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DIY汽车音响3分频调音延时配对部分

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发表于 2015-7-24 19:38:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 70后老法 于 2015-8-3 09:25 编辑

   延时精修前先将基础调音完成,就是分频、斜率、喇叭声压配比等等都平衡好了有个不错的基础声音之后,将原始延时输入实际距离输入作为母数据、EQ全部归0(前期借助仪器所做的喇叭EQ配比平衡不能归0掉,不过那是另外一回事,这在这里说了)在开始本帖表述的对声音的进化。
基础知识不足的先看二楼补充知识再回过头来看是不是容易理解。
   开 篇
     以下是个人最近总结的延时调教的一些手法和大家探讨,这里所说的延时不是简单的在主机输入喇叭到耳朵的距离就好了的那种比较原始的延时利用,和本文表达的延时不同概念,请大家耐心看看就可明白,也是对利用延时修正整体声音的一点深层次的探索,投石问路,希望对新玩家有帮助,不足之处也希望资深玩家来分享补充。此贴只阐述延时配对调节,其他调试部分此文暂且不提。  
(可惜通过和烧友们一次次的调音体会到,要很好的利用延时带来的巨大声音修正功能,还真是ODR3、4代解码最出色些,好的器材是事半功倍的基石,ODR3的延时和P99同样0.77cm步进的,但是延时的相位表现差别太大啦,odr3步进一下声音变化很明显,P99就很微弱,说明芯片的解码能力差别比较大的,利用率是要大打折扣的。P01 II代影响力也是介于2者之间,但是步进是2cm左右的,对精准配对延时就又大大的不利了,所以利用延时配对来修正声音的做法上用P01  II、P99甚至包括odr1、2代来做效果是打折扣的,但也是可以利用起来的手段。F1  900解码是3.4cm步进,990是1.7cm步进的,这样延时修正这块精准度就有差距些,但F1的十段PEQ却又是个强大的好东西,这里不表。利用延时odr3、4代才可以更精准,所以使用ODR3、4代解码的玩家极有必要使用此贴所表达的手法,充分挖掘3、4码配置的优势,否则高投入白白让费了优势暴殄天物哈。所以看此帖去着手尝试的玩家心里先有个谱)


先在理论上试谈看为什么相位会影响声音     

      我们知道,如果一个喇叭在工作,就没有相位差问题,又如果一套3分频的几个喇叭在同一平面上工作,那也几乎没有喇叭相位差问题。所以家用音箱就不存在这个问题了,但是车子几个喇叭都是就巧安装的,没空间做在同一平面上,这样如果不利于好延时,就会因为喇叭距离远近、偏角、反射等等问题带来相位差问题,对于HIFI玩家来说,不妥善处理好这个相位差带来的问题的话,您的前期做付出的一切手段和经济支出只不过是得到了一个各自为营、嘈杂无主的"好声音"。喇叭越多,需要平衡的条件越多,所以也就是为什么车上3分频比2分频难玩很多的道理。
象下图寓意的就是“百家争鸣”不能形成合力带来的杂乱的局面
   

理想的口型应该这样的
      


     下面的示意图的左半部分是示意多个喇叭在同一平面发声出来的声波相位,可以看到,不论什么波长的几个喇叭都会同时发声,出来的声波没有产生的相位差。图右半部分是寓意安装位置前后不一样的喇叭发出的声波相位示意图,看蓝线代表的同一时间点上就可发现虽然喇叭还是同时发声的,喇叭前后错落的位置使得达听者耳朵的距离上(这里不讨论那个喇叭声先到耳朵那个慢到的)各喇叭发出的声波波形的一致性就完全错乱了,声波的相位出现了重叠和抵消从而扭曲了整体声音表现,从而造成声音的失真。但是洽洽又由于车内的各种远近、偏角、反射等等对声波同样产生的重叠和抵消因素,下文所要表达的就是来以耳听为实为基础的活用这个延时带来的重叠和抵消来融融它们取长补短的为我所用,最后综合平衡出最接近完美的整合声音。

     

下面部分来演示着手打造一套协调的车用主动3分频延时配对。

     以前我使用分频点分频正弦波单频频率来做理顺高、中、低喇叭的相位延续,(见本人以前发表在玩家国度论坛的前期调音的帖子)。基本方法和工具是来自以前日本的一套做法



使用正弦波单频做衔接测试介质,来最佳化实现分频点的波形衔接延续的持续平顺。


波形衔接维持原波形不变最佳,3个喇叭衔接的像一个喇叭发出的声音



错乱的衔接波形也就错乱,下图虽然还是一个频率,但3个喇叭不同时发出就会变得很杂乱了,听感也就错乱失真了。



理解到声场上的示意就是下面2形意图。
             



这是以前的一套方法在时间定位调整上的做法,列举的是针对2分频的:
1. 关闭超低音喇叭(一些主机没此便捷功能的可以用拔掉相关信号线来实现)
2. 开始左右平衡调整只调整左侧;先只开左中低音,然后播放高音和中低音分频点频率的正弦波,听听看正确距离上的声音,然后稍稍减少或增加延时距离,调整距离是一个波长内听听有没有变化,没有变化就返回原来准确距离处,这个延时距离就作为基础数据不动了。
3. 然后打开左高音,形成只有左高音和左中低在出声,听听看,然后慢慢的减低或增加左高音延时距离,随着延时距离的改变,你会听到一个慢慢扭动着的正弦波声音,某数据点声音听起来像最小时是最大频率抵消区,还有半圆全圆等等的听感,既不选最左或最右或最弱处,选择最圆满处。就是最圆满处为相位的最佳结合点,这时的两个喇叭相位衔接非常顺滑,就选择这个距离点。调节延时在一个波长范围内增加或减少数据的方式找。
4. 配对左面喇叭后,关闭左中低音,打开右高音,由于左高音已经配对好了,就只改变右高音延时数值的方法找出两个高音在前台你需要的结像点(方向盘上还是前台中央自己喜好来做)。
5. 关闭左高音、左中低音,打开右中低音,就是只开右边喇叭,同左面方法一样来配对右边一组喇叭相位衔接。
6. 同样做法播放中低音和超低音分频点正弦波声音来配对中低音和超低音,这时的中低音数据由于已经和高音配对完毕,数据就不用动了,用改变超低音距离来实现配对。我们知道低音波长长,100HZ的话有3.4米了,所以只能找半波了,你会慢慢发现超低会随着距离的改变,会慢慢的被拉到前台或抛在后备箱里面的,找到最佳的前台距离点为正确点。过程也是先左中低和超低配对延时距离,再右中低音和超低配对好延时距离,最好再把左右超低的延时点配对一下就完成本个阶段调试了。

但不断的实践发现,此方法还是有一些不足,因为喇叭发声频率是多方面的,假设分频点在2500HZ的,可能你理顺了2500HZ时2个喇叭的衔接相位了,倍频估计也问题不大,但是往下的2000、1600、1000,往上的3150、4000、6300非正常倍频衔接还是有误差,还有欠缺些。还有对左右声音的平衡也有欠缺。
      既然平时听歌以人声为主,经反复比较,最后总结还是以一个比较集中的人声朗读声+九点水平木鱼声做基础音使用比较方便和到位些,适合一般人的听音习惯。

           
对于什么位置是最佳衔接状态初听心里没数的,可以用手机频谱软件辅助也比较实用。原理是相位一致的声音会最响,抵消最多的会最弱。找到最大声压处就是最佳延时点了。注意必须把手机放在驾驶位耳朵位置,前了、后了、上下高低了测试就不准了,人可以到后排测,有条件的最好手机固定了最靠谱。下图举例展示苹果和安卓的2个软件实测2000HZ时调动延时数据一个周期内的声压变化,是在最大和最小间随着该声波波长长度循环的,大家参考。

         



相位演示4png.png
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杂乱的3分频示意.jpg
增加10-20cm?像特性.jpg
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 楼主| 发表于 2015-7-24 19:39:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 70后老法 于 2015-7-31 12:31 编辑

补充点基础知识,看明白了就好理解上面做法的原理了  
声音一秒走343米(通常计算是340米),频率是一秒震动一次为1HZ(赫兹),波形的高低是音量的大小dB(分贝)值。那么声音的传播过程走过的区域就是该声波相位区间。声音的强度差、时间差、音色差被称为听觉定位的三大要素。

单个喇叭传播不受干扰,但是2个以上喇叭不处理好了就容易要相互干扰产生污染了。


下面几图的红线代表左中低发出的一个标准正弦声波,绿线代表左高音发出的标准正弦声波,可以看到随延时数据变化,喇叭被提前或推迟发声时间产生的波形,不同时间段红线、绿线喇叭产生了声波重叠和抵消,所以调音时单独听正弦波单频时随着延时数据改变感觉声音会来回扭曲、时左时右、时强时弱的,其实就是这么回事。
                 
可以去本坛资料区下载我提供的《标准正弦波频率》,自己刻碟调音试听就可以很好理解意思了,重点听2500、3150、4000这类波长10cm左右的频率对初学者最容易辨认了,因为基本动数据约10cm左右延时就是一个周期了,波长过短过长的初学阶段不容易认识到(波长=声速/频率)。

根据1的方法原理,结合人声单音、九点水平木鱼声(为方便起见,也在资料区提供无损下载,你也可以自己找更标准的音源)开始调整3分频的延时配对。
塞入人声单频碟片,在没有延时数据的时候,能听到几个喇叭都在说话。


先只开左中低、左中音,左中低为左喇叭到耳朵实测距离作为根本数据“万千从此始”的不用动了,只是增加或减少中音距离来做配对了。你会听到随着延时数据的改变,两个喇叭的?像会在中低和中音之间漂移了。为了声场的高低和通透,习惯把?像做在靠近中音喇叭处,再用单频正弦波微雕一下衔接(这方法下一章会细说各种状态带来的不同声场变化),然后加入高音,此时配对完毕的中低、中音数据不用动,只动高音数据来配入高音声音。


最后的?像点大致这样子就把左边基础做好了,这样接下来就可以开始平行配对右边部分了。


左边做好在一点上以后(具体如何定点和在那个点上会出什么样的效果实战分析下面会提到),把左中低、中音都关闭,只开右高音,然后播放人声中间声,此时左边为已完成数据不动而只动右边数据调整,可以感觉到随着延时数据的改变,声音会在左右两边聚到中间再会飘到两边的循环走动的,不过这个走动的延时数据比较长的,一般都几十cm了,不是几cm就会有大变化的,高音完了,只开一对中音只动右中音数据配对中音,完了中低同样做了。最后都把声像结合到一个中心点上。   

上面过程中每次高音、中音、中低初步聚焦完成后,都再用九点木鱼声做细致精确聚焦,使声场分频更细化,对听音时优化乐器形状、摆位真实感很有帮助。左右一样延时数据时听水平九点的?像图


调整完成后完美的九点分布如下图,应该每隔20度响一下是最平均分布的了
   

初始时除了碰巧是不可能一下子这么准确的。右边喇叭数据过多时,?像偏左,可反复多次慢慢增加右边延时数据再听再调的来平衡好。


左边喇叭数据过多时,?像偏右,这里左边的数据作为基准数据不要动,是慢慢减少右边延时数据再听再调的来做平衡了。


初步3对喇叭完成中心聚焦后,全部打开,此时由于各对喇叭再产生的相互影响,?像还会稍稍有点偏转的,貌似下面几个图片意喻的那样,就根据那对喇叭发生了扭曲的再微微调整一下参数,聚焦到最后那效果就可以了。        这里还要说一下,只要你的系统解析力过得去,在最后微调的时候,会发现只要动中音、高音、中低的延时0.77cm,你会发现声音变化也很明显的,刺一点、闷一点有时就是这小小的0.77cm带来了变化,耐心反复对比是动高音好还是中音好还是中低好的,找自己最喜欢的音色吧,这个比换根线带来的声音变化不输的,但这是不花钱的哦。
               

最后配对超低,可以用一首慢节奏的鼓声比较明显曲子(鼓声快了不容易找定位),播放过程中听每隔10几cm数据改变后鼓点的位置变化(单路超低的,一起输入,立体声超低的左右分别做),在0---385cm间找到超低到前台的数据就完成了。不过超低的音量要合适,当然可以稍大声一些也可以靠延时拉到前面去的,但是也要看前面中低能力不能太大声太大声的就拉不过去啦。

这里也要注意超低的数据变化也会影响到前面的声音特性,最后收官时综合聆听时看看需不需要把前面喇叭延时差数、每对喇叭声压强度做微修的。

这样基本一套3分频的延时配对基本大功告成了。

对于延时数据配对点如何把握看下一节了。



左边对位示意.jpg
各自为正.jpg
一边最佳结合点.jpg
延时结合过程.jpg
202126e1rjrlakok4zayz5.png
202126e1rjrlakok4zayz2_副本_副本.png
T1.jpg
T2.jpg
T3.jpg
T4.jpg
标准口型.jpg
比较理想的9点分布.jpg
左边数字偏大,右边偏小的分布.jpg
左边偏小右边偏大数据分布.jpg
3分频?像1.jpg
3分频?像2.jpg
3分频?像3.jpg
519216212566241147_副本1.jpg
完美叠加的3分频.jpg
左右一样延时的九点分布.jpg

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 楼主| 发表于 2015-7-25 11:29:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 70后老法 于 2015-7-31 12:45 编辑

这一节来分享延时?像点取什么位置比较妥当和最后对声音音色的影响。

先来谈谈延时数据对?像点位置的影响吧。摘自资料:“产生听觉定位的原因是很复杂的,主要是靠声音传到两耳的强度差、时间差(相位差),音色差,通过这些差别作用于人的中枢神经系统,人们即可辨别出声源的方位。因此,强度差、时间差、音色差被称为听觉定位的三大要素。此外,人们的视觉和经验等的心理因素,以及优先效应、耳壳效应也有助于对声源方位的判断。”
①当对两扬声器加上只有时间差而无声强级差的信号时,其声像位置会向未延迟的扬声器方向偏移。时间差越大,声像位置偏移量也越大。当时间差≥3ms时,声像就固定存未延迟的扬声器(例如R)方向上,此时有延迟的扬声器发声好像不起作用一样。

②当时间差小于3ms时,如果增大或缩小半张角0,则声像的偏移量也将相应地增加或减小。

③如果时间羞再增大,当时间差大于30ms而小于50ms时,声像还是在未延迟扬声器方向上,听者听到的还是一个声音,但感觉到延迟声的存在,此时延迟声的作用只是加强了未延迟声的强度,使听者感到声音更加丰满。

④当时间差≥50ms时,则听者会感到延迟扬声器发出的另一清晰的声音,从而出现双卢,即产生回声的效果。”

“如果两扬声器发出的声音同时具有强度差和时问差(相位差),则两者的综合作用可能使声像移动增大或减小。日本牧田教授对此做出的实验结果如图1-35所示,图中是使用lkHz纯音,两扬声器距离为3.4m,半张角为30。,由图可得出如下结论。

①强度差如有20~25dB,则尽管两声道有相位差,声像方位仍完全由其中较强的一个扬声器决定。

②当相位差小于60。时,根据强度差的变化,声像移动情况大致与相位差为O。(即无相位差)时相同。

③相位差在60。~120。,声像加速向超前的扬声器方向移动。

④当相位差大于120。时,强度差即使变化不大,声像移动却很显著,并会使声像方位跑到左、右两扬声器外侧,即产生所谓界外立体声。

  ⑤当相位差达180°,即变成左、右扬声器反相激励时,声像仅出现在两扬声器外侧。如果此时两扬声器声强相等(强度差为零),则声像出现在听者左、右两侧,但音质不自然。”




下面描述的配对时运用的数据对最终?像的影响就是上面划线部分原理造成的。
延时基本按照实际距离设定的,和实测距离偏差不大的,声音最真实,但是?像有的偏下,声音厚,通透、轻巧感差。


中低作为根本不去动了,适当的增加或减少中、高音延时距离,声像会上移或下移的,其实就是延时的“界外立体声”原理使喇叭?像移动的。这方法就可以对声场高度进行修饰的了,但是界外立体声也带来了“音质不自然”的弊端的,所以个人尝试得到的经验是中、高音增加10cm左右的声音最好,真实度好却能通透轻盈些,?像也高一点。延时增加到实测距离30cm左右时,声像能离开台面10--15cm样子,但是声音有点远,声音变薄,音质变差,如果系统声音太过浑厚的,可试试是不是能歪歪得正的看。

以上调音做下来,其中左边配对时衔接用标准正弦波单频做的最圆润的衔接时


最后出来的声音最圆润舒适,但是弊端是声场显得有的狭窄,声音不能突破喇叭安装的宽度外,这样就缺乏超级灵动的左右开阔的立体感了。


如果利用“界外立体声”原理,在左边基础正弦波衔接配对时把声音尽量做到最外面去,这时其实只有半相的衔接了。


这样做出来的声场很宽,完全跃出左右喇叭外面去了,但是“界外立体声音质不自然”带来的人声变干了,缺乏润度。


这个问题一个阶段一直困扰着我,那么有没有两全齐美的办法呢?经过不断的摸索和参看各类资料,办法找到了,既有一个开阔灵动的立体声场,又有润度不错是人声听感,不错。
为什么老式的家用两喇叭立体声录音机也有不错的左右立体声的开阔感?按理它们两个喇叭的距离比我们汽车的还要狭窄多了的,并没有离开机器一点点距离声音就聚到一起的了啊?就是巧妙的利用了界外立体声的手段来做到的。



答案就在资料里面,目前卖个关子,有心人自己找找能找出来的!

找不出看帖子关注程度后面公布,可能一段时期后大家会琢磨出比我更靠谱的方法了。

资料截图
                         






立体声1.jpg
时间差2.jpg
立体声8.jpg
立体声9.jpg
立体声7.jpg
立体声6.jpg
立体声2.jpg
立体声3.jpg
立体声4.jpg
立体声5.jpg
宽度.jpg
实际距离的?像特性.jpg
延时改变带来上下的变化.jpg
519216212566241147_副本.jpg
51.jpg
宽度2.jpg
130P45544_0.png
10846311_21e5bcb68250c76.jpg

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发表于 2015-7-25 15:08:04 | 显示全部楼层
看来是一篇开山大作。。。老法的研究已经到达很高的高度了。。。
支持,,狂顶!
喜欢音乐,追求音质,广交烧友,分享经验。快乐并痛苦着追求自己心中的好声音。。anson_lgx。。

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发表于 2015-7-25 21:59:16 来自手机 | 显示全部楼层
老法,你这写得有点乱,,我能看明白你的意思,,但估计很多人会看晕了都没搞明白。。能不能理顺一点?

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发表于 2015-7-25 22:01:54 来自手机 | 显示全部楼层
建议你把之前的贴子在这里系统整理一次,那么这篇将会是国内最详细和系统的调延时的理论贴了。。加油整理出来吧,,你这思路和方法都是很科学的。。跟我使用的方法也是同一个原理。。

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发表于 2015-7-25 23:42:34 来自手机 | 显示全部楼层
老法等你整理好大家分享

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发表于 2015-7-27 22:59:36 来自手机 | 显示全部楼层
先顶~慢慢看

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发表于 2015-7-27 23:08:51 | 显示全部楼层
已经慢慢成型了。。把文字整理一下,,现在看着有点乱。。哈哈
错别字嘛,,还不少,,建议也改改,,不然影响看官们的理解。。
加油老法~~good job!
本坛第一精华帖就此产生了!!!
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发表于 2015-7-27 23:54:15 来自手机 | 显示全部楼层
老法。 你太牛逼了啊  佩服
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