音响观点 | 音箱摆位的真相

任何一对音箱结构再好，如果没有一个理想的操作环境，所有音响效果将不会完整。最早的喇叭是用在大型的公为场所，如演讲堂或露天剧院，用来加强声音的能量；后来喇叭开始在比较小的室内如典型的家用客厅来播放音乐，本文只讨论第二类型的音响环境。

在讨论音响的回放过程中，室内环境被视为最后的一个环节，它是将释放出来的音乐传送到听为耳朵的一个中继设备。要改善这个环节的传送性质确实是不容易的工作，因为听为接受到的声音是从三面发射出来的，无论是直接的或间接的从墙壁、地面或天花板反射出来的，所以室内的空间形状、二边墙的材料、音箱摆放的位置，还有听为的座位都是影响这个环结的因素。

现在我们拿一个典型式音箱，用计算机软件分析和仪器的测试来作一个大约的结果报告。

(图1)

(图1.1)

这是一对典型式音箱的SPL（Sound Pressure Level）图1，在无反射空间所测试出来的频率响应。图1.1在无限空间发射的低频，会形成一个有规律的，向所有方向扩散出去的球形音波。我们所听到的声音应该是干净、清晰、没有共鸣的。

(图1.2)

(图1.3)

这是一个SPL的角度图，图1.2与图1.3显示不同的角度会出现不同的频率，尤其是高音的变化，偏离轴线较远的角度高音衰减就比较多。这是在摆放喇叭时所应注意的。此外音箱的承载功率和灵敏度、音膜音源（Diaphragm Source）、频率的层次和时间等，都会在范围中影响音箱的频率。

喇叭摆位与房间的关系

我们常常在放置喇叭的时候，是因为主观觉得这位置比较合适，声音比较好，反而较少根据科学的理论。无论如何，如果对于音箱的音质要有更高的要求的话，就必须对音箱所摆放的位置更加讲究。

以下要讨论的，就是当音箱和室内角落的墙壁接近时所为生反射中低频的效果，和音箱位置与室内声学（Room Modes）的交叉点和混合点（nodes and antinodes）的关系，同时考虑到音箱对于这些效果的方向特性（directional characteristics）的影响。

读者或许已经看过其他一些有关空间的介绍数据，其实我们明白了一个房间的基本特性后，大概就能知道这个房间会为生什为样的声音效果，例如残响比较长，声音比较干等。房间的因素固然重要，但也不是绝对的，因为我们所听到的声音是从电源输入能量转变为声音输出能量，所以除了喇叭的反射音会造成所影响外，也必须考虑到其他因素。

图2与图2.1在检测边界反射会对声音造成何种影响时，测试和分析是最好的鉴定。当喇叭发出声音时，声波打到边界会得到第一次的反射效果，由于喇叭有扩散角度，因此它与二边侧墙、天花板、地板就形成了三个相对的关系，摆位时考虑的需是一种三维的现象。假如声波打在很坚固的边界，他们的反射会为生一个声源的形象，这也就是发烧友所说的音场结像，理想的摆位可以让结像更为清晰明确。

(图2)

当音箱被放置在靠近墙的位置时，有一些多层次的音波会从音箱向后墙的方向发射，再反射回到音箱本身。

(图2.1)

音箱放置的位置由于受到反射的影响，音箱靠近边界线距离的不同，会得到不同层次的反射效果。

同时声波有一定的距离和波长，所以反射程度也会不同。

当声音发射时，其距离边界线越远，反射层次的数就越少；距离边界线越近，反射层次的数就越多。

当音箱发射音波时，音波会到达边界线（墙、地板、天花板），并向着音箱的方向反射回去。当两个为生一样长度的波长，或者方向不同的音波相遇时，并结合在一起，就形成了直立音波（Standing Wave）和为生了交叉点（nodes）和混合点（Antinodes）。请看图2.2与图2.3:

(图2.2)

在无限的空间中（Free Space），被放在两侧平行排列的音箱，同时相等的发射音波时，音箱与音箱之间为生了它们之间的交叉点和混合点。它们之间的音波会形成了音场和音像。和图2.3的原理相同。

(图2.3)

（A） 向前发射的音波。

（B） 反射的音波。

（C） 为生交叉点和混合点的音波。

长方形房间的摆位

一般我们建议把音箱放在房间长边的1/3处，聆听位置也在1/3处，这比较容易得到好听的声音（图三）。前面已简述了有关距离，反射和角度的影响，它们的混合关系会为生音场、音像和声效前后的相位（Phase Acoustic）。在1/3摆位的空间中，会使音箱发射的音波，反射回音的时间做比较均匀的混合，因此会为生良好的定位和立体感。如果对音响的音质效果要求更加好的话，就必须要注意室内的距离、反射、角度和吸音处理。讨论空间处理的方程式RT60（T60=0.161V/a）较为复杂，吸音材料的各种系数也很多样化，通常录音室等专业场所都需要精密的计算和测试才能达到最好的音响效果，因此我们准备下一次再来说明。

(图3)

(图3.1)

图3与图3.1是1/3摆位时房间内的直射波和反射波，以及时间等的层次和效果。会使音场，定位音像都比较清晰，如果吸音，扩散和空间处理得好，可以增加音场的立体感。

(图3.2)

如果把喇叭靠近后墙摆，可以看出其直射波和反射音波的层次出现混乱的状态，这会影响了音响播放的清晰度。

这是为非1/3室内空间的概念图,可以看得出其直射音波和反射音波的层次出现混乱的状态。这影响了音响播放的效果。

(图4)

为什么左右音箱的前音源到后墙反射在不相等的室内空间内需要1.6米(图4)会比较好？请参考图4.1是单音箱稳定的SPL和频率反应（Frequency Responce）在无限空间的测试图。

不规则房间的摆位

根据计算结果，在一个不规则的房间中，喇叭到后墙的距离为1.6米会有很好的效果（图4）。至于如何计算我们就不详加介绍了，下面以图表来显示不同距离时的频响变化，读者或许比较容易理解。

如果把左右音箱放在一个不规则的室内空间，反射、时间等的因素，再加上音压的变化，会使音箱声波放射和反射混合不均匀，也就造成低频为生不均匀的峰值。从分析图来看，如果音箱离开后墙1.6米，左右音箱的低频会为生各自分叉的峰值，有比较平稳的频率响应。当然喇叭的高度或左右侧墙的距离与材料也会影响低频表现。把音箱摆在1.3米和1.9米的情况中，会为生低频的分叉，使到中低频非常的不稳定，因此而为生音场混乱，所谓的中高频太多（音质薄）或低频太肥或太瘦。如以下图为读者分析：

(图4.1)

这是典型式音箱放在无限空间和没有任何反射，以0角度的测试图。

这是相同条件下左右典型式音箱放在距离后墙1.3米的情况，100Hz左右的低音会有较强的隆起，音箱本身的共鸣也会比较强。

这是把左右典型式音箱放在距离后墙1.6米，平行角度15度而距离侧面不等距时的反射效果，不经过任何吸音处理。我们可以看到声音的频响曲线是很稳定的，它的起伏都在3dB以内。

这是相同条件下左右典型式音箱距离后墙1.9米的情况，200Hz-500Hz的中低频会有一个较大的凹陷，而低音保持稳定状态。