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专业音响延时器的使用小技巧

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日期: 2015-08-14
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我们这里提到的延时器是指用在音响系统中的一种音频处理设备,延时器可以把通过它的音频信号进行延时处理,所以也有人叫它:延迟器。音响延时器一般用在一些声场空间较大、需多组音箱扩声的系统中。

因为在这样的系统中声音由不同位置的音箱发出后,到达听者的耳朵时是有先后之分的,所以为了保证声像的一致性、增加声音的可读性、避免声音的浑浊感和拖尾声,我们有必要使用延时器进行相关处理。

现在有些音响师感到困惑的是:在什么情况下才需要使用延时器?需要延时器处理的目标是什么?要了解这些问题,我们有必要先了解一些声学原理:

一、相关声学原理

(一)、声音的产生:

声音是由振动产生的,然后通过媒质(空气、液体、固体)传播的,人耳接收到声音信号后再通过大脑的处理,我们就听到了声音。

(二)、声音的速度

1、声音在空气中传播的速度是每秒340米左右。在空气中,温度会影响声音传送的速度,温度越高,声速就越快。温度每升高1℃,声速每秒就增快 0.6米。比如,在0℃时,声速是 331/秒,而在 15℃时,声速=3310.6 ×15340/秒。一般我们就是以 340/秒作为声音在空气中的标准传播速度。

2、声音在液体中传播的速度比空气中快,不同的液体传播声音的速度也不同,声音在水中的传播速度是大约1450/秒。当人走到河边,河边的鱼一听到人的脚步声就会立即游开,这也从侧面证明了水是能传播声音的。

3、声音在固体中传播的速度比空气中和液体中都要快,比如在钢铁中声音传播速度可高达5000/秒。原因是音速与物体分子的密度有关系,密度大的物体,分子间的距离比较小,相互作用很强,因此传播的速度快,损耗小。密度小的物体,分子间距离大,相互作用弱,声音在其中传播的速度就较慢,而且损耗也大。

例如:我们趴在铁轨上,就可以提前判断火车到达的时间,因为钢铁传播声音的速度比空气中快;再例如:我们在看武侠电影的时候,经常看到电影里的侠客伏在地上听下有没有马蹄或人员行进的声音,就是因为大地是固体,它传播声音的速度比在空气中快。

(三)、声音的掩蔽效应

1、声音响度大的掩蔽小的。一个声音比另一个声音大20dB时,就可以完全掩蔽它。

2、在同样响度时,中频声音掩蔽高频和低频,因为人耳对中频听觉较灵敏。

高音频率掩蔽低频声音,因为高音音色有突出感,容易掩蔽低音。同一个声场内,两只参数相同的音箱,在所使用的音源一致、声压级一致的情况下,离我们距离近的那只音箱的声音会掩蔽离我们距离远的那只音箱的声音。

关于延时器的应用

了解了以上声学原理后,我们再结合这些原理看一下关于音频延时器的应用,那么在哪些情况下需要使用延时器呢?需要延时器处理的目标是什么呢?

(一)、在广播电影电视系统中为了达到声像合一、声像同步时,有时候要使用音、视频延时器来对声音或图像进行相应处理。对于使用在广电系统中的延时器,这里不多介绍,大家有一个简单的了解就好。

(二)、在上面的声学原理中我们已经知道:声音在不同的媒质中传播的速度是不同的,在空气中是340/秒,在水中是1450/秒。我们知道现在的体育运动中有一项叫:花样游泳的比赛,比赛选手会随着音乐的节奏在水中做出各种优美的舞姿,那么有一个问题就是:放在水中的音箱所发出的声音和放在空气中音箱发出的声音如何同步呢?这个时候就需要使用音频延时器进行调整了。

想象一下:当运动员头部在水平面以上时,听到的是在空气中传播的音乐伴奏声音;当运动员头部在水平面以下时,听到的是在水中传播的音乐伴奏声音,音速在空气中是340/秒,在水中是1450/秒,两者相差1000多米/秒,显然此时必须对放在水中的音响系统进行适当的延时处理,否则比赛伴奏音乐在水中先听到,在空气中后听到,而且甚至相差数秒的时间,这种情况下运动员是无法掌握音乐真实节奏的。这样解释有些人可能还不理解,那就举例来说明吧:每次当我们先看到闪电后,才听到打雷的声音,这是因为光的速度是30万公里/秒,比声音速度快多了,假如我们能把闪电延时的话,也可以把闪电和声音的速度调整到一致。这样解释大家应该对“延时”有了一个更透彻的理解了吧。

(三)、在同一个扩声系统中,如果配置了多只音箱,并且分布在不同的区域内,那这些音箱之间由于存在了一定的距离,因此不同音箱发出的声音到达我们耳朵的时间是不一致的,这时我们可以考虑使用音频延时器进行调整。这篇文章我们着重介绍的就是关于这方面的延时处理。

1、室外扩声系统的延时处理

现在大型的室外演出活动很多,由于室外演出一般面积很大,如果用分散式音箱扩声的话,很难做到声音一致,因此目前的大型室外演出大都使用集中式扩声方法,不在观众区里设置辅助补声音箱,直接让主音箱的声音辐射到观众群。如果条件所限,必须在观众区域内设辅助补声音箱,假如辅助音箱与主音箱之间的距离为170米,根据声音340/秒的原理,那么我们可以把辅助音箱的信号用延时器延时0.5秒,也就是500毫秒,这样主音箱和辅助音箱所发出的声音就能几乎同时到达观众耳朵了,也因此保证了声像的一致性。当然这样做比较麻烦,现在户外大型演出一般使用大型线阵系列音箱,它可以把声音投射得更远,使声像更集中。

2、室内扩声系统的延时处理

同室外一样,在大面积的室内扩声系统中,如果主音箱和辅助音箱之间的距离较远时,也需要用延时器进行延时处理,当然延时的对象要选择好,要以主观众所在区域为主,把靠近这个区域的辅助音箱进行延时处理,延时的时间要看此音响和主音箱之间的距离来计算。其实在大多数室内扩声系统中,由于声场面积不大,各音箱之间的距离不是太远,因此是不需要使用延时器的,这也就是为什么音频延时器没有在音响系统中得到广泛使用的原因。

三、延时器的使用技巧

音频延时器目前在音响系统中使用的并不是太多,所以业内也没有什么耳熟能详的设备,这里我就不具体介绍某一台延时设备了,只是简单说一下整体方面。

(一)、延时器的连接

延时器的连接基本上是像均衡器等周边设备那样串接在音响系统里需要延时的信号通道中。也可以对从AUX发送出来的信号进行延时。具体的连接要根据情况灵活运用。

延时对象的确定

可能有些音响师到现在还是搞不清需要延时的对象,其实很简单,只要搞清楚以下三者就好了。

1、第一就是以人为本,再多、再好的音响设备也是为人服务的,因此在一个声场内,我们首先要以观众为基准。

2、第二就是以主发声源为准,通常也就是主音箱和主舞台所在的位置。理想的情况下应该是主发声源所发出的声音直接传到观众耳朵里是最理想的境界。但由于音箱的能量、射程、指向性、声场声压的均匀度等原因,因此现在室内扩声系统中大部分还要增加一些离观众距离较近的辅助补声音箱。

3、第三主要就是指这些离观众距离较近的辅助补声音箱了,也就是可能需要进行延时处理的音箱了。

(二)、大多数情况下都是:确定了第一因素人,确定了第二因素主发声源,然后对第三因素的辅助补声音箱进行延时处理,延时时间根据第三因素的辅助音箱和第一因素主音箱之间的距离计算。如此就很简单清楚了。

(三)、相关参数和延时时间的计算

现在延时器的延时部分调整一般分为——距离和时间两种模式,表述距离的单位是:米和厘米,英文单位是:mcm1m=2500px;表述时间的单位是:秒和毫秒,英文单位是:sms1s=1000ms,这两者之间是可以互相换算的,套上音速340/秒就可以了,比如:两个音箱之间的距离是85米,要算出两个音箱之间的延时时间,就用85÷340=0.25秒,也就是250毫秒,那么我们就把延时器上延时时间调整在250ms就可以了;当然为了简单直观,建议还是选择距离模式,直接把延时器里的延时距离调整到85m就好了。

通过以上的介绍,大家应该对延时器有了一个较透彻的理解了吧,最重要的是要弄清:需要延时器处理的目标是什么!否则弄错了延时对象,那可就适得其反,南辕北辙了!

当然在设计一套音响系统时,还是尽量少使用延时设备为好,不管在室外还是室内声场,我们都可以尽量使用集中式扩声,然后搭配合适的辅助音箱,同样可以设计出一个完美的声系统。 

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