音響系統(tǒng)的設(shè)計是一種過程,并不是一種產(chǎn)品。假如它是一種產(chǎn)品的話,它就可以大量生產(chǎn),并且可用于許多裝置中,就像放大器或微音器一樣。一種規(guī)格即可滿足的有場合的要求的設(shè)計,往往不能做到完全滿足,而且對許多用戶來說其使用性能也極差。設(shè)計過程由許多零碎資料的收集過程的組成,就像拼圖游戲里的零碎圖片同時把它們拼裝在一起,使得它們之間即不重疊也沒有間隙。那么,到底如何設(shè)計一種音響系統(tǒng)呢?有的人做起來像是鋪開許多音響產(chǎn)品的產(chǎn)品目錄活頁,然后像投擲飛鏢那樣用筆畫來畫去;有的人做起來像是把核桃殼翻來翻去,直到找到核桃肉為止;而有的人則在輕易地計算解答極其深奧的方程式。就像舉行神圣的禮儀一般,然后則為成千的聽眾確定一個簡單的錐形8英寸喇叭(203MM)。
四種設(shè)計工具
作為成功的音響系統(tǒng)設(shè)計者,第一種工具是知道。現(xiàn)在的設(shè)計者比起25年前的設(shè)計者來要幸運(yùn)得多,因為現(xiàn)在有極其豐富的音響工程知識來源可以利用。眾多的,甚至是無數(shù)的參考書完全包括了這一領(lǐng)域的各個方面(Davis and Davis,1987;Giddings,1990;Ballou,1991)。有各種可利用的期刊,從學(xué)術(shù)性的刊物到業(yè)務(wù)通訊刊物與和本期刊一樣的商業(yè)性雜志。有各種有聲望的學(xué)術(shù)交流會、討論會及培訓(xùn)班,可以從各種研究機(jī)構(gòu),包括我們工業(yè)貿(mào)易協(xié)會,全國音響與文藝物資協(xié)會取得來源。各個取得認(rèn)可的學(xué)院與大學(xué)也開始提供有關(guān)的課程。
從上述這些渠道,可以獲得極其大量的知識。但是就知識本身而言,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此,設(shè)計者的第二種工具是經(jīng)驗。有一種人常說,我們都是從別人臉上學(xué)會刮胡子的--在我們能夠清楚地掌握我們的音響設(shè)備究竟能達(dá)到何種先進(jìn)程度之前,我們往往不得不弄壞許多放大器和揚(yáng)聲器。這種說法是有一定的道理的。一個從失敗的設(shè)計者是維持不了多久的。
第三種工具,也就是到目前為止最重要的一種工具,就是良好的判斷力。設(shè)計者必須對人們有良好的理解,能夠作出超過技術(shù)性細(xì)則的判斷,能夠作出進(jìn)入人類內(nèi)在空間的判斷。一種技術(shù)上精確的設(shè)計,可能由于裝配者不懂得裝配,或者由于用戶不懂得使用而遭到失敗。實(shí)際的使用者可能不知道如何去使用這個系統(tǒng),制造商可能因為沒有準(zhǔn)備好換代的產(chǎn)品而停止繼續(xù)生產(chǎn)某型號的產(chǎn)品。
第四種工具,在過去的十年里它變得特別重要,就是計算機(jī)。具體用于音頻與聲學(xué)設(shè)計軟件的計算機(jī)模擬技術(shù)(CADS)可以大大加快設(shè)計速度,使得它們自己在設(shè)計者工具箱里占有一個席位。
但是,在這里一定要記住,計算機(jī)是不會自己做設(shè)計的,只有設(shè)計者本人才能設(shè)計音響系統(tǒng)。曾經(jīng)有一個賭徒向一個計算機(jī)編程員請教,是否有可能編出一個計算機(jī)的程序,可以預(yù)報誰將在騫馬比賽中騰出,這個編程員回答說:“當(dāng)然可以,這是非常容易的事,只要假定一匹馬是球形的……”
三個準(zhǔn)則
成功的音響系統(tǒng)的許多方面是相似的,但是每一種失敗的音響系統(tǒng)其失敗的原因也是一樣的,即其設(shè)計是獨(dú)一無二的。使用者判斷成功的音響系統(tǒng),有一個著名的準(zhǔn)則:聲音是否足夠大?聲音是否清晰易懂 聲音會不會回饋?
一種聲音濁足夠大的音響系統(tǒng),可以取得短時間的成功,但是最終會引起使用者的不滿意。與過去相比,在現(xiàn)時這是一個比較小的問題。現(xiàn)代的材料與現(xiàn)代的制造技術(shù),可使揚(yáng)聲器在著火或者損壞之前發(fā)出更大的聲壓水平。放大器制造商也畫了一份他們的貢獻(xiàn),他們可以提供比以前更大的,而且更便宜的音頻功率。現(xiàn)今的音響系統(tǒng)設(shè)計者還必須同時注意保護(hù)使用者的聽力。這是一種進(jìn)步,把聲音太大的音響系統(tǒng)的聲音降低畢竟比把聲音不夠大的音響系統(tǒng)的聲音增大要容易的多。
一套聲音不是清晰易懂的音響系統(tǒng),同樣雖然可以取得短時間的成功,但很快也會引起不懣。不能聽出“Johnah in the whale knew”與“Jesus will not fail you”兩句歌詞的區(qū)別的含糊聲音,會使音響系統(tǒng)成為廢品,而不管這音響系統(tǒng)能使合唱隊的歌聲有多好的音樂感。
音響系統(tǒng)如果有聲音回饋,則是一個即時見效的失敗,沒有任何理由可以原諒這一點(diǎn)。這是一種設(shè)計失敗,而不是元件的失敗。即使是比引起鳴叫低得多的聲音回饋,也會使房間變得更多的聲音回響,從而使需要的音量比原來設(shè)計的要大。
作為音響系統(tǒng)的設(shè)計者,你在使用一切可能的手段,使音響的音量足夠大(但不應(yīng)大到有危險),使音響的聲音清晰易懂,并且首要的事情先做在音響系統(tǒng)設(shè)計失敗的原因之一是:設(shè)計者沒有完全了解使用者要如何使用他們的音響。
設(shè)計者必須首先確定,音響系統(tǒng)是如何使用的,它是用來做什么用的。這一過程就是建筑師們說的發(fā)現(xiàn)用戶的過程。這看起來容易,但實(shí)際是是非常困難的,在使用者群體里,不同的人會出不同的回答。例如,教堂里的樂師和牧師對音響系統(tǒng)會有完全不同的主意。你自己一定要做到與每一個對比音響系統(tǒng)有關(guān)的人員進(jìn)行談話。要充分認(rèn)識到,使用者可能對他們自己要做什么沒有一個清楚的主見,但是如果他們碰到一個經(jīng)常的用法,而你卻沒有考慮到允許他們這樣做,則這仍然是你的錯誤。你應(yīng)該應(yīng)用你的經(jīng)驗與判斷,滿足使用者的真正需要,即使是使用者并沒有想到的需要。
通常,詢問使用對附近的音響系統(tǒng),哪些是他們特別喜歡的,哪些是他們特別不喜歡的,這是一種有用的方法。
然后是房屋
下一步是考察音響系統(tǒng)將要在其中工作的建筑物。了解建筑物的結(jié)構(gòu)及材料。
測定環(huán)境噪音,如果建筑還未完工,則找暖氣,通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)工程師,要他們以畫面的形式預(yù)期環(huán)境噪音的值。如果得不到畫面的環(huán)境噪音報告,則要全力以赴,密切了解HVAC的噪音,千萬不要放過。了解在建筑物的其他部分,是否有遙控的需要,如演說廳里的輔助揚(yáng)聲器,或者是會議廳里的音響系統(tǒng)。
揚(yáng)聲器與放大器
再下步是助手構(gòu)思揚(yáng)聲器的布置,如中央揚(yáng)聲器布置、了解衛(wèi)星延時式布置也分配式揚(yáng)聲器布置。每種布置系統(tǒng)都有各自的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),而你所選擇的系統(tǒng)必須滿足各種參數(shù)變量。這時要在房間里對揚(yáng)聲器進(jìn)行測試。你可以買回?fù)P聲器并把它們安裝起來進(jìn)行評估,但是比較容易(也比較安全)的方法是用計算機(jī)模擬房間,并對揚(yáng)聲器進(jìn)行試驗。當(dāng)今的CADS技術(shù),使你可以預(yù)期聲音的分布和講話的清晰懂程度。如果你對預(yù)期的結(jié)果不滿意,則可試驗其他設(shè)備布置。當(dāng)你確定了揚(yáng)聲器之后,就要選擇放大器,以使能正確地啟動這此揚(yáng)聲器。不僅放大器的功率要足夠大,而且放大器的電壓--電流(V-1)特性也必須與揚(yáng)聲器負(fù)載相匹配。100W功率輸進(jìn)一個8W的揚(yáng)聲器志需要的放大器,與100W功率輸進(jìn)一個2W的揚(yáng)聲器的放大器是相同的。你選擇的放大器還必須滿足揚(yáng)揚(yáng)器的電抗要求,用延時測量儀跨過揚(yáng)聲器的復(fù)合阻抗,測出其所需要的最大V-1相偏移,把測出的值與放大呂原要求的最大V-1相偏移限制相比較。現(xiàn)在具有啟發(fā)思想的,對工程進(jìn)行指導(dǎo)的放大器制造商開始公布產(chǎn)品的最大V-1相偏移值,而具有啟發(fā)思想、對工程進(jìn)行指導(dǎo)的揚(yáng)聲器制造商也開始公布他們產(chǎn)品的復(fù)合阻抗值。如果你沒有看到這方面的資料,請向他們索取。
余下的是訊號加工設(shè)備
選擇與放大器和揚(yáng)聲器相匹配的訊號加工設(shè)備。例如,你選擇的放大器和揚(yáng)聲器,可能需要訊號加工設(shè)備進(jìn)行電子過濾處理。如果不得不選擇不是防聲音回饋的揚(yáng)聲器布置方式,則可考慮選擇適當(dāng)微音器進(jìn)行補(bǔ)救。
再就是你選擇的訊號加工設(shè)備必須符合使用者的要求。有的人可能需要大的操作臺;而有的人可能需要自動的混音器;有的使用者可能需要可編程序的、可開關(guān)的均衡器,以對不同的節(jié)目進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
選擇使用哪一種微音器,就是選擇對聲音進(jìn)行聲學(xué)上加工的不同方式。對于微音器,音響系統(tǒng)的使用者可能有極強(qiáng)烈的偏愛,但一定要使他們在否決某種微間器之前先試一試。不要忘記其他節(jié)目可能需要不同的方式。其他及等等事項對許多工程一師來說,“其他”與“等等”是理智的失敗,但是對于音響系統(tǒng)工程師來說,卻必須經(jīng)常注意“其他”“等等”一類的事項。對使用者來說,這一音響系統(tǒng)是否太貴啦?是否對用戶的技術(shù)人員來說太困難了?外觀是什么樣的?建筑師會對揚(yáng)聲器外觀感興趣。你寫些什么樣說明書呢?你寫的每一種說明書都應(yīng)有一個基本的特征。
在設(shè)計一建筑項目中,你要說明書中寫清楚所有的各個組成部分,包括它們的潛在用用途和結(jié)果。如果你的設(shè)計是用于投標(biāo)目的,則要在說明書寫明僅允許使用產(chǎn)品,或者你直接寫明“批準(zhǔn)后等效”,或者寫明不能超過設(shè)備的性能。這最后一項條款,使提供某項產(chǎn)品的承包商也承擔(dān)達(dá)到音響性能要求的責(zé)任。
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