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本主题由 avstyle 于 2008-7-25 11:14 AM 设置高亮

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发表于 2008-7-25 01:22 AM 资料个人空间主页短消息加为好友

爱威影音详解威力登Velodyne Digital Drive技术！！

   在国内，爱威影音是对于超低音系统最看重，也是最具有认识度的影音系统设计公司，从M&K，到Velodyne，再到sunfire，JR-AUDIO，这些真正的超低音都是由爱威影音第一个引入国内，让爱好者们开始感受的。所以当玩家们讨论主动式超低音喇叭时，我们都很清楚彼此对制品的要求是什么：超低音喇叭要有强大的能量，极低频的延伸愈低愈好，速度要快，低频能量的强、弱，不同频率的低频频率高低（音调）分辨力强…诸如此类。我们说主动式超低音喇叭是一种「老产品」，大家应该不会否认吧？它们的技术进化似乎不像显示器材或环绕扩大机那么快，如果要造出一支品质优良的主动式超低音喇叭，「传统」的手法大致包括以下几个项目：
1.用高品质的单体，配合单体特性设计制作合适的箱体型态与容积。
2.箱板扎实，有助于低频的纯净度。
3.精良的分频电路（低通滤波）与强大的功率放大电路。
如果这三项都做到了，超低音喇叭就够完美了吗？

   超低音喇叭本身响应够平坦，仍会受到空间因素影响使响应变得不平坦，现实的状况是：就算您的主动式超低音喇叭作得再好，但空间条件、超低音喇叭摆放的位置与聆听者的座位三者间的交互作用，会使得原本有平坦响应的主动式超低音喇叭，在您的视听空间里频率响应也有可能变得「非常不平坦」。老玩家们有时讲到的「驻波」问题是比较严重的现象，在特定频率附近的声音能量被大幅增强或抵减，这是玩家们困扰多年的问题，就算知道问题在哪里，改变摆位是比较常用的「治标」方式，也还是不能够完全解决。

只有等化器、没有频谱分析仪还是无法解决问题
   频率响应不平坦，用等化器就可以解决了嘛！没错，这就是面对问题的「正攻法」，那个频段上有「高峰」、「低谷」，就用等化器把它们「拉平」。先前就已经有极少数的主动式超低音喇叭背板上装有「图示等化器」（GEQ），不过光是这样做还不够，因为单凭耳朵听，很难确实地调整准确，尚须仰赖频谱分析仪，边测试边调整，才有可能调准，请问各位：府上备有频谱分析仪吗？

将主动式超低音喇叭「数码化」
   我想大家现在能理解：想把低频响应曲线「摆平」，并不是件容易的事。请不要失望，Velodyne DD系列为您处理这一切。
   传统的主动式超低音信号从输入到单体输出，大致就只有LPF、音量控制、功率放大、超低音单体输出四个阶段，其中并没有包含数码电路。 Velodyne跳脱原有「全模拟」的架构，把信号在主动式超低音内的处理流程改变成A/D（模拟信号转成数码信号）→DSP（数码信号处理晶片）→D/A（数码信号转成模拟信号）→D类功率放大电路→超低音单体输出。

相当于内建15Hz～200Hz「低频频谱分析仪」
   为何要把主动式超低音「数码化」，搞得那么复杂？从新款环绕扩大机几乎每部都有自动测试设定、包含空间等化的功能来看，就不难理解Velodyne为什么要把主动式超低音做成这种型态了。

      环绕扩大机的自动测试设定，靠的是麦克风测试与DSP晶片运算，如果已经能作「含空间补偿的自动等化」，为什么不干脆连超低音喇叭一起等化？这是个很现实的问题，我可以很不客气地说：现在环绕扩大机附属的测试麦克风绝大多数都是「便宜货」（含频谱分析仪用的麦克风相比），已至于100Hz以下的超低音频段无法作准确的分析，能把超低音的「量感」测准就不错了，因此环绕扩大机的等化「最低档位」多半只做到63Hz。 Velodyne的低频等化，其实和环绕扩大机使用的方法近似，同样是「麦克风＋DSP」的组合，但配备的麦克风是与高阶频谱分析仪同样等级，藉由精准的测试（15Hz～200Hz连续扫描），作为所有低频等化调整的参考。

用DSP作等化、分频，可以免于相位失真
      Velodyne使用的DSP晶片是TMS320LF2407（德州仪器出品），此款fixed-point DSP晶片的效能是30MIPS，只用它来作等化处理好像有点浪费，Velodyne干脆把分频（HPF/LPF）的工作一并交给它。以数码作分频、等化原本就可以避免相位差的问题，不过即使主动式超低音喇叭没有相位失真，还是会因为摆位的关系难免与其他声道喇叭产生相位差，有鉴于此，原厂还为此DSP增加相位微调的项目，使超低音喇叭与其他声道喇叭的结合更为良好。

超低音的控制力与速度
      超低音喇叭绝大多数都是以大口径长冲程单体负责发声，当它要发出巨大的声响时，单体的音圈以剧烈的活塞运动带动音盆，让音盆将机械能转换成声能。功率放大电路驱动单体，它就像是汽车「踩下油门」的状态，当低频信号结束，音盆的振动就该停止，此时单体的弹波（相当于连接着音圈的弹簧）就扮演着「煞车」的角色，让振动逐渐静止下来。
我们平常讨论超低音喇叭的「速度」，其实就是「控制力」：敏捷地起动、快速地煞停。在我看来，煞停往往比起动还要重要，倘若低频信号已经消失，音盆却「还在晃」，紧接着下一个低频信号进来的时候，就不能得到良好的动态，这像练武之人下盘不稳就出不了重拳。相反地，若低频结束后单体能快速回复静止状态，我们就能清晰完整地听到「从安静到猝发」之间的巨大落差，punch清晰，自然会给听者「速度快」的感受。

想要控制力好、又要能再生「较小的低频」，往往是经验加上妥协的结果
      若想让音盆从运动状态快速恢复成静止状态，用「硬一点的弹簧」（弹波）不就成了吗？看起来似乎没有错，然而单体会因为「阻尼过高」变得比较难驱动，较小的低频成分也容易被「吃掉」，让用家听不到。所以阻尼调整到什么程度，完全仰赖研发人员的经验与技术。除了单体本身以外，箱体的结构也会影响单体的控制力，例如密闭式的结构可利用箱体内外的气压不同，产生类似「空气弹簧」的作用：当音盆前推时，箱体内容积变大、气压小于箱体外部，因此气压将音盆向内压；相对地，当音盆内缩时箱内气压大于外部，把音盆往前推。

以主动伺服电路加强对单体的控制
      不可讳言地，上述的「传统技法」都是应用经验法则作出「好的妥协」，Velodyne却不想继续因循下去。在1980年代初期他们就开发出「主动伺服」（Active Servo）技术，而后再演化至「High Gain Servo」。学过自动控制的人都知道，所谓的「伺服」大致可以分成「感测」、「比较」和「控制」三个阶段；检测输出状态与输入信号比较出误差有多少，再经由控制修正输出的误差。

每秒修正单体动作3,500次
      数码化的DD系列制品是如何作主动伺服呢？原厂在单体上装设了Accelerometer（振动测量感测器）侦测单体的运动状态，感测的模拟信号经过A/D转换，送进DSP晶片与输入信号作比对，比对后如果发现音盆「前推太多」，DSP晶片则会送出「往回拉」的数码信号，透过D/A转换，以D类放大电路的输出送出反相信号将音盆拉回。由此可以看出，DSP晶片也负起了伺服电路中「比较」与「控制」的角色，D类放大电路并不是只有当作「油门」、同时也是超低音单体自身阻尼以外，接受DSP的指示执行「煞车」的任务。以DD系列制品来说，每秒监测单体运动计有15800次，并且每秒作出3500次的修正控制，藉由这个数码化的伺服设计，这些新制品已经不是只有良好的「控制力」，「极低的失真率」也足以让其他制品望尘莫及。

升级不用换机，下载新韧体即可为DD超低音升级
      Velodyne推出DD系列已经有一段不算短的时间，先前爱威影音已经试用过的制品包括DD-10、DD-12与DD-18，先前在百万级影院的打造中已用过两只DD-12，并进行了「彻底研究」，从当时到现在，DD系列并未改款，硬体部分也没有作出任何改变，然而因为使用DSP晶片的缘故，原厂可以藉由程式升级赋予新的功能，先前已购入DD系列制品的用家也可在Velodyne原厂网站下载新版程式，以电脑透过RS-232介面为府上的DD超低音升级。以下爱威影音就为您说明DD-15在升级新版软件之后的工作状况。

用家不会调整也无妨，「Self EQ」会自己把等化器调整好
   DD-15软件已升级至「V2.2.0」版。与「1.x」版本时相较，新版软件主要的差别在于增添了「Self EQ」与「Auto EQ」两种自动调整等化的功能，这显然是为了「不太会用等化器」的用家所做的贴心设计。
「Self EQ」顾名思义是作「超低音喇叭自身的等化」，与环绕扩大机的等化调整「完全不相关」，即使DD-15完全没有接上环绕扩大机也可以使用这项功能。用家仅要接好DD-15的电源线、再把测试麦克风架在主要聆听位置上（麦克风头大约是在聆听者坐下时眉心的高度），连接至DD-15背板的「MIC INPUT 」端子。开机之后，依序按下遥控器的「3」→「2」→「1」三个数字键，DD-15随即开始发出15Hz～200Hz的测试音，直接扫描所有低频段的响应状况，并逐步调整化器使低频响应变得平坦。
「Self EQ」总共会边扫描、边调校内建数码等化器达25次，由于整个过程要花上几分钟，发出的低频量感也不小，因此爱威影音建议用家最好不要在深夜使用以免扰人清梦。在此我要特别说明一点：本机在「Self EQ」与「Auto EQ」的状态下，等化器的型态是「8段GEQ」，尽管在「Self EQ」调整过后，低频响应的均衡程度已经足以让大多数玩家完全满足，然而对于「调整功力比较高」的厉害玩家而言，GEQ只是在「固定的频率档位上」作等化修正，如果想要「完全针对偏差的频段」作校正，PEQ比GEQ更能够「对症下药」。

频率响应与调整状态完全看得到

若要让DD系列制品的性能完全发挥，就要用它们的「Manual EQ」。在此之前要先将超低音喇叭的影像与声音（L/R）输出端子连接到环绕扩大机，再把环绕扩大机的超低音输出接到DD系列的LFE输入端子。打开电视机之后，DD-15开机后就会看到「图1[图]」的画面，按下遥控器的MENU键、再依序按下数字键1→2→3→4→5，随即就会听到测试音，并且在画面上观看到此时低频的频率响应状态。

      请见「图二[图]」，为了让各位读友们更清楚地看到比较完整的超低音喇叭响应状态，我故意把超低音分频点设在121Hz（让DD-15负责的范围大一些）。在进行「Manual EQ」调整时，先把画面左下方的「EQ MODE」选到「MANUAL」，再将游标向左移选择8段PEQ其中的一段，按下Enter键后，用左右键即可将游标移动到「您想调整频段的中心频率」，移动时即可看到画面左下方F（频率）的数值随之改变。画面左下角另有L、Q两个选项，其中L是作Level调整（范围从+6dB（加强）～-12dB（衰减）；Q则是Q值的设定，若Q值调大，则此段PEQ影响周边频段的范围较小，若想作大范围的调整，可用较低的Q值来应对。

PEQ的调整要领
      我建议一开始调整前先将所有EQ的「L」归零，把音量调整好之后，看着原始的扫描曲线，看看其中「偏差频段最宽」的地方在哪里，把其中一段PEQ调整在低Q值状态作修正，随后的调整再从「偏差频段第二宽」的地方下手，在「大范围的修正」作得差不多之后，用余下的EQ段数，再依序修正各个「Level偏差较大」的较窄频段。
      这样的调整看起来好像很麻烦，实际上只要用家亲手调过几次也不难上手，像「图2」15Hz到125Hz的频段，偏差值至多只有±2dB，它就是玩家梦寐以求的低频响应曲线，我也只不过花了10分钟时间就调整到这样的程度，这还要归功于DD-15优异的特性与调整机能。如果用家已调整到这样的程度，请检查分频点左右两边是否对称，以「图2」的状况来说，分频点（121Hz）右侧低于左侧，此时就应该将超低音的音量降低（同时把环绕扩大机的音量稍微开大一些），直到分频点左右两侧曲线的高度一致为止。

电影、音乐可采取不同的设定

      请见「图3[图]」，此为DD-15的设定页面，用家可以作出6组不同的设定。倘若我们观察频率响应曲线，发现刚好在超低音分频点附近有凹陷，通常这代表着此时超低音喇叭与其他声道的相位不一致，在此页中的「PHASE」可作每档15度的相位调整，每调整一次，就按下「TEST」检查频率响应曲线，我相信很容易就能把这个凹陷填平。
      有些玩家希望电影软体有「夸张的」低频（不是「准确的」低频），我举本图SET 1以下的这组数值为例，它的VOLUME数值调得比较高，并且还选择了35Hz（ CONTOUR FREQ）加强至5.0（CONTOUR LEVEL），这就是一种夸张低频的调整法。此页的「THEATER/MUSIC」选项则与主动伺服有关，数值愈小（01）主动伺服电路对超低音单体的控制较小，目的是让低频能量更肆无忌惮地释放出来（倾向于电影的设定）；若将此项数值调整到最大（08），则是让主动伺服电路「严加看管」超低音单体的动作，让DD-15工作在最低失真的状态（倾向于音乐的设定）。

最接近完美的低频解决方案
      写到这里，看懂本文的爱好者们应该不用我再多说了，低频响应能调整得如此精准，对这款主动式超低音喇叭的实际表现还有任何怀疑吗？这样的「高科技超低音喇叭」实际表现如何留给各位亲自试听过后再下结论。纯粹就技术层面而论，我现在还想不到比Velodyne DD系列更好的低频应对之道。

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