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家庭影院的音頻標準(第五章): 家庭影院超低音Subwoofer與LFE

發布時間:2019-05-17 19:10 來源:未知 閱讀: 我要投稿

家庭影院從入門到精通

  前文回顧:

  《家庭影院的音頻標準(第一章):兩聲道立體聲與多聲道家庭影院

  《家庭影院的音頻標準(第二章): 立體聲不為人知的小秘密

  《家庭影院的音頻標準(第三章):關于家庭影院標準的一些基礎知識

  《家庭影院的音頻標準(第四章): 家庭影院音頻標準揭秘

  本來第五章想寫一些更深入的關于音頻標準的內容,但是最近看到論壇里還有很多朋友對Subwoofer和LFE的概念比較模糊,于是就想先寫一篇關于低音的文章,畢竟低音對家庭影院的效果有很大的影響。

  一位美國的家庭影院設計大師曾說過,低音就好比是鹽。鹽放的少了,食之無味;但是放多了,又掩蓋了食物的鮮味。低音也是一樣,如果缺少低頻,影音節目的感染力和沖擊力勢必大打折扣;而低頻如果太多了,又會影響影音節目的清晰度。所以,恰如其分是最理想的。

  今天大家在AV功放/解碼器里所看到的揚聲器配置(Speaker Configuration),比如聲道Large,Small等設置,是低音管理系統(Bass Management)。

  低音管理最早起源于上個世紀80年代,M&K和Triad公司所推出的衛星音箱+超低音的組合。在同時,杜比實驗室也推出了低頻分配系統,允許AV功放/解碼器將中置聲道的低頻信號分配給其他聲道來重放。

  在1990年,盧卡斯電影公司推出了THX認證標準,要求在家庭影院中每個聲道都能在觀眾位置達到105dB的最高聲壓級(低頻),以符合電影錄音棚的標準。但是,標準推出后才發現,在家庭中實現每個聲道都在低頻段達到105dB的最高聲壓級是很不現實的。除非客戶使用體積非常大的音箱(雙12寸或者15寸低音單元)。于是,THX制定了一套簡單的低頻管理系統,讓單獨的超低音來負責整個所有主聲道(L/C/S)的低頻還原。這樣,在家庭中體驗澎湃低音的同時主箱的體積大幅度縮小。

  到了1995年,杜比實驗室和DTS分別推出了獨立的5.1聲道系統,增加了一條獨立的聲道——LFE(Low Frequency Effects),中文翻譯為低頻效果聲道。播放這個聲道的信號時候,在觀眾位置的最高聲壓級可以達到115dB。如果大家沒有體驗到傳說中的“低頻打心口”的感覺,只能說明你家的系統沒到115dB。客廳黨基本沒可能了。如果真能到,估計不只是整幢樓,估計整個小區的鄰居都來找你麻煩了。115dB是啥感覺,迪廳去過嗎?就和那差不多。

  下面來聊聊Subwoofer和LFE的區別:

  LFE是信號聲道,頻帶寬度20-120Hz(DTS是20-80Hz),它獨立存在于5.1聲軌中。它也是5.1音軌中最不重要的聲道。它的出現是斷斷續續的,不是每時每刻都有。一部動作電影,其LFE聲軌的總時間可能會達到20分鐘。而一部文藝片,可能也就5分鐘。少了LFE,頂多是低頻不夠力度,但不影響觀眾觀看影片。你能想象L/C/R/Ls/Rs中的其中任何一個聲道缺少嗎?所以,這里又回到文章的開頭部分,LFE就好比是鹽。少了鹽,至少食物還是可以吃的。

  LFE聲道在錄音時比其他聲道低10dB,而在播放時,還音系統自動加了10dB的增益。所以LFE聲道的信噪比比主聲道低10dB,但是,動態范圍卻大10dB。由于LFE聲道的頻帶較窄,所以犧牲信噪比換取動態范圍還是比較科學的做法。請參考下圖。

  Subwoofer是還音聲道,在Subwoofer播放的低頻信號包括所有聲道的低頻部分(比如80Hz以下的部分),還有LFE聲道。所以,大部分的情況,超低音負責了整個家庭影院系統的低頻播放。

  如果我家的系統使用了落地音箱,那我還需要將音箱設置為Small嗎?是的!如果你一定要將喇叭設置為Large,那么音箱的低音單元至少15寸以上,或者雙12寸,而且承受功率必須超大。但是,即使你有這么大的音箱,還是應該把它設置為small!!

  為什么呢?因為小房間的低頻駐波嚴重影響低頻的音質,如果你把低頻在左右主箱中播放,那么很有可能左右主箱的位置會激發房間中某個駐波頻點,從而劣化低頻音質。如果把系統中所有的低頻都交給超低音揚聲器來統一管理和還原,那么移動超低音的位置(左右主箱的位置移動范圍很小吧?就算能移動,也可能還會引起其他的一些問題,比如房間邊界反射等),或者使用多只超低音,都能起到抑制低頻駐波的功效。

  所以,從今天開始,你的家庭影院系統別再出現Large了。好的低頻音質,從Small開始!

  最后,再來解釋一些比較實際的問題。

  1.LFE和LFE+Main

  這是功放中很常見的設置。筆者認為,這樣的標識是比較誤導,正確的標識應該是Sub Only和Sub+Main。

  這里的LFE模式,是說在這個模式中,所有設置為small的聲道,它們的低頻在超低音中播放。如果LR是Large,C/LS/Rs是Small,那么LR音箱只播放它們自己的低頻,而Sub中將播放C/LS/RS的低頻部分還有LFE。

  在LFE+Main模式中(有的功放只在LR為Large時才可選擇個模式)。如果LR是Large,C/LS/Rs是Small,那么LR音箱不僅播放它們自己的低頻,還播放了C/LS/Rs的低頻和LFE;同時,在Sub中還將播放C/LS/RS的低頻還有LFE。這種模式,又被稱為Double Bass,意思是雙重低音。這種模式應用于LR是較大的音箱同時Subwoofer的推動力又不太夠的情況。通過兩次低音的播放,加大低頻聲壓級。

  但是,由于低頻在三個不同的地方同時播放,低頻在觀眾位置處的融合度非常難調試,要獲得好的低頻效果,除了后期調試外還需要點運氣。因此,高水準的家庭影院都不推薦使用這種模式。

  所以,LFE模式才是高水準家庭影院應該選用的模式。你所要做的,是選用質量好的,瞬態出色,音色符合你口味的小型主箱,再配合多只高性能超低音,才能到達好的效果。

  各位想想看,家庭影院是用來看電影的,不是看音箱的,放那么大個的音箱在銀幕兩邊,是不是有礙視覺啊?再說了,用那么大體積的主箱,功放是不是成本又上去了?而且你買的主箱,能到105dB極限低頻聲壓級嗎?實話,普通零售型hifi落地箱,基本是沒可能的。

  大體積的音箱一般應用于40平以上的大型家庭影院。但即使在大型家庭影院中,仍然把它們設置為small。大型家庭影院一般都有兩只以上的超低音,實在沒必要增加主音箱的負擔。

  2.轉角頻率

  功放內部的轉角頻率設置理論上是調試的時候才能看出來的,一般是使用頻譜分析儀來觀察交叉點的低頻吻合度。在缺乏專業儀器的情況下,一般先選100Hz,因為很多音箱其實到不了80Hz,特別是環繞音箱。

  LFE聲道的頻率響應范圍調到120Hz。Dolby Digital的LFE能到120Hz,DTS是80Hz。

  超低音揚聲器上的轉角頻率:設置為最大,而且至少是140Hz。因為,從解碼器過來的sub信號中含有LFE。如果這里設置為120Hz,那么LFE低頻在120Hz處就會多衰減至少3dB。

  低頻的調試其實是整個家庭影院中最重要的部分,不使用專業儀器和測試信號很難調到最理想的水準。筆者今天拋磚引玉,希望讀者們至少在功放的設置上不會犯一些低級錯誤,更多新鮮好玩的家庭影院資訊請關注家庭影院網hdav.com.cn (微信:cnhifi),全國極具影響力的家庭影院音響玩家互動媒體網站。

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