汽车音响改装是如何通过均衡技术来克服汽车内部的声学环境的

车内噪音声谱

        汽车内部声学环境问题
       就聆听环境而言,汽车内部实在算不上完美。除了空间有限的之外,安装扬声器时首先要考虑的也还是是否有空间安装,其次才是聆听角度的定位。通常选择在在门板上或是后厢内安装扬声器,一个原因就是因为它们多少还算是一个封闭的空间。 但是不同的门板它们的声学效果却相差很大,较低廉的车型上所使用的车门一般比较薄弱(当你砰地关上门时听起来象个马口铁罐头盒),而非常昂贵的车型上所使用的门板通常质地坚固的、机械结构更健全,不同门板的质量所产生的声学效果完全不同,因为扬声器必须要依靠门板才能成为一个封闭体。在任何一个封闭体内(或者说是聆听空间),惯例就是墙壁越结实越好,从设计过程来说这样可以消除内部谐振。轻且薄的车门,从声学角度来说,在当车门外板开始共振时的这个频率点上,封闭体实际上已经消失了(车门已成为振膜式吸收体)。
        其次是车内环境噪音的问题。上图显示了在RTA(实时分析仪)上所观察到的行驶在高速公路上的一辆汽车内的噪音电平波形。显然,低频端的噪音电平要比高频端的噪音电平大得多。因此要在这个环境下听音乐,就必须要有更强烈的低频来掩盖环境噪音电平。
       最后是在车内安装扬声器的介质问题,当一个反射面出现在从扬声器或另一个反射面所发出的波长的奇数倍时,整个频响曲线中的波峰就出现了,而另一个波峰则是出现在副驾车厢的谐振。
        如何克服汽车内部声学环境问题--度身定制的分频均衡技术的熟练运用
        对于家用音响聆听者而言,在使用任何种类的均衡前还可以选用其他的方法:通过改变房间内扬声器的位置来改变频响曲线;将扬声器直接安放的地板上或角落里可以增加低频响应;将扬声器远离墙壁或角落、或者用喇叭架提升扬声器离开地板可以减少低频响应;通过改变房间内的高频吸收量、或者改变扬声器的中高频平衡控制设置,可以在一定程度上改变高音乐器的响应。
       但是在车内这个环境内,首先扬声器的位置是受限制的,因此无法对不同的安装位置进行尝试;其次有多少汽车扬声器具有高频平衡控制性能呢?
       多数家用音响系统通常都提供低频和高频控制,且因为一个扬声器在起居室内的表现情况通常是可以预见的,因此大多数有自己偏好的用户就可以进行充分地调试。而在许多汽车音响系统中,主机本身内置的低频和高频控制都不足以克服车内环境的缺陷!
       尽管大多数家庭或录音室的环境状况与汽车内部的极端情况不是很相近,但世界级的录音室及精密的家庭影院系统都使用了谨慎选用的均衡技术。这里所指的均衡技术提供了一种将扬声器与环境相适应的方法,与管风琴安装完毕之后最后所经历的调音过程非常相象。
        汽车音响系统安装中所采取的均衡技术就是采用分频网络来调节实际分频点的方法,尝试着使整个频响曲线平坦,因为分频网络能让单独的扬声器工作在它们的最佳频段内。如果调试好的系统分频点足够低,就可以避免将分频点发生在许多汽车常用的200Hz上,这样的好处是能够使系统刚好进入到声学活动区域。当然其中的关键是分频点的选择,而这种选择是因美辆不同的汽车声学环境而异的,这才是汽车音响安装及调试的关键所在,也是汽车音响安装富有挑战性的地方!
       要将一个高质量的音响系统放入一辆汽车内,首先要采用系统的方法成功地运用汽车声学,并考虑到安装的每个方面:从选择器材组件到充分考虑器材车内物品的声学接触方法,通过均衡技术对整个系统进行度身定做就是最好的解决办法。任何一个系统,其度身定做的均衡能将整个系统的整体表现带到一个标准化的参考点,然后再让用户根据自己不同的品味去全方位地调节音色,这就是度身定做的均衡的最终好处。

 何谓分频网络、分频点、衰减斜率?

       因为物理条件的限制, 而且各频段的振幅不一样, 所以一个喇叭单体是无法产生理想的全音域曲线的,为了达到 HI – FI 高传真的境界,因此必须由几个喇叭单体分工合作来产生不同频段的曲线, 而将全音域频率分割的装置,,我们称之为分频网络或分音器。
       分频网络基本上就是一个滤波网络,由电感线圈和电容器组成。由于电感线圈具有隔交流通直流的特点,即信号频率越低,信号就越容易通过电感线圈,而电容器则具有隔直流通交流的特点,信号频率越高,信号就越容易通过电容器。将这两种具有相反频率特性的电抗元件以不同的形式组合在一起,就可以构成各种形式的滤波器。
       根据每个滤波器中电抗元件(电感和电容)的使用数量可将滤波器分成一阶、二阶、三阶结合四阶四种形式。滤波器的衰减斜率是指在滤波器的频率特性曲线上从滤波器的截止频率气衰减曲线上频率每上升或下降一个倍频程是信号衰减的分贝值。电抗元件使用得越多,衰减斜率就越大,因而对截止频率以外的信号的衰减就越厉害。一阶滤波器是使用一个电感或一个电容,它的衰减斜率为6dB/oct,二阶则使用一个电感和一个电容,它的衰减斜率为12dB/oct,而三阶和四阶滤波器分别使用三个和四个电抗元件,因此衰减斜率分别是18dB/oct、24dB/oct。
       无论是二分频好使三分频网络,两个扬声器单元的频响曲线必然在某个频率点相交,这个交点就称为分频点。


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