快速测试线阵列音箱的一些技巧——声拓电子音爵士

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快速测试线阵列音箱的一些技巧——声拓电子音爵士
在演出现场和电视节目里我们经常会见到整组吊挂的线阵列音箱，它通常看起来很气派。当你站在一组真正的线阵列面前的时候，你会期望它能够让你体验到非常好的声音效果。通常很多人会选择播放一段自己熟悉的音乐，但是你很有可能发现如此之棒的线阵列音箱系统回放出来的声音听起来不太对。这种情况下，你可能需要检查音频处理器里调用的预置是否正常，信号路由是否正确等等。通过简单的检查，最终你发现好像所有的设置都没问题，但声音就是不好听。那么这个时候我们需要怎么办呢？下文关于如何去测试线阵列的每个箱子给出了一些技巧秘诀。







由多只音箱组成的线阵列系统是一个可以通过调整音箱之间的垂直角度来改变声音覆盖范围的全频音响系统，线阵列中的音箱一般都是相同的型号，并接受相同的输入信号的驱动。通常情况下，几个音箱会并联在一起连接到同一个功放的输出通道。而这种线性阵列音箱在水平覆盖上就类似于单个音箱，因为在水平角度上没有多只音箱互相之间造成干涉。
而现在主流的线阵列音箱价格都比较昂贵，主要是因为每只音箱都是一个全频音箱。有些类型的音箱内部会自带功率放大器和处理器，我们称之为有源音箱。更多的则会把功率放大器和音频处理器统一放置在一个外置的机柜里。同时也有一些音箱使用内部被动分频，所以我们只需要给功放通道输入全频信号即可。

第一步 对线阵列音响的覆盖建模

由多只音箱组成的线阵列的声学构成相对复杂，其有效声学覆盖范围需要用软件进行建模并进行模拟。国际知名的品牌厂商一般都会提供专用的软件，例如Adamson的Blue Print软件、d&b的Array Calc软件、L-Acoustics的SoundVision软件以及MeyerSound的MAPP Online软件等等。而其他的一些厂家会使用第三方的相关程序进行这些操作，例如EASSE Focus软件。一般情况下，这些程序只能够针对直达声进行模拟，也就是说不能考虑到环境反射声的因素。但即便是这样，它们还是能够快速的为以下几个问题提供答案：

• 现场需要多少只音箱才能有足够声压覆盖？
  
• 每组阵列音箱之间的垂直角度是怎么样的？
  
• 每组音箱的安装高度是多少？
  

显然，这些回答对我们做现场系统设计是非常重要的。有经验的音响工程师都知道，在一个巡回演出中，这些问题的答案会因为场地的不同或多或少会有不一样的地方。

图1 EASE Focus II 直达声模拟程序

而完整的声学模拟必须在室内模拟程序中进行，例如CATT-Acoustic, EASE, Bose Modeler, Odeon等其他程序。这些都需要我们对被模拟对像有相当的了解才能得到线阵列音箱在空间内声学表现更深层次的信息。


所有的这些程序都至少需要测试阵列中的一个音箱。在模拟软件里可以计算出堆叠起来时音箱与音箱之间复杂的干涉，并将计算结果投射到一个或者多个观众区域。程序在计算的过程中会假设线阵列中的每一个成员都是完全同一的。换句话说，阵列XYZ是由几倍的ABC形成的，然而事实上我们只测量了ABC这一组音箱。这样软件就能很好的提供给我们这一组阵列音箱在特定角度和高度等设定下的声学覆盖范围的近似值，但我们需要注意的是，这仅仅是一个近似值，不可能完全等同于现场状况。这些建模模拟中有几个变量不是完全可信的，这也意味着我们不能对软件模拟结果的准确性吹毛求疵。

第二步 检测音箱

什么类型的线阵列不重要，重要的是在线阵列安装之前检查测试每一只音箱，以后定期也要这样操作。大量的分频器的应用和复杂的外部和内部跳线使得线阵列系统出错的可能性较大。试想一下，一串由16只音箱组成的外置3分频线阵列音箱，有48组负载，就意味着会有48个或更多的潜在的故障点。由于线阵列音箱是一个整体的系统，因此这其中的一个部件有故障或一个线接错将会严重的影响到整组音箱的响应。
无源线阵列音箱在被检测时首先应检查音箱的极性，阻抗和轴向的传输函数曲线。 有源线阵列系统也需要做相同的检查，不同的是需要详细的检查每一个箱体内的组件。有源内分频的线阵列音箱则需要至少检查一个轴向的传递函数曲线。
所有的工作最好在一个大而空旷的场地实施，进行远场测量。且尽量做到测量数据受反射声影响。

第三步 更加快速的完成检测过程

虽然这个过程听起来需要花费挺长时间，但实际上未必如此。一直以来演出现场给我们音响从业者预留的时间都是弥足珍贵的，因此我们要想一些办法以加快这个测试过程。我个人（也是编译者常用的方式）比较偏爱的办法是先测试线阵列中的一个音箱的数据，然后以此为参考去测量其他音箱并且对测量结果进行比对。在对剩余的音箱进行检测时实际我我们只需要对其采集轴向的频率响应情况即可，因为任何的极性接反、连接不良，或者部件松动等问题都将会明显的改变整只音箱频率响应。但是如果比对的最终结果不尽规则或者比较复杂，那么就需要分析相关数据，确认作为参考的那只音箱数据正常的情况下，对其它比对结果不尽相同的音箱采用排除法查找故障原因。

图2 由16只音箱组成的线阵列的每一只的频率响应曲线（注意下面显示的测量名称是每只音箱的序列号）

第四步 设置检测工作站

为了最大程度的减少搬运工作，并得到尽可能准确的测量结果，将音箱放在地面测量是最实际有效的办法，这样我们的测量软件也不需要设置太大的时间窗口。具体操作步骤如下：在一块表面平整的地面设置一个大的工作区域。用斜纹胶带标记测试话筒和音箱的位置，用适当的工具固定音箱的角度，确保音箱位置不发生变化。所使用的功放和DSP必须是正确的。换句话说，要保证用来测试每只音箱的各项参数都一样，每次只改变音箱即可。

图3 右图放在地面上对单只音箱进行测量，测试话筒下面垫地毯是为了减小反射对测量结果的影响

左图对检测出有问题的喇叭进行标记

图4 这红图中测量的结果是有三只音箱的中频单元损坏了

图5 测量的一个6只音箱的线阵列频响覆盖的范例。六只音箱中有一个高频的分频器有问题

当工作台架好，应该尽快去检查每一只音箱。每只经过检测并确认无误的音箱就可以加入到线阵列里了。而一旦线阵列组装起来，因为一般会将几只音箱并连起来接入一个功放的通道，因此想单个的检查每只音箱就显得有点困难。所以在线阵列组装前，我们有必要得到每只音箱轴向上的没有太多被反射声因素干扰的传输函数曲线。

图6 大面积的空白的舞台台面也是进行现场音箱检测的理想场所

图7 线阵列吊挂起来的时候，就可以选取几个不同的点对其响应进行测量，为减小干扰，可以给测量话筒加一个不光滑的反射面

我们需要注意的是对于一只线阵列音箱来讲，轴向的频率响应情况将只会告诉我们箱体内部件间的相对极性是否正确。而对一个线阵列系统来讲，单只音箱的极性则是绝对的，一组音箱中的每只音箱之间的极性是否一致也是很重要的。我们比较容易碰到的情况是内置分频的音箱在音箱线极性接反时，从单只音箱的频率响应曲线是看不到它存在的问题的。脉冲响应（时域）或者相位响应（频域）则可以用来检测有关它绝对极性的问题。


当每一个音箱都被测试并确保没有问题，过后我们就可以进行线阵列的吊挂或者组装了，之后再对它进行EQ等操作。通过模拟软件我们可以得到音箱的组装角度和悬挂高度等数值。当观众进场时，很有可能有一部分人会在线阵的附近，所以在做最后的均衡修正时必须要平均多个测量位置的测量结果来判断和把控。而且几乎在所有的现场，水平方向一般不止一串线阵列音箱，因此梳状滤波也在所难免，但是这些不能影响到我们对系统的EQ校正。我个人建议选择3~4个和音箱不同距离的点进行测量并平均，这是比较好的办法。


总结
能否在检测过程中发现一些问题对我们来讲至关重要。我从来没有遇到过对线阵列的测试中所有都是完美的。如果存在的问题被我们忽略，那线阵列将失去它所有的潜在优势。系统安装人员或者供应商一般都会尝试用均衡器来掩盖这些问题，但是这样往往会让情况更加糟糕。认真检查确认每只音箱的状态，确认都没有问题之后我们才能确保整个线阵列系统能够满功率正常工作。如果做了这些工作之后听着还有什么不对劲的话，你至少会确信这并不是音箱的问题。
声拓电子是一家专业集音响设备研发、制造、销售、技术服务于一体的企业，声拓电子是专业生产音频处理器的厂家。“音爵士EAJAX”是广州市声拓电子有限公司旗下品牌之一。公司在2014年收购了于2005年创办的音爵士音响电子厂，音爵士音响电子厂主产dante音箱 /工程音箱 /会议音箱 系统等音箱产品， 强强联合、加上在电声领域10年以上的专业音响技术研发和制造经验、及“国货当自强”的产品品质战略，形成了“音爵士EAJAX”品牌产品从技术研发、设计、制造到用户使用全过程高品质、高要求的定位和标准。