超低音扬声器技术：掌控低频

　　【家庭影院网 HDAV.com.cn】在过去的几年中，我有幸使用过了许多知名制造商出品的优秀的音响系统，而这其中最令我震惊的是，超低音扬声器在缩混中传递低音的技术已经到达了一个相当高的水平。

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　　超低音扬声器技术以及其配置技术已经发展到了可以重视这些低频段的重要性以及可以掌握更多对这些频段的控制权的水平。因此我觉得，了解一下我们是如何做到这一点，以及探索一下我们还能如何做得更好，是一件十分有意义的事情。 转载请注明出处，www.hdav.com.cn

　　我们一般所讲的低频通常是指250Hz以下的频率，但是这次我想要讨论的是这个低频中最低的一部分，即超低频——大约在20-100Hz之间。人类的听力其实是不均衡的，我们不会平均感知到所有的频率(当然也受音量影响)。一般来说，人类对于100Hz以下频率是相当不敏感的，但是这也恰恰是为什么这个频段的声音需要特别关注的原因。 微信号：hdavcomcn

　　标准的PA扬声器或者录音室监听音箱，大部分都会有比较宽的频率响应范围，这样才能提供一个合理的参考。但是同时二者都可以通过额外添加超低音扬声器来增强低频部分。为了低频而设计的放大器通常都会比中高频的放大器的功率要大很多，而且喇叭口本身也会比中高频大很多(通常为15-18英寸)。 转自laowoniu.com

　　另外还有一个比较普遍的错误认知就是，想要发出低频的声音的话，体积大的喇叭口是必不可少的，但是其实不然——通过耳机就可以证明这一点。关键的问题是声音传播的媒介。 https://www.hdav.com.cn/play-hometheater/1764.html

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　　三菱的一款名为Diatone的扬声器，第一批于1945年为日本NHK广播电台制作。

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　　空气是一种相对效率较低的振动导体，而低频的声音振动较慢，因此需要更多的功率来驱动扬声器，以便发出与相对应的高频音量相同的低音频率。比如，我们都住在水底，那么只要一个功率相对较低的2英寸的低音扬声器，就可以产生令人满意的20Hz的声音。

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　　早期的超低频

　　世界上第一部声学悬挂式低音扬声器是由Edgar Villchur于1954年发明的，名为AR1，初次亮相是在纽约音频博览会上，之后Acoustic Research公司(由Edgar Villchur一手创办)就开始投入大批生产。这款扬声器的设计利用密封外壳内的弹性气垫来确保低音扬声器的振膜的线性恢复力，从而产生更大更清晰的低音。

　　Edgar Villchur, 世界上第一台声学悬挂式低音扬声器的开发者。1965年摄于实验室。(版权：aes.org)

　　在20世界60-70年代，能够发出低于100Hz的频率并且具有足够的音量并且失真较小的扬声器变得越来越常见，但是当时他们的用途和现在不同(现在大多是用在音乐会、录音室以及家用)。那个时候主要是用在电影院增强观影体验。

　　其中有一种技术被称为Sensurround，是由Cerwin-Vega和Universal Studios合作开发的一种工艺，该工艺使用多个由500w的放大器驱动的机架供电线，通过录制在电影轨道上的控制触发来发出17-120Hz的声音。

　　Sensurround最为著名的一次应用应该是为1974年的电影《地震》增添了强烈的真实感。这种低频娱乐模式成为该电影票房成功的巨大推动力，同时也成为了超低音音箱的一个有力宣传。(这部电影还获得了奥斯卡最佳音响奖。)

　　图解Sensurround如何利用伪随机发电机电路来制造低频隆隆声

　　超低音音箱几乎很少用在家用上的主要原因之一是由于当时主流播放媒体(黑胶唱片)的局限性，因为会影响唱针的能力，所以产生大且低沉的声音十分困难。即使是中等水平(按现在的标准来看)的低音也会导致唱针摆动过度从而脱离凹槽。知道小型盒式磁带成为主流媒体，加之光盘(CD)问世之后，精准深沉的低音才真正得以实现。

　　满足期望

　　以前，对于音乐会来讲，并不需要那么深厚的低频下潜。为了说明这一点，我们来看看传统的基于吉他的摇滚音乐中最常见的两种乐器：底鼓和贝斯。

　　在一个未被放大的底鼓正在被演奏时，您站在旁边的话就会感觉到，这个鼓本身的音色其实没有那么的低。虽然它确确实实响了，虽然它也确实是整个套鼓里最低的音，但是你还是会感觉跟这个声音有一定的空间间隔，并没有那种仿佛站在大音箱正前方的那种心跳都一起震动的感觉。那种声音其实是人为造成的，通过对底鼓使用近距离拾音的方式，这样会提升其中的低频成分——当然通常是不成比例的。

　　而标准的电贝司有四根琴弦，比吉他的琴弦要低一个八度。它们大约分别以41、55、73以及98Hz的频率振动，而特定频率的产生在很大程度上是取决于贝斯放大器的。(极少数的贝斯放大器可以发出41Hz的声音，而事实上，大多数在电平足够的情况下只能下潜到80Hz左右)。

　　同样的，我们会采用直接输送(DI)或者近距离拾音的方法来实现这些较低的频率。

　　我个人的看法是，在通常情况下，我们会人为地去增强某些乐器关键的低音部分，以创造出我们渴望和期待的声音效果。而这种声音则是由生产技术，放大器和扬声器技术的进步以及音乐家和他们的观众的期望相结合而推动的演变过程中的产物。

　　Iconic Electro-Voice MTL-4 subs (每个均带有4个 18英寸的低音单元)，是九十年代初期至中期巡回演出时常用的产品，经常和它的中音高音朋友们一起飞来飞去参加巡演。

　　但是，为什么我们会更喜欢音乐中低音更加浓厚一些呢?根据Laurel Trainor最近在加拿大安大略麦克马斯特音乐学院和思维研究中心的研究，我们的耳朵在低频率上比在高频率下有明显的时间差异。 该研究表明，这种效应出现在耳朵的生理机制内，而不是在大脑的感知中心。

　　这告诉我们，我们更多地是依赖低频来锁定节奏的，这也进一步说明了提升低频对于现场扩声的重要性，尤其是舞曲来说。

　　还有一个更重要的原因会让我们享受低音：它们给人的感受和听到的是一样的。低频声音造成的空气流动会和我们的胸腔产生共鸣，着同样也为声音的享受增添了内在的元素。

　　就像早期的Sensurround系统一样，它有助于我们“声临其境”，增加了音乐的观赏性。

　　多种多样的途径

　　那么，我们如何才能充分利用现代的低音系统呢?首先要考虑的一个问题是，越多并不等于越好——并不是因为我们手边已经有了足够巨大的力量，就一定要都用上它。让胃兴奋的扭动和让人感到恶心想吐直接还是有一个界限的。

　　低音部分很少会覆盖整个场地，因此提前熟悉场地，找到低频可以最大限度发挥的点，并根据它设置响应的音量是很重要的;同时还需要注意的一点就是，正前方的音量大小并不代表着整体的音量大小。

　　让缩混特别脏、特别浑浊的一个重要原因就是超低音音箱中低音过大，且方位不合适。这有很多的避免方法。首先最重要的就是麦克风的选择和摆放——选择了正确的麦克风并且将它摆放在了正确的位置，就会通过最佳的方式从声源中拾取最佳的声音。另外还需要注意的就是有指向性的麦克风所产生的近讲效应，知道什么时候需要利用这个效应什么时候需要避免这个效应，才会对通过多麦克风源拾取到干净清脆的低音带来帮助。

　　我也十分喜欢使用高通滤波技术，它有两个十分重要的目的。一是可以减少低频泄露的数量，这个问题在多个麦克风挨得比较近的时候是无法避免的;二是可以减少低频掩蔽效应，频率掩蔽总是以向下兼并的方式发生(比如，吉他会比其他乐器更容易掩盖掉贝斯的声音)。如果以上的方法以及不能消除掉那些你并不需要的超低音扬声器的低频部分的话，还可以尝试一下辅助馈电超低音扬声器，它可以提供进一步的控制方法，以确保超低音扬声器中只有你所需要的低频信号。

　　Mackie 1402混音器输入通道自带的75Hz高通滤波器，采用Smaart软件的传输函数模式进行测量。 该滤波器的每倍频程斜率为18 dB。 (版权：Binksternet)

　　有些情况下，特别是在小型场地的时候，经常会是低频不足而不是太多的情况。那么在这种时候，心理声学的一个小知识就派上用场了。有一种有趣的现象名叫基频缺失，是指在有些时候，我们只能听到声音的泛音而听不到基音(原因通常是声音系统到不了那么低的范围)。在特定条件下，我们的大脑会根据泛音的信息，自动填补基音的空白，以方便我们去感知到基频，尽管它并不存在。

　　希望这次的讨论能够为您打开新的思路，能够以一种新的视角去看待这些司空见惯但是又时常被忽略的频段。毕竟，如果您想要建立一个坚固有力的缩混的话，肯定需要从一个坚实稳固的地基开始。

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