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试重写音响系统XX要 [复制链接]

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人脑由三部分组成:即脑干、小脑和大脑。脑干可认为是原始的脑,主要功能传递感觉信息,控制某些基本活动,如呼吸和心跳。脑干没有任何思维和感觉功能。小脑负责肌肉的整合作用,并有运动记忆功能。随着年龄的增长和身体各部分结构的成熟,小脑会逐渐得到训练而提高其生理功能。然而对于运动,我们并没有达到完全控制的程度。你可以自己测试一下:在不活动其他手指的情况下,试着弯曲小拇指以接触手掌。而聪明的大拇指与食指完成这个动作则十分容易。大脑是人类记忆、情感与思维的中心,由两个半球组成,表面覆盖着1-2毫米厚的大脑皮层。没有这个大脑皮层,我们只能处于一种植物状态。大脑本身又分为四个脑区或称之为四个脑叶,即额叶(控制抽象思维的主要结构)、顶叶(帮助处理感觉信息)、枕叶(主管视力)、颞叶(掌握记忆、听觉和语言功能)。额叶位于大脑最前方,顶叶随后,枕叶最小位于下方,颞叶位于大脑两侧、太阳穴附近。

人脑的重量约1.5公斤,大脑皮质由1000亿个神经细胞组成,大脑皮质由皮质的灰质和脑本身的白质构成。灰质约有140亿个神经元,每个神经元与其它神经元的连接多达10000条,是宇宙中已知的最复杂的组织结构。每个神经元本身也是一个错综复杂的系统。这些神经元以高度复杂的方式联系在一起。

为了说明神经元数量之巨大,如果将100个神经元装在一个1立方厘米的小盒子里,需要一间长、宽、高各10米的房屋才能装下所有的小盒子。

大脑作为人体的神经中枢,指挥着人体的一切生理活动,如脏器的活动、肢体的运动、感觉的产生、肌体的协调以及说话、识字、思维等。科学研究证明,大脑特定功能源于大脑的某一区域,因此大脑被划分为不同的区域,如感觉区、记忆区、语言区、识字区和运动区等。而大脑各区功能的发现,最初是通过某些特殊病例的研究而获得的。例如,撞击大脑左半球会引起右侧瘫痪,比如右腿、右手臂和右手的瘫痪;与此类似,撞击大脑的右半球会引起左侧部位的瘫痪。

一个名叫布罗卡的医生1861年发现,撞击左半球某一区域会引起语言障碍。沃尼克医生于1874年发现,接近布罗卡中心的另一个中心也支配语言。当布罗卡区中心损伤时,人仍然能说出有意义的语句,但不符合语法规则。另一方面,如果损伤了沃尼克中心,人能说出近于正确的语句,但毫无意义。有一个名叫井上的日本医生,在20世纪日俄战争中,发现了一些被子弹穿透后脑颅的伤员,尽管没有击中眼睛,但他们仍然变成了瞎子。井上医生由此得出了大脑后部负责知觉的结论。控制语言中枢的布罗卡区和沃尼克区,与记忆有关的海马区、杏仁核等都是这样发现的。
(山西日报)
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好,学习中,谢谢harvey前辈!
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harvey 在 2005-1-12 20:17:27 发表的内容
非常感謝小芽菜指導,我已經學懂了。剛剛上傳的圖都超越100k的,我通過quanlong簡單提示,摸到photoshop改k地方就曉得用了。
harvey 前辈客气了,继续,继续,,,,,,
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非常感謝小芽菜指導,我已經學懂了。剛剛上傳的圖都超越100k的,我通過quanlong簡單提示,摸到photoshop改k地方就曉得用了。
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详细的Diffractal扩散板块尺寸分列如下:
Diffractal扩散板块的阔度
    间格板的厚度0.9公分×总块数7  =  6.3公分
    有槽木条的阔度9公分×块数6    = 54.0公分
    总阔度                          = 60.3公分
有槽木条的阔度尺寸:
    突缘的阔度0.3公分×总块数5    = 1.5公分
    凹槽的阔度1.2公分×总块数6    = 7.2公分
    总阔度                         = 8.7公分

下文我举上一些例子和怎样去做聆听室的声学处理方法,希望对发烧友朋友们有一点帮助:

g聆听室声学处理的影响

通常爱乐者不管它对声音的好坏有无影响,都会将自己的音室装璜得美仑美奂,彷佛不是这样就匹配不起花上百数十万元购置的音响器材似的。这是最不可取的做法,尤其是木板贴墙及架空的天花板、由天花延伸到地面的大玻璃窗等等…对音响效果有极大的负面影响。本地音响店朋友,请我为他的客人度身购置一套顶班音响器材,货物从香港运到后,摆设在他的美仑美奂、8M x 4M落地玻璃,又文化石的、大理石的、吸音纤维棉的…(在还没有装饰前,我已经提出反对,但主人认为先按设计师的去做,不行时再改。 他算是那门子的建筑设计师,盖房子前早就决定这个房间用作为聆听室,他却将它的尺寸定为8.0M × 8.0M × 4.0M的四方形,根本对聆听室的黄金比例概念,完全一窍不通,还向客户说自己对声学处理曾有研究?)

實例:
我在第一篇<谈谈音响「贵气」>中曾提及这位朋友的组合是:
Cello Encore 1.5 Mg ohm前级, ;
Cello Performance 一对Mono Block后级,用作推McIntosch XR 290大屏封音箱高中音部份;
McIntosh MC1000一对后级,用作推McIntosh 290低音部份;
Altis Centuri CD transport + D/A Processor;
ELAC 4π 360度扩散超高音系统;
讯号线6M长的Cello, 数码线为VDH Mc Silver,
LP唱盘是Nottingham 的顶班Signature Anna Classic,
唱头是Clear Audio的Accurate (我转让给他的)+ Ortofon 8N Silver接线,
音箱是McIntosch XR 290大屏封,分别设有高、中、低音的接线柱,
音箱线全部「至高」顶班Signature( 这是后来觉得低音不足时,经手的音响店建议加上的,当然啦,又有生意做了。)

阵容委实强劲,令人垂涎三尺。它们是我一手包办的从香港二手店的朋友购置的,总数仅六七十万(全新时价值超越百五万),新度为75%,性能保持得非常好,因为运输前的包装十分讲究。装配好后的试听结果,反应竟然仅是差强人意而已,我认为原因完全在于聆听室的环境,而不会是设备的性能。我当时仅是客席顾问性人物,不能喧宾夺主的提出直接问题所在。让主人家和本地参与的音响店专业人士们先发表高见。这样的聆听结果,劳动了他们对这套系统调整了三四个月,换这个换那个,钞票又花了十多万,声音依然改不好多少。这个聆听室的毛病是:中低频与低频驻波一直盘踞在室内,只要听到Bass弹奏,或管弦乐低音弦乐部演奏、或大鼓敲击时,就会把许多中低频、低频的音乐细节被掩盖,所听到的中低频与低频一直处于浑成一团状态;低频是痴肥的,而非凝聚有弹性的。这是正方形空间的通病,「峰峰相连」的中低频与低频的驻波,会严重影响到音乐的平衡性,把原来的演奏破坏得面目全非。音乐显得软弱而无力,或干涩死板,光泽与甜味不够,某些中频段与低频频段的量感不足。低频不凝聚、不够扎实、也不够弹性,低频的量感也显得不足。这套音响系统使用了四部大功率扩大机,也会令人觉得功率不够大。音质不够好,音色没有光彩,声波的扩散不均匀,中频段无生趣,高频段嫌吵杂。

幸好刚巧我在本地认识一位开木材加工的厂家,按我的改进RPG Diffractal图纸,制造完成了一批共二十多块9” x 24” x  48” 尺码的扩散板块,我取到主人的同意后,将它们暂搬进他的聆听室里应用。摆设好后,仅够将聆听室的聆听位置后墙壁摆满,而地面至天花板有3.5M高度,扩散板块高度只有48”,亦即1,2 M左右,故仅仅能遮掩后墙总面积的一半。摆设过程中,我已经将主人家的那套TACT 2.0的数码式均衡聆听室音箱声学平衡前级接好,并将它附设的米高风连接好手提电脑。因此,每当摆放下一块模板,计算机荧屏上的左右声道曲线变化,可以一目了然。

真是出乎我意料之外,我意识不到Diffractal扩散板块对声音起的影响作用竟然这样大。我发觉每摆放一块,左右声道的声音曲线便逐渐趋向平直了。当全部摆放妥当后,便正式开机试听,发觉音质大大改善了,仅低频方面仍嫌不足。按驻波公式计算(声音的速度除以墙的长度),这房间的驻波应该是40 Hz, 80 Hz, 120 Hz等倍频阶次谐波。我们将McIntosh MC1000输出的接线,试着由8欧位置改接到4及2欧位置。结果当连接在2欧位置时,低频出来了,输出功率每频道达1,000瓦。我们第一次在这套系统中,听到这样澎湃有力的低频。我观察着计算机上仍未平直的曲线,它们的确出现在20 -120 Hz段音域上。说明了聆听室里,仍然存在着相位互相加强或互相抵消的情况,部份低频被聆听室的环境抵消了,致令低频的再生的程况这样差。对症下药的话,除了增加Diffractal扩散板块的数量外,还必需加上适度数量的吸音柱,吸收或减少那些相位相加或相减而来的驻波,只有这样才能把失落的低音寻找回来。

由于现场试用的Diffractal扩散板块是我为我的聆听室订制的,要彻底解决问题,唯有再订制另外更多的Diffractal扩散板块,来处理仍存在的声音「和差」了。于是又订制了一批高度高了一倍的Diffractal扩散板块,数量也增加了两倍多,并特别设计制造了六枝直径0.6 M的吸音柱,以作减少驻波和吸收左右音箱所产生的第一第二次反射波之用。

后来采用大尺码、大面积的9” x 24” x 96” 的 RPG Diffractal扩散板块,加上六条0.6米直径96吋高的吸音柱,才把聆听室的声学处理平衡了。再生的声音频域平衡了,McIntosh MC1000的输出端,亦重新接回了8欧接线柱位置,低频驻波亦已被消除了,分析力很好的低频也能再生出来了,整体再生的音域十分平衡,计算机上左右声道的曲线整个再生频域都平直了。由于主人喜欢McIntosh XR 290音箱的气派,我必须替他选配一套系统适配这对音箱。后来这位朋友又添置了一台SONY 777 SACD唱盘,聆听起来与一般CD机好不了多少,这是因为他仍用着Altis的译码器,当然升不上24 bit 96-192 KHz了,效果必然差。现在这套系统等待的,仅是数字软件制式的决定,去选购怎样的高质素译码器( 如dcs等 ),看看怎样去提高软件再生的质素。但是在模拟讯源方面,Nottingham 的顶班Signature Anna Classic,加上了Clearaudio的Accurate唱头,已经拥有了非常高质素的回放效果了

从上述朋友里搬运回来的RPG Diffractal 9” X 24” X 48” 大小的扩散板块,将我的聆听室四壁围绕了,前后墙还可迭起几块板块,增加扩散能力。试听起来,效果正如预测:出奇地好。好到原本我想将这30平方米(85立方米)不到的聆听室,以拆除隔壁房间方法,将它扩大至60 -70平方米的念头打消了。凭良心说,这聆听室的声学处理仅做了70%左右,尚余的30%未能完全解决,看来还要把天花顶架空的隔板、一米多高的墙基板装饰等全部拆除掉,Dynaudio Consequence 音箱就有足够的空间呼吸( 约102立方米,我读过B&W Nautilus鹦鹉螺 801的说明书,这15吋口径的低音音箱,也仅需要60立方米的呼吸空间而已 ),声音当然能够舒展得十分畅顺。花万元左右的代价,换来这样好的聆听效果,真是出乎我意料之外。还有一点要做的,就是设法将仍然裸露的墙壁及天花板,再以RPG的Skyline(我存有制造这RPG Skyline的发泡胶模子,别人寄存我这里,我有权使用)选择性地贴上,相信便能够弥补尚欠的声学处理10-20%。

[upload=jpg]Upload/200511219533816805.jpg[/upload]

图 6 Skykine发泡胶模块                    

这块Skykine发泡胶模块已经以石漆处理过,目的是提高它的重量和扩散效果。我在广州音响城中买的,它的零售价为每块RMB75元,发泡胶的密度还不是最高的,轻飘飘的看来不会有好效果,因此我在它的表面喷上石漆。后来本地的音响店抄袭了它,制造了一个生产模子,该店倒闭后将模子存在我处。下面是我寫<貴氣>文集時的一位從深圳來email詳細了解後,並親自到我聆聽室聆聽改善聆聽室的聲學處理的效果,心中對我的建議大為嘆服。結果在我的朋友工廠訂製了九千多元的diffractal洐射模板。最近幾位家在無錫的朋友,託我製造了120塊較便宜的skyline泡塑擺置在音室適當之處,音色就有顯著改善了。我將emmail來的報告登錄如下:

陳先生:
您好!
这几天我正试着将skyline板贴到我的听音室内,效果真是令我大吃一惊,对声音的提升极大,高频要圆润得多,低频下潜更深,而且很富有弹性,似乎声音更有力道了,气势也大了很多。说实话比上次您给我的OCOS线的提升要大的多。我在室内已贴了22块,我不知道贴多了声音会不会发干?不知您是否有这方面的经验。

另外我要告诉您,我的朋友贴了skyline板后也给我打电话效果很好。所以,真要好好谢谢您。

这两天我在HIFI168的论坛上天天在看您的贴子,关于对刘汉盛《音响二十要》的几点批判,我坚决支持您的观点。写散文不要紧,如果要写这种带有指导性的文章,我觉得应有严谨的态度,充分的理论依据,至少名词定义要准确不含糊。而刘先生的文章只能算是散文,第一次看到这篇文章,我感觉也是一头雾水,不过那时本人是刚接触HIFI,所以只以为自己道行不深,理解不了这些“已深入人心,无须解释”的名词罢了,再想想其他更玄的文章,也就不了了之了。没想道您会这么认真地提出批判,真应该向您这种求真的精神致敬,多一点您这样的人,多一点这种认真劲儿,对净化、科学化HIFI界有好处。在此向您表示支持,希望能读到更多您的文章。


身体健康!
胡xx
2005.01.06

[upload=jpg]Upload/200511219542237237.jpg[/upload]

[upload=jpg]Upload/200511219544131668.jpg[/upload]
图7 我的意思是像这两张照片般,在我的聆听室的墙壁上端和天花,均贴上Skyline发泡胶片。

h聆听室里声音扩散的重要性

我们所听到的声音,是从声源直接扩散,和周围环境间接反射而成的混合声波。由于声波的传播途径不同,故耳朵所听闻到的声波,可以说是不连续的和彼此没有关联的。声音反射的强度的瞬时分布和方向性,取决于我们所能捕捉到实际声源的程度。因而,控制聆听室的反射,成为声学设计上的一个中心考虑要素。

过去十年来从心理声学上的主要发现,曾经认为横向扩散反射,与主观感觉在空间或密室之间彼此有肯定的联系。但是,当这些反射过强,并且较直接声音更早传达人耳朵时,结果声音的干扰会引致一种强烈的方向性印象、错误的定位性、和频率的音色染。

房间的反射可以通过吸音、扩散和反射来处理。吸音和反射需要有声学上的设计。扩散显得重要是因为它同时既能降低声音强度,又能增加声音的瞬时分布,而且能改变散布声波的方向性,但又没有消除音场内的声音能量。早期主要反射的强度扩散,可将镜面反射效应降至最低,提高两耳所听的不相同性和空间感,因而亦增加了聆听者的偏爱感。扩散同时亦能令一个实质上细小的聆听室,在心理声学感觉上,创出一个更大的空间感。

i声音扩散的理想表面

曾经有人尝试过很多扩散表面的变化,如复合筒形柱、不规则几何形状和塑形、利用鸡蛋防护纸格等等,但它们仅能对声波散布有利,不能同时改进瞬时和空间响应,作为一项理想的声音扩散器。为了填补造个空隙,RPG扩散系统公司拓展了一项崭新技术,以「一维反射相位格子框绕射」(One-dimension reflection phase grating,RPG)方法,达到声音扩散目的。它由不同深度的、相等隔距的时间通道沟井所构成,通过薄的分隔板分离。深度是根据数学的「数序原理」次序排列。这种二次残数式的排列设计就是 QRD扩散器的设计基础,再经积本式计算机设计化而成模板。利用它,可以将各方向的、宽阔频域的声音的瞬时反射密度提高,并且散布在空间中的声音,从任何方向抵达耳际不受时间、场所的影响而产生变化。

j吸收性的相位挠射框格

吸收性的相位挠射框格,是新一代的宽频带吸音板,经过多年的探索,和对相位绕射的深入认识,导引出对新一代的吸音板的拓展,命名为「吸收性相位绕射框格」(absorption phase grating APG)。APG由等阔度的许多沟井构成阵式,但井的深度各异,由窄的框架间隔。沟井深度基于二次残数数序原理(Quadratic Resdue)排列。

要说明什么是二次残数数序原理之前,先说说扩散。扩散是指音箱发出的声波,无论从那个方向射入一个反射体,那些声波都会均匀的向各个方向反射。所以,扩散可以说是无指向的。但是,一般声波的反射通常是定向的。如利用一个斜面来反射声波,声波的入射角与出射角相等,亦即等于斜面的倾斜角加上90º只需一个反射面的长度大于声波波长,则所有的波长较反射面小的频率,都会被反射到某个方向。因此,我们可以了解聆听室的空间中,需要的是扩散,而不是定向的反射。扩散可以令室内的声波趋近均匀,而定向反射只会对某些频率,局部地产生不期望存在的音质影响。

k二次残数数序原理的数学计算公式:

hn = (λo/2N)•Sn = (λo/2N)•N/n²
其中:hn:  沟井高度,
Sn:  是以N/n²的余数,
λo: 是希望扩散的中心波长,
N:   是扩散器的格子数量(沟井)。

其实,知道有这个二次残数数序原理的数学计算公式,亦无助于对声波扩散的了解,这里提出来的目的,解释目前市面销售的扩散板,多数是跟随这个理论设计出来的。说明了为什么二次残数扩散板近年来倍受欢迎,因为它们有一种特性:如果以中心频率为准,它们的扩散范围的低限,可以向下延伸到中心频率以下半倍频(假如中心频率是1000 Hz,半倍频就是750 Hz);上限则很高,可达中心频率的(N—1) 倍。假设中心频率是1000 Hz,二次残数扩散板沟井数目是7,则这种二次残数扩散板的扩散范围的上限约6000 Hz。

由此可见,目前市面销售的扩散板,几乎都是针对中频以上的频率加以扩散。扩散板沟井数目越多,扩散频率上限也就越高。其中若加上二组、三组的总和,所起的扩散范围则更广泛。「沟井」的数目必须是质数:如7,11,13,19,23,29…等等。n则是:0,,1,2,3,4,5,6,7, …。hn则是n那个踏步的高度。

沟井和框架间隔表面,均附上多孔性吸音材料,用作对抗在相位挠射所用的反射材料。既然这种新的吸音性表面,能令宽频带的声音衰减,既能吸音又能扩散,故称为「吸音扩散板(Abffusor)」。这种吸音和扩散的结合,令高中频范围和沟井的低 Q振膜作用,在低频时的分隔框和结构提供出不平行的性能。超卓的性能
    
l 神奇的RPG凹凸吸音扩散板

科技进步一日千里。今天的 HiFi器材已连接近原音回放的水准。但是我们听上去却未必如此,主要原因是一般性的家居聆听环境未能把这些优点显露出来。

RPG的成功原因有很多。RPG吸音板的有效吸音音域极广。在100周以上的频段都起了明显的作用。更可以把84%的附带杂乱音波吸去。RPG的漫音板亦可以显注地把反射音波的速度减慢(大约12 -20 ms)。两者适当合用可以改善任何聆听环境。录音原有的Hall Effect,Ambience,位置感和音场等都可以在家居环境里「重生」。再者,两种板的设计都极具现代风格。对室内设计也有美化作用。唯美与实效并存,无怪RPG受到广泛欢迎。在专业界的成功促使 RPG踏入家居聆听之所。五年的努力得到了成果。RPG Home Concert Hall 终于面世。这一系列产品的功能就是把家居的「小」厅子变成音乐「大」厅!所以音场的深阔和立体感,Hall Effect和Ambience都有大跃进。
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e我自己根據美國RPG廠藍圖所畫的圖樣:

[upload=jpg]Upload/20051121948867765.jpg[/upload]

图1 这是RPG公司的 Diffracta设计图样l   size: 1’11 5/8” × 3’11 1/4” × 9 1/8”

RPG Diffractal   尺码: 1’11 5/8” × 3’11 1/4” × 9 1/8”  60 × 120 × 23.2 CM

[upload=jpg]Upload/20051121949268183.jpg[/upload]

图2  这是我仿造Diffractal扩散板块的横截面图,它是由不同厚度的MDF板构成

我所采用的Diffractal扩散板块是根据上图的形状彷造的。其中右上方的是它的凹凸槽立体形状,根据这图纸,我特别按附在右方样子,设计了整体外形相同的电动刨床用的刨刀刨出来的,在这六条槽的内表面刨了六条小坑,目的是提高扩散板块的扩散效果。
整块Diffractal扩散板块的横截面如右上图, Diffractal扩散板块全部以中密度木糠合成板MDF制造,尺码是1.22 × 2.44米,厚度有很多的选择。我选用0.9 公分厚的板做隔离槽间隔(如图可以看到大小不一共9片);它们之间夹着的刨了槽的板条( 尺码是:8.5 × 244 × 3公分 ),厚度则用3.0公分的MDF。首先将整块锯成每条8.5 × 244公分的木条,然后将木条以刨床刨槽成形。刨刀是按槽坑尺寸特别设计,可以一次成形或降低制刀成本的话,要节省制刀成本时可分两次成形(刀仅按下图的半边制成),木条刨了一半边倒过头来再刨另外的半边。

f Diffractal扩散模板的刨刀

刨刀的凹凸形状如下图,不过省去掉六个凹槽内的细小凹凸纹吧了:

图A为旋转形电动刨床用的嵌装刨刀

[upload=gif]Upload/20051121950880306.gif[/upload]
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考虑到音乐在我们大多数人的生活中发挥的重要作用,现在是科学家寻找答案的时候了。



音响器材的技术规格的定义

选择音响器材时,首先踫上的是印刷得精致美丽的音响器材目录,内容当然免不了有不少吹嘘的句子,还有详细的检定规格。要彻底弄清楚这一大堆出厂的检定规格的确不太容易,其实即使完全明白了对选择也提供不了多大的帮助。比方要选择前后级放大器及音箱,笔者认为最主要的参数是看它们的频率响应范围,只要范围能在5 - 35K Hz内,就可以试聆听,看看回放出来的声音音色是不是自己喜爱的。

现时沿用的测量办法及数字,对听觉心理学非仅毫无参考价值,而且数十年来已经把电声学界导入了失诸千里的畸途上。从前,我们以为互调失真,谐波失真只要保持在0.1 %以下,线性响应只要做到20至2万±1 dB,选择的任务已大功告成。现在,一套平价组合除了扬声器之外,都差不多可以拥有上述的数字。人耳可能原谅甚至0.1 %以上的互调失真 (inter-modulation I M)和T H D。但瞬态互调失真(transient inter-modulation T I M),就算低到上述不可能的0.003 %,也是足够毁灭「现伤感」、「真实感」。

沿用的瞬态互调失真测试方式,是采用平均计算值(root mean square RMS)的分析仪(Analyzer),因此完全缺乏代表性。T I M的时间计算值以微秒(百万份之一秒)为单位,我们在平均分析仪读到的200微秒时间延迟,看似不重要,但对听觉就大有影响。1微秒的T I M 或可以接纳,200微秒时间延迟,其数值在电声学上用百分比显示,就会达到10 %的惊人数目。

耳朵对时间延迟最敏感,而有关时间的—切已知失真,包括相位、动态及谐波重整的林林总总,发烧友或已知道它们的存在,但却仍然未想象到它们的致命性。而电声学界们虽然积极在做功夫,却又因为一开始就用错了仪器而大感困扰。

音响器材的组成

音响器材能够回放出声音来,是由多个器材的组合而成。这已经是常识,这里不谈了。

笔者认为选择音响器材时,应遵循“音箱→功放→CD机”的选择顺序进行比较恰当。那么还是先从音箱这一环谈起吧。
  
a 音箱

选购音箱就像小提琴家选择提琴一样,因为聆听音响的声音是从这对音箱里发出来的,它的音色是不是合符自己的品味是最重要的,最基本的;然后再去寻找匹配这对音箱,能将它们的性能充分发挥的放大器。讯源的设备就各选所好了:贪求方便的话,首选CD,不怕麻烦的,喜欢经常动手调校、变化多姿多采的,喜欢迎接挑战的,那便会挑LP了。只要掌握了彼此的调校匹配的技术,汲取了多少经验教训,相信那一种讯源设备,在选择一片录音很好的软件放下去回放,都能播放出悦耳怡情的贵气声音。当然是在整个音响系统(包括聆听室空间)已经调整妥当的前提之下了。

选音箱,我觉得首先是音色符合自己的口味。否则,名气再大、价格再高也玩得不痛快。音色的类型有温暖、甜润、好象黄昏的晚霞;也有如水晶一般的透明、冰清玉洁等;再就是刚猛、硬朗。当然,实际上的分类并不那么绝对,各种类型之间会有不同程度的过渡,甚至在同一只箱上,不同频段会有不同的味道。买音箱时千万不能心急,花个把月的时间,对初步合意的再分别仔细聆听,以不同的乐器的软件和不同的功放搭配驱动。通过反复试听,找出每只音箱的特点,附带记下这些搭配的经验,就可以一步一步走近自己心仪的声音了。假如不想花太多时间去比较,或者还不大清楚自己究竟喜欢怎样的音色,或售货员也没有办法能调配出自己喜爱的声音时,不妨试试在投资范围内,选一对中性、音染小、个性不明显的音箱,然后通过选择功放来调声,这样搭配的变数会范围相对会缩小一些。待调校到音色对了口味后,就以容易回放出效果的系统作为首选,这样就可以节省不少金钱和时间。
  
至于低频的表现,是发烧友最感兴趣的元素之一,因此对音箱的要求往往会有些过高。一万几千元的音箱用来听听人声、弦乐,或者以不太大的音量听交响乐,应该都没有什么问题;但如果你希望在90db以上的声压下,喇叭不拍边、不压缩,低频仍然能保持凝聚和自然舒畅,如海浪般地阵阵涌来,或者获得捶胸跺肺般的冲击力……,这显然有点过份了。不要说一万几千的箱子,就算数万元的箱子,也未必能够胜任愉快。

按照目前音箱的设计水平,要让低频有良好的延伸,而且在大声压时,低频仍能保持低失真的话,大口径的优质低音单元,或多单元组合的模式是必不可少的。同时,还需要配备精准的分频器,大而结实的箱体,以及其它有利于低频再生的技术手段。事实上,音箱设计中有近70%的成本是花在低频重现上。要获得良好的低频,大口径大箱体是必不可少的,这是由单元的物理特性所决定。如果音箱不能尽情开大音量播放,怕音箱会拍边、会烧坏的话,那么这箱子在低频方面的表现肯定不会好。只有在以大于90db的声压播放时,低频优秀的大箱才能有“密度”和“规模感”的内涵。  

不知道是不是偏爱,我觉得灵敏度越低的音箱(例如83-85 dB,如Dynaudio、ATC等) ,回放出来的声音越好听。不过它们都出了名最爱吃功率的音箱,要驱动好它们很伤脑筋。

b 音室

这里好像有点超越常规,怎会一下子就会谈起音室来了?还有很多音响器材没有谈及呢!请小安勿躁,我只不过挑重要的先讨论而已。我认为音室的处理,对回放出来的声音的好坏,占60 -70%关系。换言之,所有其它音响器材仅占30 -40%了。未完全是,还有相当的%是由回放时用的软件有关。

玩Hi-Fi的乐趣就是有些玩意不用花太大的代价,只要自己花点心思便能达到的;何况玩Hi-Fi乐趣也不全在低频,例如获得优秀的音场,有时会更加迷人。至于音箱怎样摆位已经有不少文章介绍,这里就不再赘述。

这里要强调的是房间聆听环境的营造。

要提醒大家的是,要营造良好的聆听环境,绝对不是件“一劳永逸”的事情。不要以为你在音箱背后装了扩散板,在第一反射点装了吸音材料,在天花板装了矿棉板,就可以理所当然地获得好声。因为,在业余条件下,我们很难具体测定出被吸收的频率是哪些,吸收的程度又是多少,以及房间整体的频响曲线、混响情况如何等等,没有适当的仪器就没有办法测量。所以,仍然面对的变数是非常复杂的,只有在上述工作的基础上,还需要不断的调整,才能真正获得好声。

图省事、追求美观在装修时就把那些吸音、扩散的物件入墙固定牢,就等于断绝了灵活调整的可能性,丧失了进一步调整的余地。我曾多次到过香港「别超」的试音室,它的四边墙的声学处理板块能够正反面、装上数目多寡地变化,每次到那里,视乎展示给客人聆听的是甚么组合,因而每次的摆置都不相同。所以在专业场所中,很多吸音、扩散的物件其实都是做成可调整的,与一般人的想象相去甚远。例如,可改变展开面积的帷幔,可调整角度的反射板和扩散板,甚至低频的吸收,也用上多个可随意增减的穿孔木箱等等。这些手段均值得我们借鉴。虽然,有的朋友觉得这样做比较麻烦,想在装修时就一步到位,把聆听环境处理好,岂不更省事?我觉得这虽属人之常情,但效果肯定不会理想,更不用说达到完美了。记住,收获总是与付出总是成比例的,欲打造试音室的朋友必须有这样的心理准备。
  
a音响聆听环境的黄金比例(golden ratio)

一间房的高、阔、长的比例是十分重要的。大套音响组合在一间理想的房子里,回放时才会有最佳的频率响应宽度(Frequency Response Range)。换句话说,只有在这样的情况下,才可以尽情发挥回放声音的最高至最低频率,声音的平衡度亦会较高,产生驻波的情况极微。 第一反射音波(Primary Reflection)和多次反射音波(Secondary Reflection)的互相干扰情度不至造成混乱。基音(Fundamental)和谐波(Harmonics)的结合又能尽善尽美。声学处理 (Acoustics treatment) 是一门几乎是难以捉摸,莫测高深的学问。声学处理专家都费尽心思找寻最理想的聆听室房间比例,也就是发烧友口中的「黄金比例」,其中有一个是人们最常用的就是0.618 : 1 : 1.618, 例如高 8 尺,宽 13 尺,长 21 尺,空间体积 2,184 立方尺。

在同一房高的比例中,空间越大,回放出来的空间感也会越大, 低频的回放响应也会更加理想,低频频律也比较在小的空间会潜得更低。高频的周波很短,所以一般大小的房间对高频回放没有影响;但低频回放却是另一回事,20 Hz 频率的正负波长是 56 呎;要听到 20 Hz频率的声音,房间长度要足够容纳半个正波长的度——28 呎。但这个长度并不是直线量度的,音波并不是一种平面波形,它是由声源物体(单元),以最大角度向四面八方作半球形的方式扩散。例如一个10 ×16 ×26 呎体积的空间,就可以量度到 27.7 呎长度的对角线,也可以听到 21 - 22 Hz 的超低频了。

房间对声音的重现十分重要。音响组合能不能作全面性发挥,主要的影响因素是「房间」。房间虽然越大越好,不过要以市面能买得到的后级输出功率为准,「空间体积」应该不能超过两万立方呎。而这类空间的高、深、阔的乘积,也足以令器材回放出的声音达到几可乱真的现场感,音场深阔度、空间感等等幻真的感觉。房间处理得越宁静,后级的输出功率的相应效能越轻松。所以,隔音设计越好越有利。声学上的处理,可以进一步将「房间」的效应提高,不但改善驻波、音波互扰等一切的常见问题,更可以制造出较实际体积更大的幻觉空间,从而得到更超卓的现场感受。

聆听室音响的回放出来的声音不好,很大程度是由于房间声音反射的平衡造成的。以一套合格的器材来说,在生产时是按技术指标做出来的,用仪器又测试过。但一旦接上音箱,放到一个现实的家居环境,而不是一个已消除了驻波的音响实验室,问题就会出现。任何最高明的音响工程师,他在设计一套音响时,都不可能考虑到千差万别的聆听环境、空间。音响好玩,就是因为希望能够调校出一种组合,能够回放出好听的声音来。这是一件颇具挑战性的事情。

这里我不是推崇大的聆听室较好,我知道一般人拥有的聆听室体积也不会太大,我现行的聆听室也不超过 30 米²,我自己一点也不气馁,反而极力设法去改善它。结果我找到了方法,将本来想将它拆墙扩大到 50 - 60米²的计划取消了,省了不少钱。这就是声学处理的效果,它把我的聆听室神奇地变大了!

b聆听空间对声音的影响

现在谈论的问题渐渐具体了,是一件发烧友都知道,但忽略而又不懂得应该怎样去做的事,是一件发烧友追求好声音就应该立即要做的事——聆听室的声学处理问题。这是一件非常重要的事,要聆听声音好的音乐,就不能忽略去正视的事情。对音响聆听室做了声学处理的后的回放效果改善,会令你惊诧得目瞪口呆、拍案叫绝!花费不多 (我现行聆听室的面积不到30㎡,我只需要花了八千多元制造了一批扩散板,就能够将聆听室的体积扩大了一倍),效果奇大,可以说是化腐朽为神奇——聆听室变得宁静了,音乐精致清晰了,音场清楚玲珑浮凸,几乎可以触摸得到,花这些许钱真是十分化算。音质和音色提高了,在听录音好的软件时,好声音自然随着而来。下文作一个简单的描述:
风闻我的音响系统有大跃进,小镇里的请缨的志愿军来了不少。七八名发着烧的大汉,七手八脚的将全部扩散板摆放在计划的位置后,该是聆听付出的金钱和劳动,能收到怎样的效果的时候了。
开声后的第一个感觉是:整个聆听环境忽然变得宁静寂穆了(不单是七八名发着烧的大汉鸦雀无声,瞠目结舌不作声,而是整个聆听环境本身完全没有背景声音了) ;另外一个方面,音乐的节奏聆听起来似乎变得比较「慢」了——它实际上并不是真的变得比较慢了。事实是音响系统在诠释音乐的时间空间,彷佛忽然间变得充裕起来,不必匆匆的去处理,有很多时间去作细致分析,宁静寂穆令回放出来的声音显露得更清晰玲珑、纤毫毕现。弱音乐段的迅态,是一种很难呈现得令人信服的音响回放特性,这时变得轻而易举,我在我的音乐软件中,挖掘出很多以前忽略了的迅态信息…
习惯了聆听匆匆而过的声音分析的人,骤然聆听到这种颇为陌生的演绎,难免不引起产生这种「慢」的感觉。这是一种就像是从以往的简单的听热闹,升级到细品音韵;从纷乱烦嚣的「急功近利」华尔街股票联合交易所,忽然置身在一个寂漻无为的「看破红尘」寺院里;从吵闹嘈杂进入到空灵宁谧;就像彻头彻尾的一种人生观概念的骤变,不由不感到陌生。
这种从容不迫的、优游豁达的、闲云野鹤的、逍遥怡然的、淡漠超脱的、慢条厮理的、悠闲潇洒的、一尘不染的、抽丝剥茧的、纤毫毕现的处理音乐讯号的姿态,是我个人最为向往的、可遇不可求的、可望不可即的、雍容高雅的气质风范。它是音乐再生十分珍贵的「贵气」呈露!
我的Restek Exponent后级放大器的储备裕量(head room) ,在这里发挥了它的无比功力,将仅有0.83灵敏度的Dynaudio Consequence音箱,驱策得淋漓尽致。因为聆听环境忽然变得宁静寂穆了,1800瓦输出功率的Restek Exponent后级放大器的力量变得十分充沛,将Dynaudio Consequence音箱推动得更加挥耍自如,不再需要较大的空间,也能舒展出Consequence音箱的本色。本来设在10:30 o’clock位置的前级音量旋钮,现在倒旋至9:00位置就能提供足够的音压。
为什么音响的声音会不好听?我要先为「音响不好听」下个简单的定义。所谓「音响不好听」,指的是声音听起来让人感受到不舒服、心浮气躁、听不到几分钟就想关机;亦即是听到的声音尖锐刺耳、干涩、一点也不甜美、单薄、生硬;或死板、缺乏活泼生动、光泽和丰润、浑浊不清、高中低声音不平衡、某几个低频频率音量压过其它声音的等等。我建议发烧友朋友们在聆听室听音乐时,不妨抱着一只小猫在膝,假如小猫在你怀里乖乖的熟睡不走,好,你的音响系统回放出来的声音一定是悦耳的,奇次谐波不多!我真的试过这样做,我测试的是「仿真」和「数字」讯源的分别,结果小猫在回放「数字」讯源的时候挣扎着跑了,我好奇地跟踪它究竟想到那里去?原来它跑到另外的地方去睡,大概不是我的膝盖太峥嵘,睡起来不大舒服的原因吧!事实说明:小猫的耳朵是灵敏的、分辨得出声音剌不剌耳这回事的。
音响声音好不好听,除了影响我们对音乐的感染力之外,还有什么关系呢?根据我多年聆听的经验,当我们在听好听的音响时,心情会不自觉地愉快起来,对人对事变得更乐观;反之,当我们长期处于不好听的音响之下时,心情容易低落,对人对事都会变得缺乏耐性,脾气也容易暴躁。所以,音响迷人千万不要小看声音好听与否,长期的聆听结果对自己生理、心理所产生的坏影响,会是根深蒂固的。
音响声音好不好听,空间因素影响最大( 据很多国内外的音响专家的见解,聆听空间因素的影响约占60 %)。了解声音好不好听的基本定义、以及声音对生理、心理的影响之后,接下来我们要探讨,到底是什么因素让音响的声音变得好听?或变得不好听?在此,首先从不好听的角度切入,这样比较容易让大家有「切身之痛」的了解。我认为影响声音表现的因素,依其影响的深浅重要程度次序排列应该是:空间因素、器材搭配与调整适宜因素、和器材本身的质素好坏因素。
器材本身的质素好坏因素,会选择的话,相对来说还是比较容易解决——用钱就可以解决。器材搭配与调整因素,如果没有相关知识,就算有钱买回来了很好声的器材,但除了器材本身的好坏因素影响很大外,还要使用者搭配调整的功力要高(在再谈音响「贵气」一文中的Gryphon + K2音箱例子说得很清楚),好的器材全部加在一起,回放出来的声音不一定就必定好听,尤其是如果器材本身质素很差,空间布置得再好、一切的努力也是枉然。在这三项主要因素中的空间因素也是最难以克服的因素,也这次我们重点针对音响空间,寻找一个最便宜的解决办法。
怎样的音响聆听室形状,会导致音乐不好听呢?通常,要判断一个音响空间到底能否发出好听的声音,除了用耳朵聆听之外,有经验者也可以用眼睛来观察。形状不对时如果不加以改善,我想就算是换了贵达数百万的音响器材也是枉然。一间空荡荡的聆听室,里面除了音响器材与椅子之外,什么都没有的空间,最大的问题就是残响时间太长,尤其是高频段的残响时间更长,这使得音乐听起来不仅吵耳,声音含混不清。残响时间太长,音量无法调大去听音乐,显得中频段与低频段都会虚弱而不丰盈。以这种空间听音乐,就算花再多的钱购置音响设备,都无法获得美妙好听的声音。
有一项屡试不爽的处理音响空间法门是:「聆听室的东西放得越多、放得越凌乱;回放出来的声音,比较东西放得少和东西放得整齐好听」。所以,下文中附着说明的我的聆听室照片中,除了上文说的杂物之凌乱外,墙壁上摆着的扩散模板间隔格里,我都放置了杂物,地板上也乱放杂物,这些物品也都有助于声波的吸收与扩散。
c硬调空间 软调空间

城市里大部分住宅都是钢筋水泥建成的,所以墙壁与天花板当然都是水泥灌浆、或由砖块砌成、玻璃窗间隔而来;地上铺的作多数是磁砖,这样构成的空间可说是「硬调」的。硬调空间( Hard room) 是指这个空间的表面对声音的吸收值很低,因而令声音高度反射。声音的反射( Reflection): 声音的反射即某一数量的声波能量,一个表面上反射而去。声音与于光线的反射一样,声音的入射角等于声音的出射角。坚硬和非多孔性表面的反射多于软性多孔性表面。有些声音反射能将音乐或说话声音讯号迭加起来。与北美或欧洲的发烧友朋友相比,他们的聆听室结构多数是以木头、夹板构成,就连地板也是木板铺成,而四壁则以石膏板钉成,天花板是木架子钉上薄夹板的结构,这是「软调」空间软调空间 ( Soft room): 即是说这空间带有高度吸音的表面。这种软调空间最大的好处,就是声音听起来不刺耳,相当温暖;不过它也有害处,就是低频频段,因为缺乏坚硬墙壁或地板反射而显得软弱和缺乏力度;由于木板容易因为振动而吸收低频,所以听起音乐来的低频,总是比不上具有硬调空间性质的「扎实」。
高频频段在硬调空间容易受到光滑、坚硬墙壁的反射(音箱的第一、二次反射,见第五页的解释),因而产生大量超过耳朵负荷的高频量感;低频段也会因为空间低频驻波的关系,而产生过度的低频量感。试想,高频段量感多得刺耳,低频频段量感多得浑浊有压迫感,而中频段却被夹在这二个变形频段之间,这种整个高、中、低频段被严重扭曲,声音的整体平衡被破坏了的音乐怎能会好听呢?
d高、中、低频段的量感平衡被破坏,音乐听起来当然不会好听!
这就是我们常遇到的硬调空间聆听室的问题结征所在。很多发烧友朋友都会踫到过这种的经验:怎么换过好几套音响系统,在这个空间中听起来声音特性都差不多?都一样会尖锐刺耳难听?因为每个空间都会有不同的长、宽、高比例,应用了不同的建材和装潢材料,所以不同的空间处理,产生不同性质的声音特质。硬调空间的声音特质是:高频段尖锐吵杂刺耳,中频段不够丰润,低频频段会在某频段处显得浑浊、某频段处量多而缺乏弹性,低频频段完全丧失了解析力、浑浊而毫无细节。
设法将「完全硬调」转变为「软硬适中」,硬调空间就有可能聆听得到好的声音。要做到「软硬适中」,需要懂一些相关知识:如对吸收声波材料的掌握、对声波扩散的了解和怎样去摆放这些声学处理材料等等。我在广州海印音响城就看到许多现成的空间处理商品,它们是针对「软硬适中」空间而设计的,例如二次余数扩散板块 ( 简化了的 )、泡棉吸音板 ( 仿制RPG的Skyline )、各种形状的吸音柱以及「低频陷阱」等等,我认为制造商本身对自己的产品认识不深,仅是见有利可图而抄袭出来,仅样子有点像,效果却大打折扣。其实买家也是一知半解,听说有改善音质作用,就买回来试用吧了。如果能够正确的使用这些市售现成品,有机会得到「软硬适中」的空间。不过,这类空间处理商品必须使用相当的数量,才能达到适当的声波吸收、反射、扩散的效果,才能把「硬调」空间转换成「软调」空间,这样将要花一大笔钱。不客气地说一句,我漫步观察过许多间大型的广州海印音响城的试音室,看到都曾经花了心思做了声学处理,但完全犯了「图省事、追求美观在装修时就把那些吸音、扩散的物件入墙固定牢,就等于断绝了灵活调整的可能性,丧失了进一步调整的余地。」这毛病。相信经营者对自己的音室经存在着甚么问题也不清楚!
我们在家中听音乐的地方比原来录音的场地细小得多。天花,地板和四壁的音波反射距离短了很多倍。喇叭发出的直接音波,和反射音波到达人耳的时间跟实际录音环境会有差距。而这些差距却足以扰乱录音原载的定位,音场,层次,亦同时影响音色,共鸣,甚至音质的结构肌理 ( Texture )!

改善的方法主要有三个,就是吸音Absorption,漫射(或扩散)Diffusion和反射 Reflection。只用吸音物质而不用漫射物体的毛病,是应用不法时会造出「死声」。最可惜的是漫射物质过往只供专业人仕应用,因为售价高昂一般人不敢罔效。
我处理我的聆听室的声学方法,是自己画图纸叫木工师父去做,这样就节省得多金钱,相信效果会较买成品好得多。记得十多年前翻译那篇介绍RPG产品文章时,就对Diffractal测试效果十分满意,但代理的订价一块要港币八千多元,怎能买?能买多少块?我现在自己做,花了仅是从前1 / 20的价钱就能有一块,还会在乎用多少块?总之,用多少块才会有好听效果,就做多少块啦!看来用以前买一块Diffractal约价钱,差不多就能够将目前的聆听室的声学处理做妥,这一点点钱该不该舍得花?
当年我翻译这些文章后,自己当然是见猎心喜,但计算下来要花十多万元去买材料,才够我的聆听室摆布,因为当时我的音室空间还未达理想,花这些钱是否值得,何况这些东西完全可以仿造的?便搁置下来。现在想起来有点后悔,因为自己错失了好多年聆听精致音乐声音的宝贵时间。现在的聆听室还不是同样不十分足够空间?结果放了这些仿造的神奇音色调节板后,效果不是很好吗!事实上这时的聆听室,还未能说达到百分百的调校妥当,仅达70 % 吧了。因为聆听室的天花、四边墙的高端、地面…我还未有作适当的处理。
在这里,我着先引入一个聆听室的「残响」(reverberation)简单概念(这个问题还会在后面详细分析)。残响是一串正在消散着的回声,有恰当的空间与时间去让它们彼此互相融合而渐渐衰败。聆听室有适当的残响时间,音乐听起来就会清晰、丰富、温暖。残响时间过长则:音乐听起来吵杂、混浊与虚软。残响时间过短时:音乐听起来会感到干涩、死板、单薄。
我想发烧友朋友多数不可能拥有残响时间测试的仪器,我们只能够以自己的耳朵来判断残响时间是否适当、过长或过短。通常,我们讲话时的声音如果觉得相当丰润,说话时不会感到吃力,拍掌时空间中没有高频的回响,仅听到掌肉的拍击的掌声,这样的残响时间就可以说恰当了。如果一进房间讲话就感到吃力、或讲话会带有浓重的鼻音,那就是残响时间大长了。
残响时间太短,音乐听起来干干死死的,不够丰润饱满,就应该采用表面光滑的二次余数扩散模板,必须分散使用,因为这样可以提升吸收或反射、扩散的「效率」,可以用比较少的材料面积,得到更大的吸收、反射、扩散效果。二侧墙「软硬适中」的原则是吸收、反射、扩散总面积各占三分之一,第一区最靠近音箱处是反射区;第二区在二侧墙的中段处是吸收区;第三区在靠近聆听位置处是扩散区。最有效的扩散声波方式就是应用二次余数扩散模板。
音箱后墙与聆听位置后墙,是最容易产生驻波(stationarywave)的地方,降低驻波的能量(驻波无法完全消除,只能降低能量)是首先考虑要点。音箱后墙要保持坚硬的墙面以提高反射能力,这样才能把音箱的能量毫无损失的传送出来。假若音箱后墙用厚夹板钉成,会严重吸收中低频以下的频率,让低频不够扎实有劲;同时会吸收过多的中频,让中频段乐器形体变得细瘦,钢琴与人声不够饱满。
我现行使用的二次余数扩散板块的表面是光滑的,也会有反射作用。反射区里,我同样摆放了二次余数扩散板块Diffractal,效果不错!以声波扩散的角度来看,用扩散来取代反射,其声波扩散的效果将会更好。不过我考虑的是,一旦室内使用太多的二次余数扩散板块,这些扩散板块都是木板做成,它们是否会吸收掉太多的中频段与中低频段声音呢?这中频段与中低频段被吸收得太多,听起音乐来就会不够有劲,不够饱满,这是我所担心的。当然,实际听起来并没有产生这种情形,看来更多的扩散板块能保持更丰富的回放能量,这是始料不及的额外收获。
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图1使用电动音箱的室内反射干扰

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图2 使用RPG吸音板处理反射干扰

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图3 电动音箱的最佳RPG布置方法
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好好学习,天天向上,
好文章值得推广,
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图4 使用双极音箱的室内反射干扰

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图5 双极音箱的最佳RPG布置方法                                      
                                  
尽量使用房间长的一面。同时设法把窗,门与及平面反射墙改建在前后方,将来用了 RPG后,便是 Diffractal之后。家俬,摆设,花木和地毡的适当应用,可以进一步帮助 RPG改善音色。如果这间房是「度身定造」,尽量做成没有直线平行的墙与天花。
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