（系列编译之一）揭开驻波的真面目及简单对策

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[1 楼] okj [版主] 13-7-22 16:36 看到论坛中的争吵，我犹豫了很久，这篇文章究竟要不要发出来？发了怕引起大家不必要的联想，以为我在拆谁的台或是故意为谁撑腰导致论坛的争吵更加不堪？但从论坛中的发言看，有的人明显对驻波的危害没有足够的重视或是概念不清。我宁可与明白人打个头破血流，也不愿意和不明白的人鸡鸭对讲，遇到这样的人我只能认输无言不参与，估计好多高手做※※的原因在此。我没有歧视或是轻视任何人的意思，很多事情如果我们搞明白基本原理，也许会减少很多不必要的争吵。但愿此帖会对大家再认识自己的系统有帮助。我是外语专业，想成为技术男，但文科男缺乏成为技术男的理论基础。要想搞明白只有自己不断的学习和实践，比起坛子里的很多理科生和专业人，学习和实践都很辛苦。如果水平高者自认自己对驻波的认识很对，可以无视俺这个半瓶水的帖，但敬请不要在这里吵架。这篇文章主要是编译自日本音响界名人加铜铁平的著作《音响用测定器材与测定技术》第14章（音响的测定）之P254—263页，图片也全是引用自这本书。这本书是我多年前为了设计制作自己的系统购买的日文原版书，1997年初版，2008年第6次印刷，因为当年国内此方面的书籍实在是太少。如果其中有我的观点，我会特别说明。由于计算机技术的发展迅猛，其中的有些测试手段和设备有些落后，但基本原理我认为没有落后。在音响设备中音响测定的极端重要性自不待言，但由于测定器材的极为不普及，具体能够自己进行测试的人并不多见。由此导致常见的事例是我们在用不完备的音响系统听着有缺陷的音质。本章就以用我们容易入手的测定器材对有实践可能的项目进行说明。（此处有很多项目，我只编译我们感兴趣的话题。本文中没有用测量，用日语原词测定。）声压级频响特性的测定这是音响测定中最为基本的特性，并且也是最重要的项目。在音响系统的调整中，无论是功放还是音箱必要的频响范围不能过或不足，也就是说要确保用平滑的频响特性来重放是首要条件，这点和听音位测得的声压级频响特性是完全一样的。因为我们大家很难相信近在眼前的音箱仅几米的距离频率特性等会出现变化，更愿意相信自己的音箱会播放出说明书中记载的在消音室中测得的平滑曲线，那么给大家看一个实例，参见图1. 这个频响图是用专用设备把测试麦克放在听音位测得的（具体的设备名称略，都是日本市场上的东西）。从图中就可看出低频范围内的凹凸上下已经达到各10db以上，在听音位30Hz—1000Hz频率带出现了很大的水平变动。这种曲线会严重破坏音乐的平衡性无法实现良好的重放。大家看到这种频响曲线的音箱在现在居然有卖肯定感觉不可思议，可以明确的是问题不在音箱在于室内的驻波，虽然我们也想通过各种对策让曲线尽可能接※※滑，但现实是仅仅通过听音无法做到。并且，即使通过听音改善，要确认其效果唯有测量。还有即使用电分多级放大器系统调整整体的平衡，确认各频段，除过测试各个喇叭单元之外也没有别的好办法。图1虽然是个极端的例子，但是仅仅数米的距离出现这种现象令人感受到了音场变化的恐怖性。测定时的注意事项测定时使用了信号发生器TS-1和声压计sl-1(全是日本audio公司出品)，对能够简单实现的测定方法予以简单说明。 1从TS-1断续（BURST-I）输出1khz的颤音脉冲（warble我不敢确认这个术语对），使扬声器发声。只是单侧音箱。 2麦克放置于听音席简单手持或是放在合适的台子上读取数值。把音量放在通常听音乐时80db的程度，由于日本产的号角过负荷能力比较弱，如果担心损坏放到小音量70db。（下边描述的是如何测点，制作曲线图，现在肯定不会用这种办法，利用计算软件就可以了。省略）对于测定数据的判定对于听音位的频响曲线究竟怎样才是合适的问题有各种各样的议论，绝对不是简单的物理性的平滑就好。笔者推荐的标准曲线是图2那样的，参见图2 2khz以下平滑，2khz以上每8度音程降低3db,到16khz时达到-9db的水平。这个曲线图，经过了对多种系统的测定，也经过听音能播放出自然流畅的音质才标准化下来的。之所以说这个曲线图合适，当放进听音室以后高音部会呈现出平滑低垂的自然状态，如果音箱达到这个曲线时，就是采用惯用的近场测量其曲线也是大致平滑的。如果在听音位过分把曲线拉直，音质会变得单薄不自然。这个曲线是以“听感上的平滑”为出发点。按理这个标准曲线的幅度应该限定在+-3db，但还是把125hz以下放宽到+-5db,这是由于驻波导致凹凸所致。由于+-3db有点过于严格，要想让这个曲线看起来“体形漂亮”只能是理想难以做到。现在的音箱高音单元已经成熟不是问题，成为问题的可能性非常小，但是低音单元就不是那么容易了，低频能下潜到何种程度成了最关键的重点。再给大家提供一个世界公认的意大利美声频谱图,是否有和图2相近的地方? (省略“测定上的注意事项”) 令低频段频响特性劣化的驻波在听音位低频段的声压频响特性的凹凸是因驻波（固有振动-普通模式）引发，因此当无法明白产生原因时，想拿出充分的对策和测定是不可能的。图3是以水面波为例子的说明图，从左向右边具有反射的坚壁的行进图。图3之14.4图就是波束到达墙壁后开始反射，这个虚线不可见。就像 ○4--○10一样不断的往复。参考图3 再来看图14.5，○11演示的是此后瞬间行进波（实线）和反射波(虚线)完全逆相的瞬间。此时2个波相互抵消变成○11‘样的平坦水面。但是，那仅是一瞬间的变化，下个瞬间○12到来时彼此抵消后的波形如○12‘。到○13时这次已经变成同相增强后的波形更高了。由于这种现象从○11’--○17‘不断反复，导致水面的波浪时高时无。此时，离开了坚壁的1/4波长X-1的水面经常性处于0水平停滞不动。反射回来的1/2波长X-2的水面却是经常性大幅度上蹿下跳。这种行进波和反射波合成后产生的波如同通过○11’--○17‘看见的那样，特点是仅仅上下游走但不移动，这就是被称之为”驻波“的原因。在○11’--○17‘图中，把振幅大的部分叫波峰（术语”波腹“，放弃术语，为了便于大家看明白），振幅小处（或是为零）叫做波谷（术语“波节”）。当这种现象的音波发生时，图3之14.5中的X-1、X-3、X-5处的此频段声音就会变得“听不见”，相反，X-0、X-2、X-4、X-6处却变成“听到很大声”，由此生成出经纬黑白照片。并且在一定的场所，根据频率数通过经纬图就能看出图1中的曲线是如何变化来的。（下来的是如何计算驻波的公式，用来说明下面的问题，太过复杂的部分就略掉。）图4之14.6（a）是按（1.0.0）的计算比例设置房间生成，同图的（b）是按（2.1.0）的比例生成，无论那幅图片，都是黑色部分是声压能听到“峰”的强声的地方，白处是“谷”无法听到的地方。驻波的分布图. 参考图4 说明:为了更适合大家看,我按画面调整了方向,天井=天花板,床=地板.日语把驻波叫做"定在波".其中的圆圈本来在数字上套着,谁知到了这里,就分开了,大家理解为圈数字就可以了. 改变低音声压频响特性劣化的方法如果测定结果不是很乐观时就有必要采取相应的对策。本节介绍几种改变低音声压频响特性劣化的方法。 1. 调整音箱的摆位因为一旦移动音箱的摆放位置，驱动驻波的中心也会随之变化，频响特性就会出现相当程度的改变。移动方向比起上下移动前后移动的变化大的几率会高一些。再就是左右移动。因此，如果发现曲线不是很理想时，摆放位置的前后移动会更有效果。 2. 听音位的移动也有必要考虑移动听音位置。好好确认一下，如果听音位紧挨音箱正对面的墙壁，这是最差的听音位。从频响特性看的话接近房间※※的地方驻波影响最少，凹凸也是最小的时候多。 3. 使用EQ 要是想进一步调整频响特性时，使用EQ补偿也是方法之一。虽然1/3倍频程31档的使用起来容易，但1倍频程10档的在有轻度凹凸时使用会更有效。作为EQ使用上的注意事项，增益以6db为限，如果超量补偿就会出现非常强烈的不自然感不合适。由于担心使用EQ会招致中高音音质劣化时可采用电分多级放大器的方式，只对500Hz以下的低音段使用。使声压级频响特性变得平滑的好处，和微弱的音质损失相比利大于弊。 OVER.
[170 楼] plover [资深泡菜] 20-7-10 17:44 郑诚发表于 2020-5-22 14:58 您好！请问这个excel表格还在吗？在
[169 楼] 郑诚 [泡菜] 20-5-22 14:58 plover 发表于 2013-7-24 09:59 JBL有一个Excel表格，输入房间尺寸后可以看到不同听音位的某一频率（主要是低频驻波）波峰波谷，不过附件发不了Excel文件，只能发图片。您好！请问这个excel表格还在吗？
[168 楼] sqz [老坛泡菜] 20-5-16 08:40 理论先行少走弯路
[167 楼] jedking [泡菜] 20-5-15 08:54 消驻波调曲线这些太费脑子，还是换线材开脑放更容易操作。本帖由安卓客户端发布
[166 楼] 郑诚 [泡菜] 20-5-14 20:33 留个记号慢慢学习。
[165 楼] 郑诚 [泡菜] 20-5-14 17:28 正在找驻波解决办法，谢谢楼主分享！
[164 楼] 一丝不狗 [老坛泡菜] 14-12-19 14:02 NSX 发表于 2014-12-19 13:09 其实就是您说的啦，电脑做为音源，用软件的EQ，然后通过USB输出到异步数字界面进行usb-》同轴转换，再同轴输出给CD机的同轴数字输入，把CD机作为解码器（我那个碟机比较老，没有usb直入）。这样也能使用EQ了，但是在播放SACD光碟的时候就没法了 StillImage 发表于 2014-12-19 12:51 可能他的CD机是分体的，所以USB 输出同轴，再接原CD机的解码器。嗯，明白了。
[163 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-19 13:09 一丝不狗发表于 2014-12-19 11:17 我没看明白你的接线方式其实就是您说的啦，电脑做为音源，用软件的EQ，然后通过USB输出到异步数字界面进行usb-》同轴转换，再同轴输出给CD机的同轴数字输入，把CD机作为解码器（我那个碟机比较老，没有usb直入）。这样也能使用EQ了，但是在播放SACD光碟的时候就没法了
[162 楼] StillImage [陈年泡菜] 14-12-19 12:51 一丝不狗发表于 2014-12-19 11:17 我没看明白你的接线方式可能他的CD机是分体的，所以USB 输出同轴，再接原CD机的解码器。
[161 楼] 一丝不狗 [老坛泡菜] 14-12-19 11:17 NSX 发表于 2014-12-18 18:04 这个建议很关键，谢谢啦。不过我的音源是CD机……简易的解决方案可以用电脑+usb异步界面，再同轴输出到碟机，这样就能利用电脑做DSP-EQ了我没看明白你的接线方式
[160 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-18 18:04 一丝不狗发表于 2014-12-18 17:01 这帖子有营养！！我现在用电脑放歌， CD也用电脑放。装的是Jriver软件，在DSP那里有两组参量均衡器可以用，调EQ还是很方便的。另外调EQ看别人的建议是调峰的时候降的幅度可以很大，例如-10dB，但是填谷的时候就要很小心，一来功放有可能过载，二来容易烧喇叭，正常3dB为限。书架箱扩低音加超低是最简单的办法了我想。听音乐的话我会建议用封闭式的超低音，瞬态感觉好些。现在有测试的麦克风了，调整起来应该会更方便一些。这个建议很关键，谢谢啦。不过我的音源是CD机……简易的解决方案可以用电脑+usb异步界面，再同轴输出到碟机，这样就能利用电脑做DSP-EQ了
[159 楼] 一丝不狗 [老坛泡菜] 14-12-18 17:01 NSX 发表于 2014-12-18 14:22 我的想法是700hz到80之间的峰谷可能可以用EQ校正一些，但是60hz以下，可能是由于这个小书架本身低频确实有限了。不过，貌似数字EQ不便宜？这帖子有营养！！我现在用电脑放歌， CD也用电脑放。装的是Jriver软件，在DSP那里有两组参量均衡器可以用，调EQ还是很方便的。另外调EQ看别人的建议是调峰的时候降的幅度可以很大，例如-10dB，但是填谷的时候就要很小心，一来功放有可能过载，二来容易烧喇叭，正常3dB为限。书架箱扩低音加超低是最简单的办法了我想。听音乐的话我会建议用封闭式的超低音，瞬态感觉好些。现在有测试的麦克风了，调整起来应该会更方便一些。
[158 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-18 14:22 okj 发表于 2014-12-18 13:43 使用自带监测功能的EQ是无法改变环境时最有效的办法，国外发烧界也如此建议。我的想法是700hz到80之间的峰谷可能可以用EQ校正一些，但是60hz以下，可能是由于这个小书架本身低频确实有限了。不过，貌似数字EQ不便宜？
[157 楼] okj [版主] 14-12-18 13:43 NSX 发表于 2014-12-18 12:12 谢指教，但是目前感觉超低频段气氛还是不足，估计跟60hz以下那个大坑有关，700hz-60hz之间的峰谷估计是房间特性，要改变代价不菲啊。这种情况用炮来补足60hz以下频段有效果么？使用自带监测功能的EQ是无法改变环境时最有效的办法，国外发烧界也如此建议。
[156 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-18 12:12 okj 发表于 2014-12-18 12:00 从提供的曲线图看，700以下波峰应该就是驻波了。调整到和第三方提供曲线大体一致就可以。从100、1K、10K看，该箱的灵敏度大致是85DB左右。 35HZ已经-15DB左右了，10K以上隆起+1DB左右，也属正常。低音应该很充足。谢指教，但是目前感觉超低频段气氛还是不足，估计跟60hz以下那个大坑有关，700hz-60hz之间的峰谷估计是房间特性，要改变代价不菲啊。这种情况用炮来补足60hz以下频段有效果么？
[155 楼] okj [版主] 14-12-18 12:00 NSX 发表于 2014-12-18 11:51 厂商本来有附带测试图的纸质资料，弄丢了，上个第三方测试值（消声室）从提供的曲线图看，700以下波峰应该就是驻波了。调整到和第三方提供曲线大体一致就可以。从100、1K、10K看，该箱的灵敏度大致是85DB左右。 35HZ已经-15DB左右了，10K以上隆起+1DB左右，也属正常。低音应该很充足。
[154 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-18 11:51 okj 发表于 2014-12-18 11:11 看起来700HZ以下的波峰比较严重，近场测试单元或是曲线如果没有，应该就是驻波影响。试试摆位。如果音箱给出测试标准，按标准测。如果没有应该考虑在10-20CM范围内测试或是听音位。在消音室，如果厂家没有给出测试距离，一般根据箱体大小，在轴上一米左右的距离，也就是中高单元之间。 DAAS的MIC测试距离是10-20CM之间，非消音室环境中。厂商本来有附带测试图的纸质资料，弄丢了，上个第三方测试值（消声室）
[153 楼] okj [版主] 14-12-18 11:11 NSX 发表于 2014-12-18 10:31 对右声道：1建立decay衰减图是不是可以这么理解，低频段那几个衰减特别慢的波峰就是驻波点？看起来700HZ以下的波峰比较严重，近场测试单元或是曲线如果没有，应该就是驻波影响。试试摆位。如果音箱给出测试标准，按标准测。如果没有应该考虑在10-20CM范围内测试或是听音位。在消音室，如果厂家没有给出测试距离，一般根据箱体大小，在轴上一米左右的距离，也就是中高单元之间。 DAAS的MIC测试距离是10-20CM之间，非消音室环境中。
[152 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-18 10:31 对右声道：1建立decay衰减图是不是可以这么理解，低频段那几个衰减特别慢的波峰就是驻波点？本帖最后由 NSX 于 2014-12-18 10:34 编辑
[151 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-18 10:30 昨晚再次测了下，分别测试右声道与左声道，麦克风置于听音位头部处分别指向右，左高音单元。右声道：1 左声道：5 叠加后图
[150 楼] justlikeme [泡菜] 14-12-17 23:16 建议围绕黄金位置以半米距离为间隔方格状测9点，然后平均，这样比较合理
[149 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-17 10:32 StillImage 发表于 2014-12-17 10:17 上面一丝不狗老兄答了。一般家里听音环境，都是在低频出问题，除非有一面墙是玻璃。一只话筒测量和人耳两个话筒隔着距离听是两码事。你这只话筒是全向性的，指向哪个方向不重要。同谢谢啦，我回头再试。
[148 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-17 10:31 一丝不狗发表于 2014-12-17 10:04 会出现干涉，然后像梳子一样的波形。在REW的论坛建议应该是左右分别测数次，期间可以动动mic的位置（例如移个20cm）完再overlay。 OK THX，回头再测
[147 楼] StillImage [陈年泡菜] 14-12-17 10:17 NSX 发表于 2014-12-17 09:24 对的，主要想测一下实际使用时的曲线，但是不晓得两支同时测会有什么问题。上面一丝不狗老兄答了。一般家里听音环境，都是在低频出问题，除非有一面墙是玻璃。一只话筒测量和人耳两个话筒隔着距离听是两码事。你这只话筒是全向性的，指向哪个方向不重要。
[146 楼] 一丝不狗 [老坛泡菜] 14-12-17 10:04 NSX 发表于 2014-12-17 09:24 对的，主要想测一下实际使用时的曲线，但是不晓得两支同时测会有什么问题。会出现干涉，然后像梳子一样的波形。在REW的论坛建议应该是左右分别测数次，期间可以动动mic的位置（例如移个20cm）完再overlay。
[145 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-17 09:24 StillImage 发表于 2014-12-17 08:32 两只音箱一起工作时测的？对的，主要想测一下实际使用时的曲线，但是不晓得两支同时测会有什么问题。
[144 楼] StillImage [陈年泡菜] 14-12-17 08:32 NSX 发表于 2014-12-16 23:55 测了几次，这图是麦克位于头部位置指向正前方而非指向音箱测得。驻波明显啊…… 1/48平滑两只音箱一起工作时测的？
[143 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-16 23:55 测了几次，这图是麦克位于头部位置指向正前方而非指向音箱测得。驻波明显啊…… 1/48平滑本帖最后由 NSX 于 2014-12-16 23:56 编辑
[142 楼] NSX [资深泡菜] 14-12-11 17:30 StillImage 发表于 2014-12-11 16:51 每只话筒出厂都有一个独立的文件，一般管几年。过期了得把话筒交上去再测一次。我用的校显示器的色谱计也是这样。找了官网了，悲剧，木有地方按照序列号下载校准文件，哎…………