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舞台音响系统的扩声

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在实际工作中,音响工作人员经常需要在室外扩声。我们所指的室外概念,既包括了空间完全开放的场所(如空旷的场地),也包括了空间半开放的场所。很多从事音响工作的人员都知道,室外扩声的工作条件比室内艰苦,室外系统和声场设计的难度也并不比室内扩声小,如果遇到一些特别棘手的复杂情况,没有一定的技术和经验是难以很好地解决的。

解决室外扩声的关键是要充分了解室外声场的特点,并根据室外声场的一般规律和现场情况,科学、合理地进行扩声系统设计。

进行户外扩声时,遇到周围是绝对空旷的场地的情况是不多见的,大多数的扩声场地都有这样或那样可能对再现声音产生影响的物体。大家不难发现,室外扩声的声音环境是多种多样、千差万别的,扩声场地周围的各种建筑物、广告牌和场地围栏等都会影响声音再现,所以,音响师在进入现场时要仔细观察其周围的声学环境,如果扩声现场周围有高大建筑物和较大声音反射体时,要格外注意其对再现声音的影响,充分考虑它们的各种反射问题,以更好地发挥和利用声反射,减少声反射有可能产生的不良后果。

高大建筑物可视为一个巨大的声音反射界面,在室外条件下,音箱发出的声音打到建筑物后,经建筑物反射-般只会产生一次反射声,二次以上的反射很少。一次反射声被观众听到后,会给人以类似延时或单回场的感觉,大家知道,声音中的一次反射声成分太多不仅会造成声像混乱,而且由于声音出现了重影,还可能会破坏放送声音的清晰度。

此外,声音经过反射传到正在拾音的话筒还会引起声音的回授,导致声反馈啸叫。我们经常发现,在室外最容易产生的是低频回授,这是因为低音有良好的绕射特性和较大的指向角度、在空气中衰减小等。从统计学角度看,室外扩声系统的话筒前低音成分确实比高音成分高一些,所以低频声反馈的发生是不足为奇的。室外扩声是露天条件下进行的,这就决定了室外扩声要受天气和气象因素等影响,天气不仅会影响设备的性能,更主要的是影响空气的密度、湿度和温度,而空气的各种变化又会直接影响声音在空气中的传播。

室外空气媒介时刻受着天气和气象因素的影响,最典型的影响就是距地面不同高度的温差现象。懂声学的人都知道,声速受气温的影响非常大,空气温度每增加一度,声速将增加6米秒,不同高度的空气温差会引起声速的差异,而这种差异将带来不同气温层面之间声音的折射和反射。一般来说,在白天,由于日晒作用,地面空气温度较高,高空空气温度较低,距离地面高度越高空气温度就越低;晚上时,温度分布恰恰相反,地面空气温度较低,高空空气温度较高,距离地面高度越高空气温度就越高,这种现象称为逆温现象。在骄阳似火的炎热夏天,站在马路上向远方看去,我们会发现远方的路面好像撒了水似的,可以清楚地看到远方汽车的倒影,这就是上下空气温差造成的光线折射和全反射现象。实际上,光波在空气中传播的速度受气温的影响比声波的空气中传播速度气温的影响要小的多,但是就是如此小的影响还能产生这样明显的光学现象,不难相信声音在空气中传播时受温差的影响将会更大。

由于室外不同空气层面的声音传播速度不同,当声波与空气层面存在一定角度时,就会出现声音的折射和全反射现象。晚上地面温度低、高空温度高,地面的声音传播速度较高空慢,声音打到天空后将向地面方向折射和全反射,所以,晚上声音传得较远就是这个道理;而白天正好相反,声音向高空折射,声音传播距离要短一些。由此可见,晚上进行扩声的响度要比白天略高,效果也要好些。

室外扩声由于有墙面和顶面与外面隔音,外界各种干扰声不大可能对其产生干扰和影响。室外扩声则不然,既没有与外界环境的各种环境干扰声,如果在扩声中不注意这些干扰噪声问题,就会影响再现声音质量。

在室外,还有一种我们必须注意的扩声问题,就是要尽可能使有用声有效地克服较强的外界干扰声,防止干扰声带来的不良影响。根据声学理论,听音区域的扩声声压级要大于干扰声压级15分贝以上,否则有用声将会受到噪音的千扰,无法得到充分的发挥。

室内由于有暖气和空调等气温调节设备,所以空气的温度和湿度等一般都保持在一定范围内。室外则不同,由于人们不可能调节露天的环境气候,故室外扩声有可能遇到各种气温和温度问题,室外用扬声器要有很好的适应环境能力,如抗晒、防水防潮、耐热耐寒等,保证在任何条件下扬声器能够正常放音且音色一致。其实,恶劣环境影响扬声器声音播放质量的原因并不复杂,由于其发音部件受温度的湿度的影响,将产生各种物理变化。如寒冷干燥的冬天会使扬声器的橡皮边和纸盆弹性变差,导致声音听起来有些硬;而炎热潮湿的夏天又会使扬声器的橡皮边和纸盆疲软,造成声音听起来力度欠佳等。

随着现代声学和电声技术的发展,音箱的远射能力越来越好,目前,音箱已经从以下两个方面着手解决远射问题。

一是大大地减少了声音在传播时的衰减梯度,现代音箱尤其是较大声场所使用的音箱已经推翻了传统的距离每增为一.倍声压级衰减6个分贝的概念。

二是充分提高了音箱的指向性因数(Q值)。扩声的目的不仅在于让听众听到声音,还应该让人们听到高质量的声音,室外扩声即要保量(声压级),又要保质(音色)。我们知道,室外扩声的声环境有很多共同点,故室外扩声是有一定规律可循的,音响师只要从这些共性征入手,根据声音在室外的传播规律和再现声音的音色特点,就完全可以调出较理想的声音,让听众获得美的声音享受。一般可以从以下三个方面考虑音色的处理问题:

一是要适当给话筒拾取的声音加些效果,以避免声音发干的现象。

二是对于距离放音或者远场扩声,要适当提升高频成分。

三是可以根据人耳主观听音结果调整频率均衡器。

室外扩声是一种常见的扩声方式,所以,我们要不断深人研究室外扩声规律,以更好地满足人们室外获得最佳听音享受的需要。

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