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关于家庭影院的音频标准 第五章 Subwoofer和LFE

 知味雅居 2014-10-22
前言

离开论坛有好几年的时间了,离开的这些年,一直忙于工作。最近稍微空闲点了,回到这里来转转,却发现,整个论坛的水平仍然没有质的飞跃。离开的时候大家在问的问题,直到今天,还有人在问;离开的时候答案是误导性的,直到今天,误导仍然在继续;离开的时候,大家在争论的问题,直到今天,仍然没有准确的答案。离开的时候,看到很多烧友买了百万级的影音器材,却没有享受到百万级的影音效果,直到今天,这种盲目消费的现象还是在继续。

于是,我就想到了,问题的根本在于,整个国家,乃至整个行业,都缺乏一样东西,那就是标准。有人问家庭影院这个行业究竟有没有标准?标准答案是,有,只是你不知道罢了。

所以,我就想写一些关于标准的东西,算是为整个行业做一些贡献,目的其实很简单:

1)        提升整个行业的水平——卖家能提供更加好的产品与服务,买家能以更加理性的态度进行消费。
2)        大家在争论技术和进行产品质量讨论的时候,有些客观和科学的参考依据。你说好还是坏,你的标准是什么?美国的标准还是中国的标准还是你自己的主观标准?
3)        提高烧友们发烧的效率,更换产品或者升级系统前,至少,你应该明白,你花的钱是否都花在刀口上了?是否到达了你的预期效果?

第一章        关于立体声发烧与多声道家庭影院

这是一个几十年来一直争论不休的话题。立体声发烧友一直都觉得多声道家庭影院是个比较低级的东西,和售价动不动就高达数十万甚至数百万的High-end立体声系统相比,家庭影院简直就不值一提。仿佛立体声Hi-Fi才是还原音乐效果的最佳方式。那多声道系统的效果真的不如立体声吗?让我们首先来看一看立体声的标准定义。

立体声的英文原名是“Stereo”,想必这个单词大家都不陌生,在很多音响产品上能看到这个单词。但是,这个单词其实是“Stereophonic”的缩写,这个单词源自希腊语“stereos”,意思是扎实、三维立体的。大家可看好了,这里从来没说过是“两声道”!!

在单声道录音的年代,录音节目已经能够传递重要的音乐信息,如旋律,节奏,音色与混响。但是,却无法实现声场宽度、深度和空间包围感。于是,科学家们在1930年代做了大量科学实验,实验发现,要实现声场宽度、深度和空间包围感,最少需要使用两只扬声器,而且听众必须只有一人,当听众偏离两只音箱之间的中轴线时,声场效果就大打折扣了,也就是声场塌陷。想必这个大家是都知道的。

那如何解决问题呢?科学家们尝试使用了三只音箱,也就是今天的左中右音箱。科学家们惊奇地发现,增加了中间这只音箱后,皇帝位区域增大了,哪怕是偏离中间一定的距离,听到的声场效果还是保持地非常好。

于是,“Stereo”系统的专利中说明,要想达到好的声场效果,三只音箱是比较理想的选择。但是,当时的LP胶片是无法记录超过两个声道的信息的,于是,科学家们无奈才选择了两声道。

请大家注意,两声道是退而求其次的选择!!LCR三声道才是王道!!

读到这里,你可以打个电话,笑话下你那顽固不化的Hi-Fi朋友,“哥们,真别再两声道Hi-Fi了,烧了一辈子了,你都不知道你少烧了一只音箱吧?”

说道这里,还不得不提一下,依据小房间声学的原理,房间的中轴线,是低频驻波的重灾区,是1/3/5次奇次驻波的波谷,2/4/6次偶次驻波的波峰。中国人的房子,大多是钢筋水泥混凝土的结构,这种硬体墙面将加重低频驻波的影响(美国的民宅大多是木龙骨结构的,影响小很多)。两声道发烧友又特别喜欢坐在房间的中间来欣赏音乐(一般还不用均衡器来调节),这低频的效果,你是可想而知的。四个字来形容吧,这里不说了。

读到这里,你就又明白了一个道理,为什么两声道发烧友特别爱听些中频多但低频少的音乐,如女声清唱等。那是因为,一播放大动态,低频多的音乐,效果就特别差。能量巨大的低频信号完全淹没了中高频,那效果确实没法听啊!!所以,听些中频多低频少的东西,比较舒服。写到这里,真觉得那些顽固不化的,器材至上的“立体声”发烧友有些可怜了。

笔者曾经去了一个立体声发烧友的家里,器材加起来估计超过500多万。用了如Wadia之类的超顶级设备,但实际音质效果,实在让笔者很崩溃。他用了一对体积并不大的三分频的音箱(低音单元大概是8寸或者10寸的),然后放在一间非常空旷的客厅中,客厅层高估计4米多,面积大概70平米,客厅还联通了餐厅等空间,估计实际声学面积超过120平米。那声音,即没有高频,也没有中频,也没有低频,清晰度几乎为零,结像完全没有。我很想告诉他,“老板,这种音质效果真还不如我家深夜听漫步者R1000TC北美版的,至少,我家的声音很结实很清晰”。

这里不得不赞美下民族品牌漫步者音箱,160元左右的价格,性价比真的没话说。

那既然多声道系统是音乐播放和还原更好的解决方案,那为什么立体声发烧友老是说多声道家庭影院系统播放音乐的效果很差呢?

请看下回分解!

MAX

第二章 两声道立体声一些不为人知的小秘密


紧接上回分解。立体声发烧友总是歧视多声道系统在音乐播放时的表现。下面就让我们举个实例进行分析。

一套5万元的立体声Hi-Fi系统PK一套5万元的5.1声道家庭影院音频系统。

立体声系统比较简单:2只音箱,1台CD机,1台功放,总共4台设备外加一些线材。
家庭影院音频系统的设备就比较多了,6只音箱,1台AV功放,1台蓝光播放机,总共8台设备外加一些线材。

算术题大家应该都会做:

立体声系统的设备平均价格=50000/4=12500元(不计线材)
家庭影院设备的平均价格=50000/8=6250元(不计线材)

如果刨去品牌等因素的影响,就单纯从价格上来说,影院设备的质量应该不如立体声设备的。

立体声产品电子线路相对简单,元器件少,在售价高的基础上,立体声厂家可以使用很好的音频元器件。而普通的影院产品大部分是规模化量产型产品,电子线路复杂,元器件繁多(视频处理+多声道音频),还要负担昂贵无比的Dolby/DTS/THX/SONY蓝光专利费用(功放和蓝光机都要付费),你想想,AV厂商能使用高质量的音频元器件吗?如果每一个电阻和电容都差人一等,分频器和喇叭单元再差几档,那么累积起来,那差得就比较远了。这还是5.1系统,如果是现在最流行的7.1系统呢?那么不是还要差吗?

另外,播放音乐的时候,一般大家都会拿CD去做比较。CD是两声道录制的,自然是两声道还原播放的时候最为准确。如果是用AV功放的Pro Logic II或者Pro Logic IIx上变换为5.1或者7.1声道来聆听,还原的准确度肯定是差一点的啊。

杜比Pro Logic II或者Pro Logic IIx是一种矩阵解码电路,它们可以自动探测左右输入信号的电平高低与相位——同相同幅度的信号(比如歌手的歌声)就会分给中置(音乐模式下可调整分配比例),反相的信号(比如录音时加入的效果声和混响声)就分给环绕。实际的信号分配还要稍微复杂点,不过大体原理是这样的。这种自动转向的分配体系让两声道的信号播放重新焕发了活力,但原始信号毕竟不是在多声道模式下录制完成的,任何附加的处理都可能会导致聆听某些立体声音乐节目的时候与原始录音不太一致,再加上5.1/7.1音频系统的调试也相对比较复杂,那么整体播放效果有可能会更差一点,所以,这你就可以理解,为什么很多立体声发烧友不喜欢用多声道模式来聆听立体声音乐。

但是,即使AV功放设置在2.0直通(关闭超低音),或者2.1模式(开启超低音),功放音频组件和喇叭单元质量上的差异会仍然会导致多声道系统在播放两声道音乐时音色不如同价位的两声道系统。

但是大家回过头来想想,这种PK是基于公平与公正的竞技平台吗?如果真是要PK音质,我觉得,5.1/7.1系统的总价值至少应该在15万元以上(大家都使用同厂同系列的产品,电子产品的音频组件质量基本一致),并且,播放的节目应该是同一节目的立体声版本和多声道版本。这样的PK才算是比较公平的。

那多声道系统在播放音乐时的性能能否超越传统立体声系统呢?如果是,那主要体现在哪些方面呢?

说到这里,我们不得不回到发烧的原点——Hi-Fi,英文全称“Hi-Fidelity”,中文一般翻译为高保真。那么高保真的含义是什么呢?究竟怎么样才算是高保真呢?从音乐还原播放的角度来分析,分为大致以下两种情况:

1) 在家中聆听音乐的感觉与在音乐会现场聆听基本一致
2) 在家中聆听音乐的感觉与录制这张CD的录音师听到的效果基本一致

那第1种情况可能吗?很遗憾,完全不可能,接近都很难。为什么呢?

音乐会现场表演(比如交响乐队在音乐厅演奏),有如下特点(摘自Floyd Toole博士的书):

1) 声源是多方向性的(小提琴在拉奏某些频率的声音时,声波辐射居然是垂直向上的,这个很多人都不知道吧?),声波向各个方向辐射,大多数的声源都远离听众。大家请看下图,大家可以发现,小提琴拉奏不同的旋律时,声波的辐射角度很不一致,形成上下左右前后的立体3D声场。你家的音箱,就算1亿元一对,播放小提琴演奏的时候能产生垂直向上的高频吗?就算某些音箱在顶部安装有高频“蘑菇头”,你的音箱可以按指定角度辐射不同频率的声波吗?

2) 房间反射所产生音色、空间感和包围感的感知是听众感受音乐的主要方式(意思是反射声占主导地位)

其他3个特点此处省略,有兴趣的烧友可以自己查阅相关资料。

博士提到很关键的一点是,在音乐厅的乐队后方,一般有一块很大的反射板,这块很大的反射板将乐队所发出的声音混合在一起,然后推送给演奏者和前几排的观众。这种反射所形成的3D声场是极其复杂的,家庭中所使用的两只强指向性音箱完全无法还原出现场的声场效果。使用多只音箱并配合多声道录音声轨,也无法还原出那复杂的3D声场,但是,中置声道和环绕声道的加入,提升了观众音色、空间感和包围感的感知度。从这个角度来说,多声道系统是优于立体声系统的。

传统立体声听音是不是都讲究“幻像结像”效果呢?就是说,人坐在两只喇叭的正中间,能听到歌手的声像定位刚好出现在你的正前方。但是,如果有一只专用的中置音箱,中间声像的定位结实不漂移,谁还在乎那一动就消失的幻像效果呢?大家不忘了,几十年前,科学家就是想用三只音箱来还音播放的啊!另外,环绕声道能播放环境声效,大幅度提升了包围感与临场感。还有,5.1录音中还配置有LFE低频效果声道,低频下潜力和峰值储量也超越立体声录音啊!

那为什么我家的家庭影院系统播放多声道音乐就是不好听呢?

答:几个可能的因素——声学环境,设备摆位,座位的位置,器材质量,调试,录音节目质量。所有这些可能影响音质的环节都会在以后的章节中一一为大家进行剖析,然后众烧友们可以明确地知道自己系统的问题究竟出在哪里,然后对症下药。

MAX小贴士1:音质不好,首先想到的,肯定不是更换器材。很多时候,你家的器材已经足够好了!

这里镜头闪回到第一章中出现的那位500万发烧伯,当时和他聊天,他说,JBL K2-9800我很早以前都玩过了,其实也就那样吧。今天我很想穿越时空,回去告诉他,“大哥,K2-9800直到今天都是难以超越的巅峰之作,在您这超大的空间里,K2-9800无论从哪个角度出发,都比你现在这对我叫不出名字的、样子稀奇古怪的、价格贵到咂舌的东东好很多!”“你这对东东,放在你那30平米的书房里可能更合适一点。”

好,我们再来看看第2点。很遗憾,无论是多声道系统还是立体声系统,你都无法确定,你所听到的CD效果,是否和当时录音的时候一致。某科学家测试了全世界250间立体声录音室,在录音师的座位位置测试了监听扬声器的远场频率响应曲线。大家可以看看下图,差异多大啊,特别是在低频区域(器材调试和房间低频驻波都会引起类似问题)。这些录音室都使用了相似或者类似的专业录音器材。



想象一下,如果录音师在录音的时候听不到某个频段的低频(如最下的那一条曲线),为了达到足够的聆听响度,他势必在录音的时候就录制更多的低频。那么在你家还原播放这张CD的时候,你觉得低频很“肥厚”,那未必你家器材或者调试的问题吧??

THX在前几年设定THX Music模式的时候,尝试与音乐录音界合作,寻求标准化,后来发现这个行业完全没有标准,于是就放弃了这个计划。

一个小小的实验就能发现音乐录音工业严重缺乏标准,比如你播放不同的CD,为了达到满意的聆听响度,功放的音量位置是不是是经常需要调整啊?但是,你连续播放几张Dolby Digital音轨的电影节目,你会发现,主音量一般都在同一位置。这个实验说明,CD的录音参考电平每家公司都不一样,完全没有标准啊!放多响的声音,完全是听众自己决定的。

你什么时候看到,立体声发烧友用Radio Shack声压表来校准立体声系统的还音电平?即使有测试仪器,你究竟要将音量调整至多少分贝才算标准呢?而刚入行的AV初烧友都知道,AV功放里的粉红噪音是用来校准75dBc电影还音电平的。

在国外,很多立体声Hi-Fi设备的生产商在演示器材的时候都倾向于使用知名大公司出品的CD,如Telarc, EMI等。小公司出品的CD,谁知道究竟好不好呢?

但是,电影工业是有标准的!只要资金足够雄厚,搭建视听室的时候严格遵守各项专业技术指标,你就可以听到与斯皮尔伯格所听到的一样的效果。

镜头回到很多年前的广州,在海印电器城,笔者陪着第一次来中国的THX培训讲师John Dahl老先生逛店,体验中国家庭影院的实际水平。我们来到一间非常高档的展示厅,器材价值不菲,店主欣然为外宾播放了一段当时比较流行的《汽车总动员》。笔者询问外宾的感受,老先生说:“演示效果真的很离谱也,和原始效果完全没法比,当年在录制这个片段的时候,我就坐在录音师的旁边,当汽车引擎突然轰鸣起来的时候,我差点从凳子上摔下来,今天,完全没这种感觉!”。依稀还记得的,那套系统的价格,至少在80万以上。

本章小结:

1. 其实本人并不是反对立体声音乐发烧,听音乐本来是件陶冶人情操的事,本应该是值得提倡的。IT界的名人周总就经常鼓励身边有钱的朋友购买音响器材在家里听音乐,我觉得这很好啊,总比经常泡夜店,唱K好多了。但是,当这种文化变为一种可怕的“巫毒”的时候,恐怕对整个行业都很不利了。
2. 经常有人说“换一根某某品牌的线,低频音质立马就脱胎换骨”,“大哥,你的频率响应在38Hz处有个超级大谷,你基本听不到那个频段附近的低频,你换根线,低频音质怎么就脱胎换骨了呢?难道那根神奇的线智能地检测出38Hz处的大谷,然后用魔力将它顶回去了呢?
3. 立体声发烧音响行业,还是会继续存在下去,存在即是合理的,存在就是有市场需求的。无论这篇文章的影响有多大,从今往后的20年,还是会有很多人花重金购买名牌的线材,音箱等等发烧产品。即使是在定制安装行业很红火的美国市场,立体声发烧产业依然有着它的市场和追随者。
4. 我想提倡的,是以一种更加科学和求实的态度去追求梦想中完美的音质表现,无论是立体声Hi-Fi还是多声道系统。消费者不断攀升的对品质的追求才是促进整个影音行业发展的动力。

晚安各位,敬请期待,第三章 关于标准的一些基础知识
MAX

第三章 关于标准的一些基础知识

前面两个章节的内容其实都是为了后面的几个章节做铺垫。目的是告诉大家多声道其实是比两声道更为先进的声音格式。如果你家的多声道系统声音效果不佳,大多数情况,是一些技术参数并未达到标准,或者说,离标准还差很远。

要了解标准,首先,你需要了解什么是声音。

很多烧友烧了一辈子,你问他喇叭发出的是什么,他一定很不耐烦地白你一眼,然后说,“那还能是什么呢?当然是声音罗!”很遗憾,这位兄弟,你家那对100万的音箱,发出的不是声音,是振动!

真实的情况是,音箱的发音单元产生了振动,这种振动能量随着传播媒介(比如空气)进行传播,然后被人耳所接收并最终传递给大脑,大脑中形成了一种感觉,这种感觉就是声音。所以说,声音是一种感觉。声音形成的三个要素是:振动源,传播媒介和接受器(耳朵或录音话筒)。

当振动源振动地很慢的时候,声音的频率就偏低,我们就感觉是低频。
当振动源振动地很快速的时候,声音的频率就偏高,我们就感觉是高频。
当振动强度很大的时候,我们就感觉声音很响亮。
当振动强度很弱的时候,我们就感觉声音很轻。

人耳能感知到的声音频率范围是20-20KHz。因此,所有音频设备的频率响应范围都必须符合这个范围。但是,很遗憾,大多数的人实际听力范围都无法达到这个大的范围,年龄越大,范围越窄。初生的婴儿的听力可以达到这个范围,但是大多数成年人基本都达不到。

一般30岁左右的成年人,其听力的高频上限最高能到17KHz。本人大概是在15KHz左右,公司里一些年轻的小伙子,大概能到16KHz。一些60岁左右的老年人,估计只能到12KHz左右。但是,这并不很重要,因为我们生活中常听到的声音信息基本都在8KHz以下。8KHz基本涵盖了90%以上的声音内容。

Max小贴士:如果你的预算比较有限,那还是不要考虑某些安装了超高音单元(比如能到40KHz)的贵价音箱了,选择一款在通带范围内(比如200-8KHz)表现优异的音箱是比较务实的选择。

听力范围测试其实很简单,大家可以找一副优质的耳机,然后在电脑里安装一个正弦波信号发生仪。播放测试信号(声音不要太大,注意保护听力),从20Hz一直扫到20KHz,如果在某个频点你开始听不到了,这个频点就是你的听觉上限。

其次,再让我们了解下什么是分贝(dB)。

分贝是电子和声学测试领域最常用的度量单位之一。分贝并不是声学专用的度量单位,它是个相对量,它标称的是测量值偏离标准参考值的程度。因此,分贝一定要有个参考值。如果没有参考值,你说10dB还是100dB,完全没有任何意义。
信号源产品的频率响应测试图如下图所示:



测试的时候,一般先播放1KHz 200mVrms的信号(CD/DVD),然后测量信号源产品的输出(比如左声道),如果测量的结果是205mVrms,那么205mVrms的电压就是本次频率响应测试的参考标准,也就是0dBr. r”的全称是“Reference”,意思是参考。信号源产品和功放产品的频率响应测试基本都是以某个电压值作为参考的。


接下来,再播放20-20Khz的扫频信号,绘制出一条频率响应曲线,如上图所示。在20Hz20KHz处大家可以看到,信号有所衰减。


如果在20KHz处测得的信号输出幅度是191mVrms,那么20KHz处的信号偏离参考值的分贝数=20lg(191/205)=-0.2dB


举个例子,比如大家都很熟悉的OPPO BDP-93蓝光机。官网上的频率响应参数如下:

20Hz-20KHz(±0.3dB), 20Hz-96KHz(±2.0dB)


误差一般是由于元器件的质量误差产生的。信号源产品的频率响应的误差一般在0.5dB之内。High-end的产品,由于使用了优质的元器件,可以将误差控制在0.1dB之内。从这个角度来说,贵价产品是有其贵的道理的。

功放产品的频率响应误差一般在1dB之内。扬声器产品的频率响应误差一般在3dB之内。

那我们平时所说的75dBc影院标准参考声压值又是什么意思呢?

这里所说的75dB,它的参考值的是我们的听觉阈限(auditory threshold)

刚才我们介绍了,声音产生必须有振动,如果振动的强度太小的话,人耳是无法感知到的。于是这里我就引入了声压的概念。声压就是大气压受到扰动后产生的变化,即为大气压强的余压,它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。人耳的听觉阈限是20 upa,也就是2x10-6帕斯卡,低于这个强度,人是感觉不到声音的。

为了便于工程计算,我们把使用了声压级来标识声音的强度。

dB(SPL) = 20lg(Prms/Pref), Pref=20 upa

日常生活中,普通办公室的环境噪声的声压级大约5060dB,普通对话声的声压级大约6575dB,纺织厂织布车间噪声的声压级大约110120dB,小口径炮产生噪声的声压级大约130140dB,大型喷气飞机噪声的声压级大约150160dB

更多内容,大家可以参考以下文章:
http://www./html/popular/2009/12/122SB2009.html

另外一个细节大家也不要忽视了,75dBc中的那个小c,意思是C计权。关于计权,这里不细说了,有时间的朋友,大家可以参考以下文章:
http://zhidao.baidu.com/question/1055892.html

最后,要给大家说一个很重要的概念。电影院和电影录音棚的标准参考声压级其实是85dBc而不是75dBc,那为什么会有这10dB的差异呢?

专业领域,使用的是-20dBFS(相当于200mVrms)的粉红测试噪音,在录音师位置/电影院中间测量85dBc的声压。但是,在普通家庭中,85dBc是很高的声压,在这么高的声压下进行声道电平调试是很痛苦的事情,也不利于保护听力,于是,在家庭AV功放和解码器中,校准声道电平的粉红测试噪音是-30dBFS的,那么用户只要把声压校准在 75dBc就可以了。这个校准的目的是寻找合适的音量位置,无论你使用哪种测试信号,其结果是一样的。


MAX小贴士:校准家庭影院的声道电平,最佳方式是播放功放/前级解码器中自带的粉红测试噪音。即使你是专业人士,最好也不要尝试播放测试碟中的-20dBFS的粉红测试信号。



本章总结:


频率响应误差(Error)是影响音质的主要参数之一,人耳对于超过3dB的频率响应误差很敏感。声音忽高忽低,人就觉得声音不好听。


1)信号源产品的频率响应误差一般在0.5dB范围之内。




2)功放产品的频率响应误差一般在1.0dB范围之内。




3)扬声器产品的频率响应误差一般在3dB范围之内,好的产品,可以控制在2dB之内。





大部分AV产品基本都能符合这个标准。这也是为什么我说,你家的器材其实已经足够好的原因。更换贵价的器材,在频率响应这个指标上,最多也就提升1-2dB

4)最后,让我们来看一看,在一间普通的小房间里面,也就是你坐的位置,测得的频率响应曲线。





上图中,在60Hz和125Hz处,频率响应误差达到7dB(以75dB为参考)。这还算是不错的,很多时候,低频区域的误差可能会超过到20dB,见下图。如果排除器材本身的质量问题,那么更换更贵的器材,也无法解决这个声学问题。解决声学问题,需要其他更科学的手段。





敬请期待第四章。在新的一章中我将以量化的方式告诉大家好的家庭影院应该达到哪些标准。

MAX

第四章 家庭影院音频标准终极揭秘

终于来到这激动人心的一刻了,今天,我们将了解到好的家庭影院应该达到什么样的效果,如何以量化的指标来评判一间家庭影院的音效质量。

首先,让我们来看看“家庭影院”这四个字的真正定义。

以下就是维基百科对“家庭影院”的标准解释:

Home cinema, commonly referred to as home theater or home theatre, are home entertainment set-ups that seek to reproduce movie theater video and audio feeling in a private home.

中文翻译:家庭影剧院,通常也被称为家庭影院,是在私宅中重现电影院音质与画质的娱乐系统。

那么电影院音质与画质的最高标准又是什么呢?

各位看官,下面这间影院就是全世界电影院的最高标准——卢卡斯电影制作公司天行者后期制作室——施塔格剧院(Stag Theater)。在这里,电影得到了最完美的诠释,在这里,电影播放的效果是100分。世界其他任何地方的影院,包括家庭影院,最高只能达到99分。



很遗憾,这间影院平时不对外开放,只做为科学研究用。有兴趣的朋友可以去以下这个网站以360度全景视角来参观下这间传说中的终极影院。
http://www./sound_projection.html

这间影院有哪些与众不同的特质呢?

1.这件影院建造在美国加州一个非常安静的小镇,影院的空调系统是安装在另外一幢楼里,然后通过管道接到这间影院。空调出风口在房间的顶部,以非常缓慢的速度出风。这间影院的背景噪音达到NC20 标准。
2.这间影院的使用了5只前置音箱(笔者推测是3只中置,用于覆盖所有座位),10只超低音扬声器,24只环绕音箱。所有的音箱都是单独定制的,并且使用了世界上最好的音箱单元。总功率高达31,000瓦。
3.前置扬声器采用电子三分频,高//低每一路都有一台单声道后级功放来驱动。
4.环绕扬声器是电子两分频,每一路也都配备了单身道功放来驱动。
5.超低音扬声器每只配备一台超高功率功放。
6.所有音箱的辐射角度和辐射范围都能精确调整,以达到每一个座位都有完美效果。
7.影院同时支持DD/DTS/SDDS音轨,方便录音师比较不同的音轨效果。

如果你是多声道电影发烧友,那么你发烧的终极目的只有一个:建造一间属于你自己的私人影院,让这间影院的音质与画质接近Stag剧院。

如果Stag剧院的效果是100分,那么这个论坛上大部分烧友的家庭影院效果,顶多也就是30分吧。这结果听上去挺让人受不了的,毕竟有些朋友花了很多金钱和时间来打造自己的私人影院。不过,这也正说明,我们发烧有奔头啊,提升空间很大啊!

读到这里,很多烧友已经按捺不住了,别急,我们马上就要进入终极揭秘环节了!揭秘前,先来简单回顾下THX的历史。

说的简单点,上个世纪70年代,大导演乔治卢卡斯拍摄了《星球大战》电影,风靡全球。有一天,他独自来到他家附近的一间商业戏院观看《星球大战》电影,想看看观众对这部电影的反映如何。观众叫好声此起彼伏,但是,乔治卢卡斯却高兴不起来。他发现,这间影院和音画效果远差于他在后期制作室听到和看的效果,观众们虽然高兴,但是他花了很多心所设计的音画效果却没有完整地传递给这些观众。于是,他就想建立一套从后期制作室——审片室——商业影院的技术标准。在这个标准平台之上,导演的作品就可以完美地呈现给观众。

乔治卢卡斯就聘请了南加大电影学院的教授汤姆林森.霍尔曼(Tomlinson Holman)来制定这套标准。教授的名字的首字母是TH,再加上,乔治卢卡斯的第一部电影是《THX1138》,于是这套标准就被称为THX

自从1983年开始至今,THX公司的认证业务已经渗透到了影音行业的每一个环节。大体可分为节目认证(比如DVD,蓝光等),设备认证(功放/音箱/投影机)和房间认证(后期制作室/审片室/商业影院)。

据笔者了解,THX至今未正式公布THX认证家庭影院的技术标准,但是,THX公司可以认证在私宅中建造的后期制作室级的级别私人影院。说白了,就是技术指标达到了就可以。以下就是笔者从THX内部搞到的技术标准:

THX认证家庭影院应该符合以下基本技术指标(还不完全):

1.房间中没有任何一位观众的座位距离房间任何一面墙壁的距离小于1米(地面除外)
2.所有影音设备必须都具备THX或者THX PM3认证
3.房间中所有门都必须能够完全关闭。
4.所有设备启动后,在空调开启的状态下,房间本底噪音指数低于NC25标准。
5.房间内所有观众位置必须在1KHz时能达到105dB极限不失真声压级
6.房间内所有观众位置必须在40Hz时能达到105dB极限不失真声压级
7.测试频段(Mid Band = 200Hz – 8kHz.
8.房间中任何一个观众位置,L/C/R声道的在测试频段内的频率响应误差不能超过
+/- 3dB

9.每个座位间,L/C/R声道播放1KHz信号时,声压差不超过+/-3dB
10.每一个座位,30Hz-200Hz频率响应不超过+/-6dB
11.每个座位间,40Hz的低频声压差不超过+/-8dB
12.房间中任何一个观众位置,测试来自每一只环绕扬声器的频率响应,误差不超过+/-4dB
13.1KHz处,每只环绕扬声器在每个座位上的声压差不超过+/-6dB
14.房间中,每个座位的水平视角范围必须在2852度之间。
15.如果是使用投影机,那么投影幕必须是THX认证的透声幕。
16.在影片播放时候房间背景光亮度不能超过3FL
17.在影片播放时,没有光源直射屏幕。
18.如果是投影机前投系统,屏幕亮度最低14FL;如果是电视机,屏幕亮度最低35FL
19.如果是投影机前投系统,屏幕ANSI对比度至少150:1,如果是电视机,屏幕ANSI对比度至少200:1

各位烧友,给自己的私人影院系统打个分吧?

第五章内容预告

究竟哪些指标才是最重要的?预算有限的情况下,应该如何合理投资呢?


MAX

第五章SubwooferLFE

本来第五章想写一些更深入的关于音频标准的内容,但是最近看到论坛里还有很多朋友对SubwooferLFE的概念比较模糊,于是就想先写一篇关于低音的文章,毕竟低音对家庭影院的效果有很大的影响。

一位美国的家庭影院设计大师曾说过,低音就好比是盐。盐放的少了,食之无味;但是放多了,又掩盖了食物的鲜味。低音也是一样,如果缺少低频,影音节目的感染力和冲击力势必大打折扣;而低频如果太多了,又会影响影音节目的清晰度。所以,恰如其分是最理想的。

今天大家在AV功放/解码器里所看到的扬声器配置(Speaker Configuration),比如声道Large,Small等设置,是低音管理系统(Bass Management)。

低音管理最早起源于上个世纪80年代,M&KTriad公司所推出的卫星音箱+超低音的组合。在同时,杜比实验室也推出了低频分配系统,允许AV功放/解码器将中置声道的低频信号分配给其他声道来重放。

1990年,卢卡斯电影公司推出了THX认证标准,要求在家庭影院中每个声道都能在观众位置达到105dB的最高声压级(低频),以符合电影录音棚的标准。但是,标准推出后才发现,在家庭中实现每个声道都在低频段达到105dB的最高声压级是很不现实的。除非客户使用体积非常大的音箱(双12寸或者15寸低音单元)。于是,THX制定了一套简单的低频管理系统,让单独的超低音来负责整个所有主声道(L/C/S)的低频还原。这样,在家庭中体验澎湃低音的同时主箱的体积大幅度缩小。

到了1995年,杜比实验室和DTS分别推出了独立的5.1声道系统,增加了一条独立的声道——LFELow Frequency Effects),中文翻译为低频效果声道。播放这个声道的信号时候,在观众位置的最高声压级可以达到115dB。如果大家没有体验到传说中的“低频打心口”的感觉,只能说明你家的系统没到115dB。客厅党基本没可能了。如果真能到,估计不只是整幢楼,估计整个小区的邻居都来找你麻烦了。115dB是啥感觉,迪厅去过吗?就和那差不多。

下面来聊聊SubwooferLFE的区别:

LFE是信号声道,频带宽度20-120HzDTS20-80Hz),它独立存在于5.1声轨中。它也是5.1音轨中最不重要的声道。它的出现是断断续续的,不是每时每刻都有。一部动作电影,其LFE声轨的总时间可能会达到20分钟。而一部文艺片,可能也就5分钟。少了LFE,顶多是低频不够力度,但不影响观众观看影片。你能想象L/C/R/Ls/Rs中的其中任何一个声道缺少吗?所以,这里又回到文章的开头部分,LFE就好比是盐。少了盐,至少食物还是可以吃的。

LFE声道在录音时比其他声道低10dB,而在播放时,还音系统自动加了10dB的增益。所以LFE声道的信噪比比主声道低10dB,但是,动态范围却大10dB。由于LFE声道的频带较窄,所以牺牲信噪比换取动态范围还是比较科学的做法。请参考下图。




Subwoofer是还音声道,在Subwoofer播放的低频信号包括所有声道的低频部分(比如80Hz以下的部分),还有LFE声道。所以,大部分的情况,超低音负责了整个家庭影院系统的低频播放。





如果我家的系统使用了落地音箱,那我还需要将音箱设置为Small吗?是的!如果你一定要将喇叭设置为Large,那么音箱的低音单元至少15寸以上,或者双12寸,而且承受功率必须超大。但是,即使你有这么大的音箱,还是应该把它设置为small!!

为什么呢?因为小房间的低频驻波严重影响低频的音质,如果你把低频在左右主箱中播放,那么很有可能左右主箱的位置会激发房间中某个驻波频点,从而劣化低频音质。如果把系统中所有的低频都交给超低音扬声器来统一管理和还原,那么移动超低音的位置(左右主箱的位置移动范围很小吧?就算能移动,也可能还会引起其他的一些问题,比如房间边界反射等),或者使用多只超低音,都能起到抑制低频驻波的功效。


所以,从今天开始,你的家庭影院系统别再出现Large了。好的低频音质,从Small开始!

最后,再来解释一些比较实际的问题。


1.LFELFE+Main

这是功放中很常见的设置。笔者认为,这样的标识是比较误导,正确的标识应该是Sub OnlySub+Main

这里的LFE模式,是说在这个模式中,所有设置为small的声道,它们的低频在超低音中播放。如果LRLargeC/LS/RsSmall,那么LR音箱只播放它们自己的低频,而Sub中将播放C/LS/RS的低频部分还有LFE

LFE+Main模式中(有的功放只在LRLarge时才可选择个模式)。如果LRLargeC/LS/RsSmall,那么LR音箱不仅播放它们自己的低频,还播放了C/LS/Rs的低频和LFE;同时,在Sub中还将播放C/LS/RS的低频还有LFE。这种模式,又被称为Double Bass,意思是双重低音。这种模式应用于LR是较大的音箱同时Subwoofer的推动力又不太够的情况。通过两次低音的播放,加大低频声压级。

但是,由于低频在三个不同的地方同时播放,低频在观众位置处的融合度非常难调试,要获得好的低频效果,除了后期调试外还需要点运气。因此,高水准的家庭影院都不推荐使用这种模式。

所以,LFE模式才是高水准家庭影院应该选用的模式。你所要做的,是选用质量好的,瞬态出色,音色符合你口味的小型主箱,再配合多只高性能超低音,才能到达好的效果。

各位想想看,家庭影院是用来看电影的,不是看音箱的,放那么大个的音箱在银幕两边,是不是有碍视觉啊?再说了,用那么大体积的主箱,功放是不是成本又上去了?而且你买的主箱,能到105dB极限低频声压级吗?实话,普通零售型hifi落地箱,基本是没可能的。

大体积的音箱一般应用于40平以上的大型家庭影院。但即使在大型家庭影院中,仍然把它们设置为small。大型家庭影院一般都有两只以上的超低音,实在没必要增加主音箱的负担。

2.转角频率

功放内部的转角频率设置理论上是调试的时候才能看出来的,一般是使用频谱分析仪来观察交叉点的低频吻合度。在缺乏专业仪器的情况下,一般先选100Hz,因为很多音箱其实到不了80Hz,特别是环绕音箱。

LFE声道的频率响应范围调到120HzDolby DigitalLFE能到120HzDTS80Hz

超低音扬声器上的转角频率:设置为最大,而且至少是140Hz。因为,从解码器过来的sub信号中含有LFE。如果这里设置为120Hz,那么LFE低频在120Hz处就会多衰减至少3dB

低频的调试其实是整个家庭影院中最重要的部分,不使用专业仪器和测试信号很难调到最理想的水准。笔者今天抛砖引玉,希望读者们至少在功放的设置上不会犯一些低级错误。

MAX


[ 本帖最后由 mgl_sh 于 2011-12-12 18:25 编辑 ]

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