聆聽環境左右數十萬元之音響設備的效果 @ 老音響資料庫/蘇桑部落格

　　或許在你的聆聽室裡,全部器材的購置經費早已超過十餘萬元了。但是請你仔細回想一下,這和以前還沒有換上這對Altec A5或JBL 4311之前,究竟有多少改進呢?你是否想到你的聆音室也該略興土木一番,改善一下聆聽環境呢?是的,事實告訴我們,聆聽環境的重要性絕不亞於喇叭、擴大機或唱頭,一個設計與配置不良的聆聽環境,除了會產生高度的頻率響應扭曲之外,也會使音場介入極為可觀的失真數字。

　　記得有人說,行家買音響、喇叭的預算至少佔一半。此話真是一點也不虛。只是最近這幾年來,新的經驗和理論告訴我們,房置的預算應該佔20%、40%或60%。因為房子可能是你自己的,也可能不是你自己的,可能是大廈裡的套房,也可能是鄉間的小屋。你可以自己動手加以擺設,在牆上繫上些草繩或棕葉,也可以請設計師開設的裝潢公司來大興土木。

　　所以,這不是一個預算的問題,而是整個效果上的問題。如果我們這樣說: 聽音室的設計與布置,對整個Hi-Fi音響效果的影響,具有50%以上的影響力,相信不會有人加以反對,甚至有人會說: 不錯!我正為這無從著手的50%影響困擾著呢!

　　的確,要佈置一間理想的Hi-Fi欣賞室,也許不必花費很多的額外(除去正常起居以外)經費,可是對於一個毫無經驗的人來說,問題可就不是金錢所能解決的了。比方你原先使用Tannoy的喇叭,覺得不滿意,於是換上一對Ditton 66,問題仍然沒有解決。關鍵在哪兒呢?擴大機?還是唱頭?都不是,而是房間。

　　房間的問題為什麼會如此這般地困擾著一般的Hi-Fi愛好者呢?主要地是因為所有的房間,都是一個立體空間,而一個空間至少需要三組序列數字才能表示出特定的點,乃有音量、頻率等數列,這樣至少由五種以上數列構成的空間音響特性,當然不是只知道20瓦和30瓦僅有3dB差異的人,所能建立的具體概念了。其中最要命的事,自然是聲音是看不到也摸不到的一種物理現象,況且它還是稍縱即逝,此情可待成追憶的東西?

聽音室基本要求

　　對於房間裡的聽音環境,有幾個最基本的、簡單的原則或許可以供給你參考,它是:

　　1. 在規律中盡可能打破規則: 一個球體所包含的空間,如果喇叭置於球心,那麼這將是一個最規律的空間,在此規律的空間中,你將發現,根本找不到一個可以聆聽的位置,因為聲音自球心發出後,瞬即又同時自四面八方反射回來聚集一處,形成聲聚焦。一個理想的發音室要使反射聲有合理的散射,因此一整面的牆,是對聽音環境有不良影響的,如果有兩面牆平行對立就更糟糕,而僅次於牆的最惡劣聽音環境就是一個正立方體──左右牆、前後牆、天花板和地面,都有同樣的面積,而且既平行又對立。

　　常見的房間形狀自然是長方盒狀的,然而長方盒也不是理想的發音室,因此,在改善時,我們要在規律中,盡可能打破規律。比方可以把左右牆「切」成不等分的兩半,如圖一:

　　所謂「切」,乃指在此部位加入一些與牆質地完全不同的建材,如果牆是木板牆,那麼磚或水泥柱便可將木板牆切開,如果是水泥牆,則可開個落地窗。

　　但這只是打破整面對立的方法,接著我們是要更進一步使之不對立,方法是讓牆有不同的斜面,如圖二:

　　圖是這樣畫的,而實際上,卻可以用家具、裝潢,例如書架或無玻璃的酒櫃,產生同等的效用。左右牆如此,後牆如此,天花板如此,地板也可以如此,

唯獨背著喇叭的那一面牆不可如此。

　　2. 喇叭所依靠的牆愈多,低音即愈豐富; 舉例來說,如果喇叭放在房間的正中央或離牆很遠之處,所發之低音為1, 那麼當它靠著一面牆時,低音就有2, 如果放在牆腳上,低音就有3。

　　3. 均勻的吸音和不規則反射: 有人認為地面鋪上地氈,牆上掛窗簾,天花板釘著吸音板,就有了良好的吸音環境,其實那樣做,只不過形同把高音旋鈕左旋到底罷了。因為地氈、窗簾及吸音板等吸音材料,如無足夠的厚度,便只能吸收高音,而照樣反射低音。在音場中的低音事實上是很難加以吸收消滅的,只不過把低音打散,使它們不會形成駐波而隆隆叫罷了。

聽音室的量度

　　以上所提不過是室內音響設計的幾個要點而已,事實上,室內音響設計是千頭萬緒的事,尤其是聲音建築無法以模型做試驗,而只能建了再改,改了再建。但在改改建建之中,我們所憑藉的是什麼呢? 聽覺?聽覺實在是一個十分不可靠的工具,每個人對聲音的形容總是模稜兩可的。因此,如果憑耳朵,會很辛苦。

　　於是,我們需要一具聲平表。

Simpson 聲平表

　　圖四所示,便是一具由美國Simpson電子公司所製造的標準聲平表。

　　這個可以手持的聲平表設有一個標準麥克風,它以極平坦的頻率響應時取發生在它周圍的聲音,然後通過一組放大器驅動一個dB表,在表面上有兩組刻劃,第一組屬於OSHA (Occupational Safety and Health Act即職業性安全與健康法案,公布於1970年)基準之刻劃,指示刻度由85~115dB,如果交通警察手持這個聲平表來取締噪音公害,就要看這個紅色刻劃。

　　下面的一組是±10dB的刻劃,它需要配合右邊這個旋鈕來使用,右邊這個旋鈕則有OFF、OSHA、130、120、110、100、90、80、70、60、50等十一段。取締公害時,轉到OSHA,並按下左邊OSHA按鈕,然後讀取第一組刻劃的指數。其它130~50檔,則分別必須加減上第二組刻劃上的讀數。

　　舉例來說,我們把右邊的旋鈕由高到低依次轉下來,在90dB處指示開始擺動了,而轉到80dB時,則指針正好指到+5dB處,這時,環境的噪音水平就是80+5dB=85dB。如果轉回90dB檔,那麼指數必為-5dB,也就是90-5dB=85dB。這是Simpson聲平表的讀取方法。

　　當然,有許多噪音,並不是穩定的,例如汽車按一下喇叭,則dB表示擺到正常位置,聲音已停,表針則在那裡不停的搖擺,於是你可以將下面的滑動開關移到SLOW上面去,如此一來,表針的擺動就較慢而且容易讀取。只有在需要量取瞬間尖峰值時(必須相當技巧地)才放在FAST位置。

　　左邊有四個黑色按鈕,分別是提供給噪音測試中之A、B、C三種聽感補正曲線(請參考另一篇專文論述)使用的,所有按鈕都不按下去時,這個聲平表所呈現的頻率響應曲線是平直的(當然不可能絕對平直,因此每一部聲平表它會附一份實際測出的響應曲線給你,以便於測後修正之用。

　　按下A,其所呈現的頻率響應曲線如圖五之A、B則如圖五之B、C則如圖五之C。最下面的BATT TEST按鈕是供測試電池是不是還有足夠的電能用的。假如按下這個按鈕,指針會指到BATT OK的位置,電池即可繼續使用。

　　Simpson聲平表得左側方有兩個插孔,其一是供記錄之用,可接上一台自動記錄器,將某一段時間內的聲平變化,繪成曲線,另一則供插入特設的濾波器之用,其作用正如同我們量取諧波失真的方法一樣,如若讓喇叭發出400Hz的正弦純音,而在此處我們又插入400Hz的濾波器,假如只是仍有讀數的話,那就是諧波失真的成份。

　　本表既是一個基準量度表,因此使用時是需要加以校正的。因此每一個聲平表都附有ㄧ個聲平基準發生器(見圖六)。

　　在一個圓筒裡,裝著一套1000Hz的振盪器,前端有一個小喇叭,當電池有足夠的電能時,它便可以發出114dB的基準音量。此時可將聲平表的麥克風套入圓筒前端的喇叭孔內,調整適當的指示,然後經確地以小螺絲刀去校正右側方小鐵塞子塞住的校正鈕。

　　基準聲平發生器,在遠離耳朵的情況之下,所發出來的1000Hz的聲音可能音量很小,可是卻不宜靠近耳朵,因為一靠近之後它便有114dB的巨響,很可能要損壞您的喇叭。

環境噪音的量度

　　Simpson Model 886聲平表可以量度的聲平範圍是從40dB~140dB。當你拿到這個表時,可能懷疑為什麼在低檔方面只能到達40dB而不更低一些,但是只要你拿著這個表到處去量量的時候,才會發現在今天這個世界中,實在很難找到低於40dB的環境了。以筆者居住於羅斯福路與汀洲路之間的一棟獨立平房而言,凡是來客都覺得很安靜,但是白天的噪音水平卻在60dB左右,到了晚上十時以後仍然在50dB跳動,而信義路旁音響技術月刊的辦公是白天則大約為70dB左右,這真是令人感到訝異的事實。大概地算一算一般Hi-Fi錄音的動態範圍總在50~60dB上下。現在,環境的噪音已經高達50dB以上,再加50dB的動態,則喇叭音量至少開到100dB以上,這就怪不得為什麼Hi-Fi迷們非將擴大機開足了瑪麗不可的原因了。

　　但不管怎樣,噪音太高,即使開足了音量,讓樂聲壓過噪音,這樣聽一個小時下來,也真是疲憊不堪了。

　　因此如果你覺得你的Hi-Fi老是不能令人如意,而真正去審聽時又說不出什麼毛病來,我們建議你該量度一下你的聆聽室的音噪水平。因為有些噪音往往由於我們白天居處鬧市之中,只要稍稍安靜一點點便已覺得很靜而根本不會去在意它。尤其是一些早已習以為常的噪音──諸如冰箱的哼聲、日光燈的哼聲,還有「都市天籟」這些噪音的總合,便是背景的根源。

　　因此,我們幾乎可以這樣說: 如果你擁有噪音水平在50dB以下的聆聽室,那才算是真正的聆聽室。

　　朋友,你知道你的客廳或書房究竟有多吵嗎?如果也是40dB,說真的,你非用100瓦的Amp不可了。

聽音室的頻率響應

　　影響聆聽效果的第二因素就是聽音室的頻率響應。記得我們對擴大機頻率響應的要求總室20~20,000Hz±1dB,甚至於1~50,000Hz±1dB,而對喇叭至少也室30~20,000Hz±5dB,如果你測定你自己的聆聽室,可能發現我們對擴大機的要求是多麼苛刻呀!

　　究竟你怎樣去測試聆聽室裡的頻率響應呢?方法極為簡單,除了Simpson 886之外,只要另外準備一部信號產生器就可以了。其它便是你日常使用的擴大機和喇叭,一切照舊,連位置都不必動它。

　　先將信號產生器的輸出接入功率擴大機之輸入(如是前後級合併的,可從Main in或Tape in輸入),然後適當地調整信號產生器之頻率到1,000Hz附近。這時則手持Simpson 886,走到平常聆賞的位置。接著請助手為你調整音量,大約使聲平表有90dB的指示即可。

　　這時你該準備一枝鉛筆和一個單對數的表格紙,備做記錄之用。

　　開始時,可由低頻開始,30Hz 60dB、45Hz 65dB、60Hz 68dB......1KHz 90dB......將所得讀數逐一在表格紙上記下,最後逐點連接,即成一響應曲線。

　　這條響應曲線代表著什麼?代表了信號產生器、擴大機、喇叭、房間和Simpson 886聲平表的綜合響應。由於Simpson聲平表的響應已附有一張實測曲線,所以你很容易依據此曲線而把綜合響應修正,而擴大機和訊號產生器的響應,則很容易藉三用表或示波器於以求出,並予以扣除,最後所得的曲線,就是喇叭與房間的響應。

　　事實上喇叭和房間的響應是令人難以捉摸的,因為你不知道在80Hz處的突然突起,以及12,000Hz 14,000Hz得突然陷落究竟為什麼?不過,至少你已經知道,你這套Hi-Fi放在這個房間裡,原來是這麼彆腳,難怪三角鐘的聲音聽來一點不清脆,定音鼓也走了樣。

駐波的尋找與喇叭位置的修正

　　有什麼辦法來改善呢?藉著Simpson 886,你該更進一步設法來瞭解一下,聲音在這個房間的分佈狀況。

　　仍然由30Hz開始,但是你現在不能只坐在沙發上看表和記錄了,你該到處走一走,在房間的每一個位置注視聲平表的變化。當然愈是接近喇叭,聲音會愈大,可是很可能,你將發現在某一個角落30Hz的聲音幾乎消失了,而距離這個消失點二公尺多的地方,30Hz卻特別強,毫無疑問的,這就是駐波,前者是波節,後者為波腹,減輕駐波的方法是打散反射。就像我們前面提到的一樣,你該使兩個對立的面,製造一些不規則的凸起或凹入,當然移動喇叭的位置也有用,怕只怕在30Hz時把喇叭轉動了15°,結果在60Hz時仍得把它轉回來。

　　不能令人滿意的情況是必然要發生的,不過你既然試完了30Hz,那麼60Hz 120Hz......索性也一起試下去,好讓你明白,所有的不滿意究竟有多少?

使用十段等化器來調整

　　所幸,如果你平常聆聽音響的位置是相當固定的話,那麼一台十段音頻等化器,便可以為你解決所有的問題了。

　　訊號產生器接到等化器,等化器接到功率擴大機,功率擴大機接喇叭,一切從頭開始。請你回到座位,並注視聲平表的指示。30Hz 60Hz,該提升60Hz 80dB,該衰減,助手一面轉動訊號產生器,一面依據你所報的數字調整等化器。

　　十段全部調整完了,從頭再核對一次。最後,放一張您最喜愛的唱片聽聽罷!聲音一定是好一些了。