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中置声道

中置扬声器是一般全音域扬声器,环绕声扬声器最『理想』的摆法是,扬声器的中高音,与赔听者的耳朵在同一水平线上。在家居实际应用上,许多时这方法是不可行的。实际应用上,中置扬声器的实战摆位,方法共有三种。即:上部,中部和下部。中置扬声器肩负电影中,绝大部份人声对白之重播和定位。中置扬声器可作为前置左右扬声器之桥梁,令声道间之音效变化,衔接更流畅紧凑,协调自然。

在单声道全音域时代,根本就没有中置声道独立存在的事!

在两声道新历声时代,亦无中置声道置家的位置!

在四声道环绕声时代,中置声道的概念,还是朦糊不清,未有名份!

直至家庭影院出现,提出环绕声5.1多声道的概念之后,中置声道才被肯定其存在价值;正式走出台前,向世人力证它作为每部电影对白『代言人』的重要性,与及展示它的不凡魅力。

这不是音响设计师的后知后觉;而是与民生水平,影音用家对完美音效追求的提升,与及处理环绕声效果相关软硬件的开发成果有关。过去,四声道以至早期的环绕声,操作复杂,调校困难,效果差强人意,音质更殊不理想,甚难和成熟的两声道相比。时至今日,多声道的技术,发展日臻完善,软硬件质素足以媲美高级纳音响。而效果更能藉多声道,分工精细的先天优点,超越两声道的范畴,开拓全新的视听享受空间。

在家庭影院环绕声的扬声器编制和设计当中,中置声道的位置是放在前音场墙中间之上、中、下的其中一处(视乎实际情况所需而定)。它的发声工作有二。

首先,在电影之中,少不免有对白或由前音场中央发出的音响效果。在未有中置声道厂专卖』重播这些对白和音效之时。单靠左右扬声器的声频扩散,在前音场的交集处,汇聚出对白之声音结像。许多时,由于前置扬声器的扩散角度和聚焦能力不足,或分频设计,未能完全度身打造,照顾赔听房间之音效,每每令人声音结像,其大小、定位,产生不稳定的忽大忽小,忽左忽右的飘移失真问题。加入中置声道,人声交由中置扬声器专责处理,声音便可无须靠前置左右扬声器的汇聚,自然不过之下,以单点音源,从中间音场发出,令人声之定位结像,来得更为锐利清晰,自然稳定。

同时,由于中置扬声器的主要工作是照顾人声。在频率响应上,工程师更能集中针对人声响应特性,删减与人声无关,相对地『不重要』的频应部份,例如无须太低的低频,更能『专一』地工作;从而设计出更理想和合适的中置扬声器。

其二,电影中,往往在左右声道之间,常会有混音交替接换之变化。如汽车由左至右的横走声音。若单靠左右两只扬声器来重播,则左右扬声器之间的距离愈远,扬声器之扩散角度和能量不足之时,便会很容易出现无法衔接的问题。汽车声由左至右之间,在中央部份,便会出现声音无法衔接连贯,以至突然失声的情况。香港发烧友称这种情况为『穿窿』。有了中置杨声器作为左右扬声器之间的中途接力,便能解决左右扬声器跨距太远的传递问题,声音衔接会变得更流畅,大大减少了中间厂穿窿』的毛病。更进一步而言,由前至后,或由前左至右后的对角交互声音的衔接能力上,中置声道的连贯性,更是倍优于两声道的。

任何人都能以简单的实验,试听比较,便可以明显地听出,有和没有中置声道的分别。一般而言,新历声两声道已能提供颇为清楚的人声对白,但却无法在环绕声的效果上,达至定位交待准确,声道之间变化分明,衔接连贯的水平。一旦配上中置声道之后,人声对白的能量强度和饱和度,控制力和分析力,单点音源之结像力,定位的准确性,以至声道间之衔接变化,包围立体感,都会大大提升。也是环绕声多声道的先天优势!

在设计,制作和用料上的分别并不太大。它们主要可区分如下:

这是目前中置扬声器的设计主流。它们利用不同大小的动圈式发声锥盆,大多以哑铃式排列,配以声箱。优点是动圈式单元技术发展成熟,设计的成功率高。它的指向性强,能量足,音色更可以干变万化,可塑性非常之高。缺点是不同频应的单元,其效率和运动速度不一致,产生的相位问题,能量协调问题。此外,亦要面对声箱的箱内驻波和箱外绕射问题。市面上的动圈式中置扬声器,品牌和款式众多,售价丰俭由人,品质也良莠不齐。消费者选购之时,宜多加小心。

静电式中置扬声器,是以静电振膜发声。好处是全无声箱所带来的音染失真。它360度前后发声,音质通透,音色独特,飘逸开扬。而且,由于没有全音域静电扬声器所需要的全频响应,在频应上可大大收窄幅度,避免一直无法重播之低频,直接减轻振膜工作量和工作范围,令它可以更有效地重播人声部份。它的缺点是依然大食低效率,令一般低质秦合并式AV功放,在推策它之时会十分吃力。其次是静电塑胶振膜的音色,个性极强和极为明显,变化偏向单寡单调。其三是静电单元忌潮,在潮湿的香港,保养较昂贵困难。其四,它360度前后发声的工作原理,需要离墙摆放,以免阻碍发声;令摆放颇有限制,每每占用不少地方。其五,静电式扬声器酌制作成本颇高。一般售价较高昂,并不大众化。

铝带式中置扬声器,是以铝带震膜发声。铝带的好处是高频响应的特性极佳,可轻易超越35kHz以上。而且瞬变怏而通透,空气感娇贵纤密,开扬及远,世罕其匹。但由于铝带长度和频应成正比。愈长则能重播愈低之频率。缺点是铝带愈长,则阻尼系数愈大,愈难控制。设计师通常会以摺叠式来缩短铝带长度,但摺叠式会增加内阻,令需求之推策功率增加。故目前世上,仍未有一只真正能重播20Hz至20kHz的全音域铝带单元。一般铝带式中置扬声器的设计,都会以动圈式单元来负责低频。缺点是,铝带单元的瞬变此动圈单元快,二者之间很容易出现速度不协调的问题。不过,最新一代之铝带单元,已能重播低至600Hz的低频。以中置扬声器无需超低频的取向来说,已可进一步『贴近』铝带全音域中置扬声器,单点音源发声的理想了。

以动圈式激励器在平面震膜上的一端(无需在中央)震动,产生声音的新设计。NXT是近十年来,较新的另类扬声器驱动方法。优点是无须单元支架;平面的单元锥盆,厚度极小,令扬声器可以造得十分扁平。在摆放设计之时十分灵活多变。它更可以在面网上加工,制成图画,挂于墙上。既节省空间之余,且有一定之装饰性。此外,它的零部件较少,生产成本相对地平宜。NXT目前仍在发展阶段,技术仍未算得上全面成熟。技术樽颈在于响应范围较为狭窄。中低频以下和高频的量感,与及伸延性不足。其次是音质单薄,音色变化单寡,像真度较低。

以动圈驱动器,再加号角咀作扩散的设计。这设计属于较古旧的设计。它的优点是号角单元最线性的频宽响应,正正就是中频人声的范围。正正就是天生的歌唱者!而且,它的效率高,集束力和指向性极强,能量及远。音色亦有独特之处。和味醇厚,感染色极强;且对吹管乐器有独特出众之魅力。缺点方面,传统之号角中置,其号角体积庞大,摆放较为碍眼阻地。若地方不大,它极强的集束力和指向性,反咸缺点,音效相对地较刺耳,毫不耐听。近年新一代的号角式扬声器,号角体积已经缩小,或改变发射角度而缩短;音色亦利用不同物料和振膜,调校至更多变化的水平。

这方法是把中置扬声器置于显示屏或银幕之上,以俯角向下发声。优点是扬声器置于高处,将不受家居装饰遮挡,并不受人在扬声器前走动时,阻挡扬声器之发声。这种向高空发展的方法,对空间较小的聆听室来说,亦能增加扬声器与聆听点之距离,减少直接声压过多,对耳朵做成之压逼感。上部摆法的缺点是低频的量感会稍为减少。不过,对不必重播太低和太多低频的中置声道来说,这点牺牲应是可以接受的。

这方法是把中置扬声器置于显示屏或银幕之中间。对采用显示屏或普通银幕的用家来说,扬声器将遮挡画面,绝对是不能接受的摆法。对使用透声幕的用家来说,这方法却是十分理想的摆法。优点是人声将直接从画面透出,效果将会是最真实自然,理想不过。

这方法是把中置扬声器置于显示屏或银幕之下或地上,以仰角发声。优点是低频量感较多。更换喇叭之时,亦较为方便。缺点是发声时会受到家佩和人的阻挡。而且占用宝贵的家居地面,阻头阻势,分分钟有被绊倒的危险。

中置扬声器的调校和玩法亦有多种。若能用之得法的话,效果每能立竿见影。可是,坊间多年来谈及这方面的技术讨论和实战经验的分享均极少。这里,且由笔者作野人献曝,略为介绍如下:

中置扬声器的发声源在于前音场之中间部份。负责主要之重播频率(即人声部份)约在400Hz至16kHz之间。不同中置扬声器之扩散角度和能量集束力均有不同。无论在不同的高、中、低位置,其最理想之发声角度为其中高音单元与聆听点成90度角之直线。在校正其直线发声方向时,其直接声音(Direct Sound)的能量最多,人声结像将最为锐利清晰。若因聆听距离不足,嫌声音的指向性过强,音压压逼性过大的话,可将扬声器的俯、仰角度微调,改变声频直线声音,减少其指向性能量。但俯仰角度之改变亦将改变聆听点对高、低频量感的直接音压(音量)。对消费者来说,这是个人口味上的取舍。大家不妨自行把玩实试,各式其适。部份中置扬声器的设计,亦有可调俯仰角度之座架,方便用家调校,非常方便实用。

扬声器需要『落钉』以减少谐震,改善结像,提升音效的玩法,已是发烧友众所周知,习以为常,经验丰富的事。中置扬声器,亦是扬声器。加钉落钉,亦言之成理,有根有据,有所需要。部份设想周到的中置扬声器,亦有在声箱的基座上备有钉脚,无需另外购置,方便用家。不过,没有配置钉脚的中置扬声器甚多。奇怪的是大部份用家均甚少替中置扬声器加钉校声的『习惯』。这方面大家不妨自行配上外置式钉脚,尝试体会,当可发觉效果明显,享受倍增。至于外置式钉脚,可用模泥黏贴,或用双面胶纸固定于声箱底部。

市面上不少中置扬声器,均设有双线或甚至多线输入的喇叭输入端子。若AV功放的声道可自由设置工作指令(如天龙AVC-A1 XVA),或以外置功放推策的话,双线或双功放推策下之中置声道,效果将较单线或单声道推策为佳。采用双线或多线分音,优点是效率更高,减轻功放的操控负荷,亦大大提升扬声器的分析力。而且,喇叭线的投资亦可丰俭由人,未必一定需要选择贵价线。因为人声的频宽不大,一些售价合理,合规格的普通喇叭线已足够应用。必须注意的是,双线轮入时,线的长度和规格,均必须一致。否则很容易因讯号传轮速度出现之差异,而导致出现歪嘴,上唇大,下唇小等口型失真问题。除双线双功放之外,一些超级中置扬声器,如KEF的Reference 204C,更设有三线分音的喇叭端子。至于Linn的旗舰,更有内置三组功放,作三路电子分音推策。

扬声器都需要功放推策才能发声。在扬声器内装置功放,只需输入讯号和电力,便能发声的设计,我们称之为有源式。没有内置功放,需外来功放推策发声的,便称为无源式。有源式中置扬声器的好处是,功放根据扬声器的规格特性,度身订造,照顾更周全,一般而言会有较理想效果。一些高档次的有源中置,更会有多组功放,独立推策不同频率分音之单元,令效果更趋完美。此外,有源设计还可减轻AV功放的工作量。缺点是成本重,售价贵。同时,AV功放的中置声道将被投闲置散,派不上用场了。

市面上的中置扬声器,品牌款式少说也有几百款。如何选购适合自己的一只?这里不妨跟大家分享一点心得。

扬声器之输入阻抗(Impedance)与功放之输出阻抗,必须相同,方为理想。这是老生常谈,发烧友大多知道的事。在家庭影院的环绕声扬声器之中,不同厂牌的设计,每每有不同阻抗。同时,不同品牌的AV功放,亦有不同输出阻抗的情况。

多声道环绕声扬声器之阻抗,亦必须相同,方为理想。许多发烧友爱自行选配不同牌子,不同声道的扬声器。可是在选购时,忽略了各扬声器的阻抗不同。结果,前置是80hm,中置是40hm,侧/后置是60hm,而AV功放则是6ohm;效果也不会好。

初哥AV一族,不妨考虑买同一牌子,同一系列的环绕声扬声器。取其设计时,早巳通盘考虑到统一阻抗的问题。一套西装的效果,自有一定的保证。真要自行配套,乱点鸳鸯玩个人口味的话,笔者仍会建议大家,务请注意前置和中置扬声器,其阻抗之一致性。

扬声器的工作是发出音量(音压dB)。单元愈大,发出之音量便愈多,音压便愈高。中置扬声器主要负责的中频响应,范围较全频响应为窄。制造扬声器时,灵敏度较易做得高,多数在90dB以上。一般拥有100W/ch之AV功放,推策时都能胜任。对一般1 20平方尺的家居环境来说,一只具备双4寸低音单元之中置扬声器,应已足够所需。

若想提升人声对白的重播水平,多听一点『肺腑之言』的中低频,或『耳语呵气』的高频,则可考虑选购低音单元较大的中置扬声器。但问题是,大型中置扬声器,单元愈大愈多,灵敏度便不能避免地下降,能量需要愈多,引致推策功放在质和量上,面临严峻的考验。同时,中置声箱体积愈大,摆放问题亦愈大。所以,笔者会推荐大家,选购时应重质不重量。集中其人声之重播分析力,音色之像真度和耐听性。其次才考虑它更广之频宽响应。事实上,一只配备双6寸低音单元的优质中置,已可应付400平方尺的地方。

28脚DIP封装的单片ICPT2322,精密数字电位器。音量衰减率为1dB/级,失真与噪音都比较低,不会劣化音质。

虚拟中置的概念在家庭AV影院系统上由来以久,算不上非常新鲜的技术,比如曾荣获ELSA欧洲形象与声音协会颁发的全欧家庭影院音响系统大奖的JBL百变小影帝ESC300,其超低音箱内置的AV放大器有5个环绕声模式可供选择,其中之一就是幻像(虚拟中置声道),它可以把AC-3或者杜比定向逻辑的中置“分散”到左右声道中去,这样中置声道就能从两个前置音箱中听到了,可以明显听到中置声是从两边而非“前方”发出,有人会认为这样更加“真实”,对于ESC300来说,其时延是固定的,中置声道及环绕声道电平大小均可调校,左右声道平衡可调校,所以虚拟中置会得到很好的效果。虽然虚拟中置这种技术用在多媒体有源音箱中比较少见,但市场上也确实有采用这种技术的产品,而且相信会越来越多。

普通的4.1有源音箱因为用了很简单的内置功放,因此声场分离度不高,这成为严重影响效果的一个通病,即便是较为高档的5.1有源音箱,左右声道音量(电平)提高后也经常会听到本应由中置回放的“串音”。虚拟中置技术最大的好处就是完全取消了中置音箱,把中置声道的声音平均分配给左右前置音箱,这种做法对于4.1音箱来说真可谓一举数得:

首先,能够降低成本,减少一个中置音箱及对应的驱动电路,而且不会影响AC-3 5.1的声场还原。

其次,能够避免串音现象,提高了声音分离度。而且虚拟中置音量(人声等在背景声中的大小)也可以独立调节,确保不会丢失任何细节。

再次,解决了中置音箱在PC影院中无处可放的问题。现在出现了很多所谓的PC影院,一律均为5.1音箱,号称完全按照AC3杜比标准设计打造,可是大家想到没有:这些PC影院都是为PC服务的,如果说低音炮是为了放置方便而特别设计的,那么中置音箱放在哪儿呢?放在显示器旁边?人声偏了。放显示器上?声音会从头顶飘过,而且对卫星音箱的防磁能力要求非常高。

另外,采用虚拟中置技术的音箱依然可以支持5.1声道输入,而且在绝大部分电脑游戏中,一般都只支持四声道输出(本人还没见过支持5声道或6声道输出的电脑游戏,PS2游戏倒是有不少支持AC-3 5.1的……),四个音箱正好能够营造真实声场。在DVD回放时,音箱会自动把中置人声混合到前置左右声道去,在播放软件中依然设定为“5.1声道输出”,不会额外占用任何CPU资源。


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