的轰鸣,都能逼真呈现。

chapter-viewer-2

杜比 7.1 声道系统示意

要让这套系统工作在最佳状态,绝非”调音“两个字这么简单。

合格的空间

私人影院的空间无法与专业影院比拟,一般不会超过 200 立方米,也更难满足室内和建筑声学的苛刻要求。

Teaser-Cinema-1200-500

尽管如此,有一些基本条件还是应该尽量满足:

  • 房间的左右墙壁应避免平行,从前到后逐渐变宽,呈梯形,这样可以将两侧的反射声引到后墙;
  • 后墙进行吸声处理;
  • 在角落等位置设置低音陷阱;
  • 如有必要,天花板和地面也不应平行;
  • 地面铺地毯,墙壁安装吸声材料或挂窗帘;
  • 室内尽量避免大块玻璃等反射面;
  • 选择质地较软的座椅。

做到这些的一个重要目的就是控制混响时间 RT60,视空间大小不同,私人影院的最佳混响时间在 0.2 - 0.4 秒之间,太少声音会干涩,太多则严重影响语言清晰度。

房间的隔音也需要考量,不单是外界噪声对室内的干扰,更要考虑音响对周边的影响。这些应提前做好规划。

670350p963EDNmainNTi-Building-Acoustic-DS3-Speaker-Sound-Insulation-Reporter-670-325

声学共振

房间的声学共振常被人忽略,它由房间的空间结构决定,很难处理。这种效应会加强特定频率音量从而掩盖其它频率。20 Hz - 300 Hz 的低音会给小空间带来一系列的麻烦,包括共振,驻波,梳状滤波效应等,有必要的话需用专业声源进行测试。低频控制是一大难题,合理安装低音陷阱是目前的主流做法。

搭建环绕声

无论是多少声道,主要扬声器应该排列在以中心座位(黄金位)为圆心的圆上,如果空间受限,就尽量靠近这个圆。

中央声道也就是中置,是最重要的声道,我们听到的包括对白等 80% 的声音都由它发出,可以将其安排在屏幕上方或下方(家庭影院可能没有条件放置在后方)。

扬声器的高度略高于听众的耳朵,比如 130 - 140 厘米。

低音声道尽量不要出现在观众视线内,因为低音往往没有明显方向性。低音还可能引起共振,你可能需要做一些测试才能找到合理位置。但一般将低音声道放置在中央声道旁边的地上。

左图为杜比公司推荐的 5.1 声道扬声器摆放角度

调试

如果单纯通过人耳去听,那调试过程和结果完全取决于调试人。他可能花费大量时间也难以调出理想效果,只有通过仪器按照规范流程,才能快速精确的让音响系统”物超所值“。

建议至少对以下内容进行调试:

  • 基本性能测试
  • 不同声道的频响
  • 极性
  • 延迟

基本性能测试非常简单,我们可以选择一个典型位置,比如”黄金位“,在这里分别测试各个声道的声压级,通过调节功放增益,确保所有声道的声压级大小一致,比如都达到 75 dB。

soround
Level alignment of LFE and surround sound speakers

需要注意的是低音声道,它的声压级需要比任意一个环绕声道在 1 kHz 处的声压级高 10 dB。

有更高要求的,还可以对扬声器,功放等性能单独测试。

频率响应至关重要,它是”音效“最直观的体现,标准中通过 X 曲线规范了每个声道的频响应该是什么样子。这可以通过仪器直接测量。只需根据测试结果调节均衡器即可。

需要注意的是,”均衡”不是万能的,受限于空间本身的声学特性,可能这个位置的均衡调到了理想状态,另一个位置却变差了。可以选择在“黄金位”调节,兼顾其它位置。

XL2-screen-Cinema-Meter

极性。一般同一厂家的扬声器极性是一致的,但安装人员接线时难免出现接反的情况,通过极性测试可以确保扬声器声音不会相互抵消。

 

XL2-screen-Polarity

延迟。延迟的影响我们在之前介绍“哈斯效应”时有过详细介绍。通过延迟测试能精确设置补偿,确保每个声道到达黄金位的时间一致.

XL2-screen-Delay-Time

所有测量应保存数据,确保其可追溯性,这样即便系统出现问题,也能快速查明原因并复位。

关于杜比全景声(Dolby Atmos)

杜比全景声是更先进的环绕声系统,它不仅考虑了声音会从四周传来,还会从上方(下方的声音很大程度依赖低音声道)。因此加入了顶部扬声器,如果你看到一个音响系统被称作 5.1.2 或 7.1.4,那么这里的 2 和 4 就代表顶部扬声器数量。家庭影院往往没有条件在天花板安装顶部扬声器,而是选择反射扬声器 - 将扬声器以一定角度对着天花板,通过天花板反射实现“顶部发声”。很多人会误以为这种 5.1.2 系统是 7.1 声道。

打造专业的商用影院也是类似过程,只是其对技术指标的要求可能更加严格,但其在空间上比家庭影院有无可比拟的优势。

IMAX,迪士尼等知名影业公司都选择 NTi Audio 的设备用于音响系统测试。

配置信息

Exel-Acoustic-Set

用于家庭影院系统的 Exel 声学套件

包含

  • XL2 音频和声学分析仪
  • 频谱公差选件
  • M2211 量测麦克风
  • Minirator MR-PRO 信号发生器
    (用于模拟音频测试信号)
  • Digirator DR2 数字音频信号发生器
    ( 用于 Dolby 和 DTS 测试信号)
  • XL2 ASD 缆线
  • 电源适配器
  • Exel 系统工具箱
Scroll to Top