SEMANPRO音响扩声系统优化指南.docx
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SEMANPRO音响扩声系统优化指南
输入通道信号的1/24oct测试
输出通道信号的1/24oct测试
图1.34,SIMII测试仪的频谱测试图
上图的放大
图1.35SIMSystemII的延迟取景测量
1.25
B、延迟取景(+0.00002秒精度下的脉冲
响应),这种表示方式能表现不同测试点
均衡输入、输出、测试话筒之间的时间偏
移情况),另外,它也表现在音箱系统之
间和声音表面反射情况下的时间偏移。
图1.35表示了测定延迟情况
声音被衰减的区
声音无音衰减区
C)频率响应(幅度响应,相位响应和信
噪比)。
其表现了均衡、房间+音箱,和被
均衡后的音箱的幅度相位响应和信噪比。
图1.36表示了频率响应测试图示
信噪比
频响
相位响应
图1.36,SIMII测量的频率响应
(幅度/频率;相位/频率以及信噪比/频率)
7)谐波失真
信号的完整性有任何改变,称为失真,谐
波失真是由于产生了原始信号中所没有
的频率成分,此频率为原始频率的倍乘数
所有频率的总电平除以基波信号电平,即
为总谐波失真(THD)
图1.37,1.38,1.39,表示了带有或没有
谐波失真的三种频率响应图。
1.26
没有失真
图1.37测试信号(0%,THD)
出现失真
图1.38低于1%的THD(失真度)
出现失真
图1.39大于1%的THD
失真可在图1.38,图1.39图中看到,同时也可
看到图1.39中的谐波失真电平是最大的。
1.27
多少失真是可以接受的?
图1.40,1.41,1.42,以百分比率表示的,
总谐波失真电平。
和与原始信号的关系用
dB来表示。
失真总电平与原始信号
电平有60dB的差别
失真总电平与原始信号
电平有40dB的差别
失真总电平与原始信号电平有20dB
的差别
1.28
图1.40显示,原信号电平和总谐波失真电
平之差为60dB,所以总谐波失真为0.1%。
图1.41显示,原信号电平和总谐波失真电
平之差40dB,所以总谐波失真为1%。
图1.42显示,原信号电平和总谐波失真电
平之差为20dB,所以总谐波失真为10%。
多大的总谐波失真才能够听得见呢?
它
跟以下两个因素有关。
-总谐波失真电平跟原信号的比例
(THD)
-原始信号的频率
一般来说,低频的谐波失真要比中频和高
频难察觉,通常,1%或更高的总谐波失真
才能被大多数人耳察觉。
8)轴线上和非轴线的测量
图1.43,1.44,1.45表示了音箱的频率响
测试时的条件可能使我们产生误解
音箱离邻近界面的距离将会对测量结果
应,这里有三种不同的情况,即话筒与音
箱的方向及距离不同,和房间墙面的距离
不同。
产生影响
图1.43是话筒在音箱的轴线上测量的(离
同样地,测量话筒相对于音箱的位置不
音箱1米,和离边墙1.5米)
同,也会改变测量的结果
图1.43轴线上频率响应
1.29
图1.44是在离音箱轴线12.5°,距离为1
米处和离最近的墙面1.2米下测量的
由于高频号角的幅射,所以这一频段的幅度不是以6dB变化减少,有一定的衰减。
图1.44离音箱轴线12.5°的频率响应
图1.45是在离音箱轴线22.5°,距离为1
米处,和离近的墙面1.2米处测量的。
由于高频号角幅射有6dB的减小,所以这一频的幅度有一定的衰减
图1.45离音箱轴线22.5°的频率响应dB
观察到轴心测量的频率响应(图1.43)是
在三个图中最平坦的,同样地,注意到在
离轴线22.5°时的测量,(图1.45)在三
图中高频能量最小)
1.30
另外,在轴心上的测试(图1.43)表示了
更低的边墙反射水平,而在离轴心22.5°
处的测量有最大的侧墙反射。
总的来说,在作测试时,最好是在音箱的
轴线上做,并尽量远离墙面,测试话筒与
音箱的距离应是能代表听众区的平均距
离(音箱所能覆盖的听众区里最近和最远
席位之间的中间点)
9)极性检测的限制
如前看到的,极性是关系到音箱信号初始
脉冲的方向,而相位与时间是相关的。
极性检测器(通常错误称为相位检测器)
的能力常被高估。
“电子分频器”的参数(分频点和斜率)
和其参量均衡参数(如电平,频率,和带
宽)都是从原有用于音箱的处理器(Semanpro
M-1A和SemanproB-2A)用SIM系统II声
音分析器复制而来的
图1.46,1.47,1.48表示了一个3分频系
统(低、中、高)的频率和相位响应,中
高和低音箱(SemanproUPA-1C和USW-1)
和功放(皇冠MT)在三个例子里都是一
样的
在第一个例子里,中高频处理用了Semanpro
M1A处理器,低频处理用了B-2A。
在第二和第三例子里,用了高级处理器。
“电子分频器”,其包括有附加的功能:
如延时,参量均衡器,分路限制器。
(BSS
的FCS-355多功能驱动部件。
)
中频和高频的声学分频点大概在
1000Hz-1600Hz的范围里。
同样地,中频
和低频的声学分频点大概在125Hz-160Hz
范围
时间参数不能被复制,因为电子分频(多
功能驱动组件)每路的延迟有不同的特
性。
而Semanpro处理器表现的是频率
延时(其比每路延时要复杂得多),现在
我们会分析以下显示的3个图解(注意:
请细心察看以下的图解,因为它们比较容
易混淆。
)
1.31
1)图1.46(A系统)显示的用SemanproSound
M1-a处理器的测量结果,
系统A与系统B的
频响是相同的
比系统在中频段有了电子延
时
系统B的低音音
正区域
箱极性相对于系
统A有了改变
负区域
图1.47系统B
图1.46(A系统)
由图上可以看出,从100Hz到20KHz,
系统C的低音音箱极性相对于系
统B有了改变
系统C与系统A
的低频音箱极性
是相同的
系统B与系统C的频响是相同的
此系统在中频段有比系统B
更多的电子延迟
图1.48系统C
其相位在“负”区域。
极性检测器显示红色表示“极性相反”,2)图1.47(B系统)显示的是将中频极性反
(从图上很容易看出,频率大于160Hz的
中频和高频的相位均在负区域)
图纸上还清楚表明,从25Hz到40Hz的相
位在“负”区域,从40Hz到100Hz的相
位在“正”区域,而音箱的低频从25Hz
到160Hz(音箱的不同频段分别处于“负”
区域和“正”区域),这让极性检测器如
何判断其极性?
相,而且作0.25毫秒的延时,同样,
低频的极性会反转。
可以看出,图1.46(没有延时)和图1.47
(作0.25秒毫秒延时)的频率响应是相同
的,但有些频段的相位有改变。
在B系统中,从100Hz到1000Hz的相位
处于“正”区域(在A系统中处于“负”
区域),而1KHz到8KHz的相位处于“负”
区域(A系统中也处于“负”区域)。
1.32
极性检测试中显示绿色为正极性,对于中
频和低频为绿色(“正”极性),而高频为
红色(对任何两个音箱的音箱表现不明
确,因为低频、中频和高频的相位都同时
在“正”区域和“负”区域),这让极性
检测器怎么判断呢?
3)图1.48显示的是将中频段加0.75毫秒
的延时,三段的极性都不作更改。
三幅图对此可知道,A系统(不作延时),
B系统(0.25毫秒延时)和C系统(作0.75
毫秒延时)的频率响应是相同的,但各频
段的相位有很大的差别。
位反相,同时也看到,中频驱动器在较高
频率(1600Hz)相位相同(0度偏差),
在A系统中,从100Hz到20KHz的相位
均在“负”区域,在B系统中,从100Hz
到1000Hz是在“正”区域,而1KHz到
8KHz是在“负”区域,但在C系统,从
100Hz到300Hz是在“负”区域,从300Hz
到1000Hz是在“正”区域,而从1000Hz
到8KHz又在“负”区域。
极性检测器对三段都显示红色(同样,对
音箱的表现不明确,因为低频段、中频段
和高频段的相位同时处在“正”区域和
“负”区域),极性检测器又怎能作出判
断呢?
系统A与B的频响是相同的
此频段内的声音将会消失
系统A和系统B是不相容的,如果两系统同时使用,将会
产生问题,而没有好处
在此区域的声音将会叠加
图1.49
B系统
比较
C系统
图1.49中同时显示B系统(暗线)和C
系统(明亮线)的数据。
可以清楚地看出,在低频段相位相反(相
差180度),可见,B系统中低频驱动器相
在频率较低部分(250Hz)相位相反。
最
后,高频驱动器在较低频率段(1600Hz)
相位相同,在较高频率段(16KHz)相位
相反。
1.33
极性检测器在系统B中在低频段显示绿
色,在中频段也显示绿色,但在高频段显
示红色;但在C系统中,三个频段都显示
红色(低、中、高)。
因此,系统B和系统C是不相容的。
(同
样,它们也都是不和系统A相容)。
图1.50显示的是B系统和C系统合并时
的情况
将B系统(暗线)和C系统(亮线)合并
起来时,在图上可以观察到,在中频和高
频之间的分频点附近区域出现损耗(实际
上,如果进行精密测量,将会发现该区域
被大幅度衰减)。
但在B系统中,我们可以反转低频驱动和
高频驱动的相位(极性检测器变为显示红
色),这样,我们可以判断出A系统和B
系统是可以共处的,因为两系统的极性检
测器显示相同(低、中、高驱动均显示为
红色)。
此区域在系统B中
的声音会消失
此区域的
声音会消
失
在此区区域的声音增强
此区域在系统B
中的声音会消失
图1.50
B系统
比较
C系统
B系统的低中频驱动器的极性被反相
1.34
图1.51中我们将B系统的中频驱动器的极
性反转。
系统B用暗线表示,系统C用亮线显示,
我们可以看到,低频和中频之间、以及中
频和高频之间分频点附近区域出现损耗
(实际上,如果进行精密测量,将会发现
这两个区域被大幅度衰减)。
在系统B内,此区域声音将
会消失
在此区域内的声
音,将会消失.
在系统B内,此区域声
音消失
此区域内声音将
会增强
图1.51
B系统
比较
C系统
B系统的中频驱动器的极性被反相
1.35
图1.52中,我们只将B系统中的低频驱动
器的极性反转。
B系统用暗线显示,C系统用亮线显示,
可以发现,在低频和中频之间分频点附近
区域出现损耗(实际上,如果进行精密测
量,将会发现该区域被大幅度衰减)。
根据不同型号和品牌组合成的音箱系统,
将会得到大量不同的结果。
因为,系统之
间所有频段的相位响应是不可能完全相
同。
在系统B
内,此区域
的声音将
会消失.
在这些区域内的声音
将会增强
在此区域内的声
音消失
图1.52
B系统
比较
C系统
B系统的低中频驱动器的极性被反相
用极性检测器得出的结果(对于不同频段
显示出的颜色)而作出决定,必将产生严
重的一个结果,因为极性检测器检测到的
是极性(初始脉冲的方向)而不是相位(时
间跟频率的关系)。
如果我们只需要得出极性(为了测得系统
的不同的分频段),以解决不同音箱混合
使用的兼容性,则我们可以采用双通道的
FFT分析仪(如Semanpro的SIM系统)。
1.36
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