把低音炮調好，影院就成功一大半了。這是發燒友們花了無數時間和金錢總結出來的。高頻不理想可以布置吸聲、擴散模塊解決，或者使用功放自動校正，但是超低頻這一塊，很難搞定。

那么低音炮調不好，會有什么后果呢？

本來應該地動山搖、拳拳到肉、來去如風的低頻，變得就像前列腺造反，連綿不絕、拖泥帶水、綿軟無力……影片該有強烈打擊力的地方卻很平淡，大動態場景低音轟轟作響（bass booms），聽起來很奇怪，搞得人頭暈腦脹，甚至想趕快逃離影音室，這電影還怎么看……

當然這不僅僅是低音炮的問題，主要還是“房間共振”這個罪魁禍首，而且讓人頭疼的是，只要是影音室，就一定會有駐波，更可氣的是你還干不掉它，惹不起躲得起，只能想辦法盡量避開，或者盡量不要惹毛它。

到底什么是駐波？

一般來說，駐波（room mode）是因為聲波在密閉的室內的對立面間反射（對立面指相對立的兩堵墻，包括左右、前后以及天花板與地板）多次反射后出現的一種既無法消散又無法停止震動的駐留聲波，當駐波所造成的能量增益過強時，不僅會讓人不舒服，同時還會蓋掉其它聲音細節。

也就是說某些頻率的聲音剛好波長等于房間尺寸或者是整數倍時候，就可能會激發強烈的共振，而這種波長只可能發生在低頻部分。

具體的就不展開說了，可以參考老丁的科普帖子：《》。

或許多炮配合聲場管理，是個不錯的甚至可以說高性價比的解決方案。

下面文章轉自外網，作者

Floyd Toole博士，原文鏈接：

audioholics.com/room-acoustics/history-of-multi-sub-sfm。有部分刪減，如果感覺讀起來有難度，可以直接拉到結尾看新手入門。

這些年來，音響發燒友和專業人士試過各種招數來對付這些房間共振，比如調整房間尺寸、改變系統布局等等，但最后靠譜的，通常也是唯一實用的解決辦法就是低頻吸收器（low-frequency absorbers），現在大家更熟悉的叫法是"低音陷阱"（bass traps）。

這些玩意兒很大，而且得覆蓋房間內部相當大一部分面積才有效。

它們通過從聲場中吸走能量來抑制共振，減少相長干涉（constructive interference）的峰值，減少相消干涉（destructive inteference）的谷值，這樣就能在一定程度上讓頻率響應更平滑，還能抑制時域上那些不良的振鈴效應（ringing）。

在專業環境里，這些都是標配了。但在家里，情況就沒那么簡單了。HiFi發燒友對這些大陷阱接受程度很高，甚至覺得很酷，哥們兒這是專業的。

但是大部分人的接受程度明顯不高，而且也不一定有那么大的房間放這些東西。為了效果最好，這些大家伙需要放在特定位置來應對有問題的房間模態，而這些位置可能正好擋著門、窗戶、壁爐或者任何其他東西，所以這里面有很實際的考量因素。

尋找解決低音問題的實用方案

我講講我跟低頻問題較勁的故事。你會發現，當涉及到自己的音響系統和房子時，這事兒就變得很個人化了。那句老話說得好："需求是發明之母"，這也是很多研究的源頭。

我在新家里遇到了一個低音轟鳴讓人完全受不了的房間。常規解決方案是安裝低頻吸收器，但分析情況后發現，要減弱這些討厭的共振，需要不少低頻陷阱，而且因為房間已經建好了，不可能像新建筑那樣把它們直接融入結構中。我和妻子都喜歡藝術、繪畫和雕塑，所以視覺美觀對我們很重要。我們還有很棒的全景視野，而一些吸收器最合理的位置偏偏有落地窗。這方案行不通啊。

多低音炮已被證明是低頻低音陷阱的替代方案

我把這當成了一個挑戰，找一個更好的解決方案。我做了分析，找到了出現問題的模態，應該可以通過合理擺放低音炮解決掉。這在我書里的圖13.22中有展示（見下文），包括處理前后的穩態頻率響應和瀑布圖。通過把同相的低音炮放在問題模態的相反極性波瓣處，它們基本上就被抵消了。只留下了一個窄窄的干涉谷值，"轟鳴"聲沒了，留下了非常緊湊的低音效果（tight bass）。注意看(e)中，瀑布圖顯示有兩個很接近的模態（寬度和長度），從(a)中可以明顯看出，其中一個從T=0開始就衰減得很快，另一個在衰減得稍慢之前先被減弱了10多分貝。瀑布圖的頻率分辨率是25赫茲，時間分辨率是40毫秒，這樣就能看到衰減過程。不過，測量的最低頻率也是25赫茲，再加上低頻背景噪聲，意味著圖中極低頻的信息不太準。說到20赫茲低音的"瞬態"概念，最好是喝幾杯你喜歡的酒再來討論吧。記住，疊加在這些衰減上的還有樂器本身的衰減特性。鼓和貝斯吉他的聲音本身就有明顯的持續時間和ringing。不過，真正重要的信息在(b)中，它顯示當兩個低音炮都工作時，問題模態消失了。

我對結果既滿意又自豪，因為"發現"了一種替代方案。這些數據在1990年AES第八屆國際會議上以“Loudspeakers and Rooms for Stereophonic Sound Reproduction”（論文編號8-011）為題發表了。據我所知，這是有人首次用多個低音炮來減弱房間模態。

圖13.22：Floyd Toole家庭房間低音炮定位及相應測量

但問題來了，模態真的被消除了嗎？是的，但僅限于音響系統運行時，而且僅對它發出的聲音有效。關掉系統，拿起貝斯吉他，那些討厭的模態又回來了。所以，如果房間是用來表演的，不管是娛樂還是錄音，這種電聲模態抵消就沒什么用了。還是買些低音陷阱吧。

在我另一個聽音室里，我遇到了類似問題，但這個就好解決多了。這是個7770立方英尺的大房間，最高的地方有32英尺——我專門聽"古典"音樂的房間，設計成立體聲音場（stereo sound stage）的聲學擴散延伸。這是我能負擔得起的最大"音樂廳"了:) 它的空間感（spatial involvement）非常棒，是單靠兩個揚聲器在普通房間無法實現的。在僅有的兩個大平行面之間有個42赫茲的大共振。跟前面一樣，我們那些從地板到天花板的大落地窗，加上我對聽感的執念，讓我又開始考慮低頻吸收器的替代方案。這種情況在我書里的圖13.20中有描述（見下文），我在那里展示了我所謂的"位置均衡"——找個座位，讓耳朵不會太受那些有問題的駐波影響。當聲音聽著對了，頻率響應和瀑布圖也看著對了。"轟鳴"聲沒了。注意，最佳座位不是在四分之一波長的零點位置——那里低音聽著明顯不夠。

圖13.20 客廳/聽音室的頻率和瀑布圖

低頻房間共振表現為最小相位系統，適當匹配的參數均衡器(PEQ)能修復幅度和時域問題

這是個完全被動的解決方案（passive solution）——沒做任何改裝，只是我的椅子最后得放在離后墻5英尺的奇怪位置。我忍了一陣子，但當我開始在地毯上看到因為聽音時拖動椅子留下的痕跡，我就覺得得找個更好的解決辦法了。細心的讀者會發現，我本可以移動揚聲器而不是移動自己，但在這個聽音室里兩個低音炮不能隨便動。

所以，我把椅子放回原位，在系統里加了個參數均衡器（parametric equalizer），匹配共振的中心頻率和Q值，然后把它調低。當聲音聽著對了，測出來的穩態房間頻響曲線，和不加均衡器EQ單純換椅子位置得到的曲線非常像，低音轟鳴也自然消失。在跟我的發燒友朋友做的多次A/B對比中，兩種解決方案聽起來的相似程度真的很驚人。

大家都驚訝于只需輕輕一撥EQ開關，底鼓的聲音如何從松散的"咚"變成了緊湊的"砰"。我在書中的圖13.21里展示了這些測量結果（見下文）。低頻房間共振表現為最小相位系統（minimum-phase systems），適當匹配的參數均衡能同時修復幅度和時域問題。現成的自動"房間均衡"或"房間校正"程序可能做不到這點。很多都做不到。

圖13.21 位置均衡 vs 電子均衡

但模態消除了嗎？是的，但同樣，僅限于音響系統運行時，而且僅對它發出的聲音有效。這跟模態抵消系統一樣，但這次效果主要在主聆聽位置和我兩邊的座位上最好。房間里其他位置就只能湊合了。

不過對我這種基本上都是一個人聽的人來說，這是個完全有效的解決方案。實際上，因為低音炮發出的信號減弱了14分貝，它不用work hard，不用太大的功放功率就能達到，系統就能發出更大的聲音，同時由于頻響曲線平直，聽感也有很大提升。

科學而不是玄學

我認為在小房間里，低音炮頻率范圍內其實只有少數幾種模態——也許能有個更通用的解決方案，讓多個聽眾都受益。在我聘請Todd Welti后，借助他的Matlab專長，我們有了探索這個問題的手段。沒多久他就提出了第一個多低音炮解決方案（2002年AES預印本5602）。在研究了多達5000個低音炮（也就是"聲學壁紙"，acoustic wallpaper）的可能性后，發現實際上最多只需要四個低音炮，甚至兩個在簡單的矩形房間里也能有不錯的效果——但僅限于房間中間的座位，如圖13.17。

這和很多人想的不一樣：更多低音炮不是"填補"空洞或攪亂聲場。這知識單純的操控房間模態，抑制某些模態并激勵其他模態。通過把房間里活躍的模態減少到二階的長度、寬度和切向模態（length, width and tangential modes），波谷/零點（nulls）都在距離墻壁25%的位置（圖中虛線），而且有些區域相對沒有這些問題。低音炮必須相同，用同樣的低頻信號驅動，且放在特定位置。圖中展示了三種最有效的布置方式。一般來說，四角方案往往是首選。其他布置也行，但效率都較低——詳見我的書或Welti的論文。最佳聆聽位置在房間中心區域，但因為很少有房間從墻體結構上看是完全對稱的（想想門、窗、壁爐等），所以會有變化。建議現場測量和均衡，但情況已經比原來簡單多了。

圖13.17 矩形房間低音炮布局選項

聲場管理（Sound Field Management）

但簡單的矩形房間并不是隨處可見的。我們需要更大的靈活性，而且，我的新聽音室不是個簡單的矩形，我又不想用低音陷阱把它塞滿。這又是一個（個人）需求催生發明的例子。我那兩個很有才華的員工Todd Welti和Allan Devantier開始研究，提出了我們稱為聲場管理(SFM)的方案（Welti and Devantier, J. Audio Eng. Soc., vol. 54, 2006）。這復雜得多，涉及從每個低音炮位置到每個指定座位位置的傳遞函數測量。然后一個優化算法處理這些數據，提出傳送到每個（通常是四個）低音炮的信號所需的信號處理需求。它會指定幅度（gain）、延遲（delay）和一個參數濾波器（parametric filter）。目標是最小化指定座位之間的低音變化（bass variations），這樣每個座位的人都會聽到均衡的聲音，而不單單是照顧某一個座位的一個人。

效果真的很棒。我的房間（見圖13.18）沒有低音轟鳴。底鼓聲"緊湊"，而且對所有五個座位都有效，其中一些座位位于"非常規"位置——這是個媒體/家庭房間，不是專業影院，但配了10英尺屏幕和七個一樣的揚聲器，效果相當不錯。下面是個總結性圖表，強調了這么個事實：雖然低音炮傳遞的功率較少，但在房間里實現了平均約10分貝更高的聲級。有些低音炮其實在"偷懶"，輸出功率相對更低。正常情況下，把音量提高10分貝需要10倍的功率。低音炮可以靈活放置，雖然有些位置更好，而且它們不必完全相同。這真正實現了房間模態控制，消除了破壞性抵消，為更多的聽眾帶來了更好的低音。

圖13.18 使用SFM優化的多座位測量（這些曲線中沒有用全局均衡）

房間模態消除了嗎？是的，但僅限于音頻系統運行時，而且僅對它發出的聲音有效。不過，多個座位的EQ已經實現，而且座位之間的低音差別很低——放段底鼓和貝斯吉他的循環，在房間里走走看。低音響應緊湊且非常一致，正常的"房間感"消失了。

低音陷阱能帶來同樣好的結果嗎？當然，它們會大大改善低音響應。只是房間看起來會完全不一樣。如果低音陷阱的體積大小和視覺影響不是問題，它們是有效的。這是有著幾十年經驗支持的直接物理原理。如果你在建錄音棚或表演空間，它們是唯一的解決方案。但對于普通的聽音室，現在我們有了一些替代方案。低頻吸收總是好的，如果能合理利用起來，那就用唄！

結論

總結一下，我們有幾種方法可以改善小房間的低音。根據你的品味、預算和物理條件，這些選項中的任何一個或組合都可能有幫助。

低頻吸收總是有益的，可能就不需要別的了。只是可能物理上或者視覺上條件不允許。這種情況下，就需要上科技與狠活了。

翻過七千多字看到這里，說明你是家庭影院真愛粉啊。

相信看完博士的這段解析你一定有所啟發，之前家庭影院網也分享過相關的帖子，可以作為參考：

1、多炮、聲學校正能代替低頻陷阱嗎？

《》。

2、低音炮擺哪里最合適？

《》。

3、如果你是家庭影院新手小白，建議從這里看起：

《》。

4、相關資料：