汽车音响扬声器的音场与定位分析
所属分类：汽车音响
2013-11-1 20:51:22 推荐指数：
评论汽车音响的准则，也同出一辙。在家用音响方面，一套器材的组合，可以配合不同的电源线、喇叭线及一些调音配件，籍以达到校音的目的。相信，最重要的还是扬声器的摆向定位，因为这是整套音响系统的表现。至于能不能够搞到音场入墙三尺半，结像有如真人般在你跟前演唱，低音低潜至basement18（第十八层地狱也），就要视个人功力而定了。
一般上，若家用扬声器与聆听位置（皇帝位）能够形成一个三角形，而左右两个扬声器的相位（Phase）又正确的话，在皇帝位（sweetspot）上绝对能够让聆听者感觉到音场的延伸度、结像力与定位感。这是每一位发烧友所应具备的音响常识。有趣的是，有些发烧友误以为在皇帝位上，只有所播放的音响（Programemeterial）是单声道（Mono）的话，才能构成一个音场、结像及定位精准，其实这个概念是错误的。因为只要左右扬声器的讯号同时到达左右耳，大脑就会产生一个音场、结像及定位是同时到达！
无论你的扬声器是二路分音、三路分音或二路分音三单元，抑或是三路分音八单元。所有的发音单元所发出的音源（PointSource）必须在同一时间到达左、右耳。任何一个单元所发出的声音，若不能够与其他单元所发出的声音同时到达聆听者的耳朵，就会产生所谓的时差与相位差（Time&PhaseError）。
有些聪明的厂家设计扬声器时，已在单元的排位上，巧妙地化解了因单元不在同一发音点发音而产生的时差与相位差。因此，若扬声器能够与皇帝位构成一个等边三角形的话，其结像力与凝聚力更高出一班也有些厂家利用图一所示的设计，再加上分音器（PsddibrX-over）反相位之设计，把相位差的问题给解决了，不过时差的问题还是存在着。更有些厂家，利用同轴二路单元之设计，即高音与中音都在同一单元。并形成一同心圆，以达到单点发音的目标。
诸位车主，若你座车前面的扬声器是装在前门下方的话，那就更糟！汽车音响的两大致命杀手：时差与相位差！你不妨放一张发烧友所熟悉的《蔡琴老歌》听听，感觉一下琴姐蹲下来唱歌的滋味？如果你座车只在后座安装扬声器的话，琴姐绝对是在你背后唱歌，那你也绝对不是发烧友！试想想，你会不会在听音间里，背对着扬声器来听音乐？再不信的话，请扭开FM97.4，听一听北京音乐台的播音，都是从右下方的扬声器发出，乍听之下，哥哥姐姐们宛如蹲着在播音，当然，也许他们在播音时是蹲着的也说不定，如果真有其事，那你的汽车音响还挺有现场感。
如果你不惜一掷千金，在座车后方安装了低音扬声器，那么请试播SheffieldDrumsRecordCD，那位鼓手肯定是在你身后打鼓给你听如此一来，哪有音场、结像及定位可言？更甭谈什么解析力、通透度了汽车音响的两个天王杀手时差与相位差都一一引了出来，究竟有何仙丹或是灵药能够将他们降服呢？有！那就是TimeAlignment，即延时纠正，纵观汽车音响，为何会有以上的问题呢？原因很简单。因为聆听位置的偏向缺陷，
再加上扬声器位置的不当，导致各个发音单元的音波到达耳朵的时间不一致，产生了时差，直接地影响了相位。何谓延时纠正？简单地说，就是设法令各个发音单元的音波同时送达耳朵。具体一点，就是左边扬声器所发出的音波到达左耳的时间，必须与右边扬声器所发出的音波到达右耳的时间一致。
乍听之下，似乎不太可能。但却可以利用物理延时纠正（PhysicalTimeAignment）及电子延时纠正（DigitalTimeAlignment）两种方式中的任何一种加以解决。首先说说物理延时纠正法。即把前方左、右扬声器的位置，装在愈前方愈好，距离聆听者的位置愈远，效果愈显著！其中又以KickPanel为最佳位置。纵观各类汽车，能够把扬声器远离聆听位置的，就是在KickPanel一带。这亦是产生时差最少的位置，以一般的车型为例，平均偏差大约介于5英寸之间，只有在KickPanel的位置上，衡量左、右两边扬声器的距离，才能取得最少的时差（1英寸相等1个微分秒1milisec）。
有一点必须强调的是，如果采用物理延时纠正法，高/中音单元必须安装在一起，不可将高音单元另外装在门边或仪表板（DashBoard）上，因为如此一来，高音与中音之间就有了差距，各个发音单元的音源就不能够同时到达耳朵，切记！切记！ 不少汽车音响发烧友都有非常严重但很美丽的错误观念。就是误以为扬声器单元装在下方的位置，尤其是高音单元，音场就会越低，宛如蔡琴姐与播音员一样，一个蹲着唱歌，一个蹲着播声。其实，这真的是一个美丽的误会。 如果中低音（Mid-Bass）单元装在车门内的下方，而高音（Tweeter）装在任何一方，甚至是装在比中低音单元还要高的位置上，但由于中低音单元的位置比较靠近聆听位，因此听到中低音的时间比高音要来得快，再加上中低音单元的音阶（Octave）比高音单元要来得多（以一般汽车音响扬声器而论，通常中低音单元发音从80Hz到5000Hz。概括了6个音阶，而高音单元发音则从5000Hz至20KHz，概括了2个音阶）。
因为先入为主的关系，大脑首先分析收到的讯号，再加中低音单元安装于前门下方位置，因此不论是听音乐或听新闻，都会有一种蹲着唱歌或播音的感觉。在物理上，声音的速度约为1/1120Sec，即每秒1120尺。
若以汽车中低音与高音的通用分频点CrossOverPoint为3500/1120为3.1寸，即表示中低音与高音单元的距离不能超出3英寸，以避免产生严重的时差与相位差。由此可见，只胡把左、右两边扬声器装在距离聆听位置越远的地方，如KickPanel，而又能把左、右两边扬声器的差距局限在5英寸的话，其音场、结像及定位的效果愈好。如果超出5英寸，效果则大打折扣，其折扣率比即将举行的TheGreatSingaporeSales还要高！怪哉！为何高音单元装在高处，反而音场很低，而装在低处（必须靠近中音单元，且安装于KickPanel的位置），音场反而高高地呈现在你眼前呢？原因无他，只因人类耳朵天生一左一右，而非一上一下，因此辨别左、右两方位的灵敏度比起上下两方位的灵敏度高。最重要的是，必须懂得运用物理延时纠正法，把左、右扬声器的音源（PointSource）利用距离上的延长，来化解与纠正聆听位置上的偏向问题。
不信的话，请看看Dynaudio的旗舰扬声器Consequence，其超低音、中低音、中音及高音单元的排列由上而下，这一反传统，再反常态的排列，绝不会让蔡琴姐有蹲下来唱歌的感觉。原因很简单，皆因所有音波都在同一时间到达你的耳朵。唉！人生不如意之事十之八九，遗憾的是，物理延时纠正法也受到物理上的限制，真是一“物”治一“物”。
如今这年头，流行的未必好用，好用的未必流行，偏偏这个又流行又好用的！让我们来看看电子延时纠正法（Digital Time Alignment）吧。与物理延时纠正法相比，电子延时纠正法的安装要来得简易，最重要的是，它可以利用车内原有的单元位置来安装扬声器，无须象物理延时纠正法那样须另起模型来改造扬声器的位置。其原理很简单，就是把最靠近聆听位置的扬声器（右边）所发出的讯号加以延迟（Time Delay），以配合距离聆听位置较远的扬声器（左边）的音波，从而达到左、右音源一致到达聆听位置的目的。延时的多寡，视左、右扬声器的距离长短而定。理论上，若把讯号延迟一个微分（1MiliSec），相等于把音源移后一英寸。
打个比方说，若左边的扬音器离左耳42英寸，而右边扬声器离右耳27英寸（以右边驾驶型的司机座位为例），其偏差为：42"-27"=15"。因此，只要把右边扬声器给予15ms的时间延迟（Time Delay），左、右两边扬声器的音波到达聆听位置上的时间就会一致，那么，音场、结像及定位就会活灵活现于你的眼前。蔡琴姐与发哥也再不会蹲下来唱歌或播音了。有一点必须注意的是，所有的发音单元，其相位（Phase）必须一致，除非你特别喜欢让蔡琴姐蹲下来唱歌，播音员蹲下来跟你讲话。
今日的发烧汽车音响，电子延时器材可说是非常重要的一个设计，尤其对采用右边驾驶的国家而言。许多高级汽车音响厂家，都有专门的技术来开发电子延时器材，解决歌星蹲下来唱歌的弊病，让他们站起来重新做人，堂堂正正地引亢高歌，得以重生，真是功德无量，造福人类。较有代表性的型号有 Alpine的PRA-H701等。价格大约从S$850至S$2500（币别不要搞错啊！）（单指电子延时器材而言，未包括其他器材），丰俭由人。
延时器器材的安装方法不一，计算延时的方程式也并不统一，不过殊途同归，效果一般上不相伯仲。当然，顶级型号的延时效果所重现的立体感、舞台感、音场、结像及定位，成绩斐然，美妙之处非笔墨所能形容。有了电子延时器及发烧级汽车音响器材，再配合经验老到、校声功夫一流的装配，阁下才真正享受到具有音场、结像和定位的汽车音响，开开心心地上路。有人说过：“立体声有左、右两声道。”那么，有了左、右两声道，就是立体声吗？其实，充其量只不过是双声道罢了！请问您的汽车音响是立体声，还是双声道？