主动三分频的连环四步

5131字约17分钟

2024-06-05

在进行汽车音响主动式三分频或被动式分频系统的调音时，我们首先要确保已经掌握了基本的测量操作，即能够获取频率响应曲线和相位曲线。理论结合实践是学习的关键，因此我们将会从理论讲解开始，随后在真实汽车上进行演示，以帮助大家更好地理解整个过程。

安装方向的重要性

喇叭的安装方向影响声音的指向性和最终听感，合理布局可以减少反射干扰，提高音质。例如，高音喇叭应指向听众耳朵所在位置，以优化声像定位。
在三分频系统中，中高音最终应【合二为一】，这一点在安装喇叭时就应该有所体现，中高音应尽可能的安装在一起，呈 8 字位安装。

测量设备摆放与理论基础

高中低音的测量步骤：
- 因中高音的指向性较强所以我们选择在中高音喇叭的轴线上测量中高音曲线。
- 因低音对方位有要求，所以我们在听音位俗称的“皇帝位”测量“高中音”和低音曲线。
测量话筒的放置：在测量时，话筒应位于中高音喇叭的轴线上，大约离座位 0.5 米至 0.3 米的距离，以避免相位难以对齐或过多的环境反射干扰。这个位置的选择有助于减少不必要的测量误差，确保结果更接近真实听感。
- 测试中高音时
- 测试中高音与低音时
理论认识：正确理解相位与延时概念，相位是微观调整，与时间延时相关但不同，相位调整对于声像定位至关重要，但不是直接决定声像位置的因素。

分频与调整步骤

分频点选择：对于高音和中音的分频点，建议在 2kHz 到 5kHz 之间，通常 3kHz 到 4kHz 是较为理想的选择。这取决于喇叭特性及安装环境，需避免高频或中频工作区间过大导致的失真或指向性变差。
增益调整：分频后，需通过增益调整（Gain）平衡高音和中音间的落差，使得两条曲线接近同一水平线。
EQ 调整：接下来，通过均衡器（EQ）调整，通常采取削减而非增强的方式，以消除不均衡点，保持整体曲线平滑，某些“坑洼”保留对听感可能是有益的。
相位对齐：相位耦合（Phase Alignment）是通过微调延时（Delay）和正反极性（Polarity）来实现的，特别是高音和中音间的微小延时调整（如 0.2 毫秒），中高音与低音间的延时则可能更长（1-3 毫秒）。正确对齐相位能确保各频段间过渡平滑。

实践操作

第一步_高中音分频

我们按照测量设备摆放与理论基础提到的话筒摆放方法来摆放麦克风。
我们将话筒放于中音和高音的中轴线上，距离喇叭大约 0.5m,测得未分频的高音和中音的频响曲线。
- 测得如下曲线（仅作示例，实际曲线可能比这要波折得多）
我们通过观察高音和中音的曲线选择合适分频点
- 假如我们观察到高音在 3000Hz 处有较大的一个下陷处，中音在 3000hz 仍是平直，那么我们可以将分频点选择在 3500hz 来避开高音在 3000hz 处的下陷。
- 确定分频点之后我们使用 DSP 将高音进行低切, 将中音进行低切高切，尽量使高音和中音的交汇点位于我们选定的分频点，处理后的我们在分别测得高音和中音的曲线示例如下。
- 注意：分频点为 3500Hz 时不代表直接将喇叭高切低切在 3500Hz，例如我们将中音高切在 3300Hz，高音低切在 3700Hz, 然后以 24DB 每倍频程滚降，在 3500Hz 与高音曲线重合（有些 DSP 已经帮我们计算好了交叉区）。

第二步_调节增益

测试我们通过观察上面曲线就可以发现，高音和中音有一个高度落差，这个落差就会导致我们的曲线不流畅、高音和中音失衡，测试需要我们来操作 DSP 中的增益功能，来平衡高音和中音。
在操作增益时我们遵循“减法原则”，即永远对“高”的进行“打压”。
我们发现高音是比中音的曲线高的，那么我们就操作高音来进行负增益，例如我们在此时对高音进行-6DB 的负增益操作使高中音曲线尽量平直。

第三步_调节 EQ

在之前的调整中我们已经将高中音尽可能的位于同一水平线上，但我们仔细观察就会发现，我们的曲线还是那么的蜿蜒曲折，那么我们将通过调节 EQ 来修复这些曲折。
我们在调节 EQ 时依然是遵循减法原则，即永远对“高”的进行“打压”，凹陷的点我们不进行处理，因为这些凹陷可能是环境反射音造成的，如果强行把这些凹陷下去的点拉起来，可能实际听起来会非常糟糕。
注意：曲线绝对平直时的实际听感并不好听，我们追求曲线尽可能地平直，好的曲线应如下图示例。

第四步_相位调整

现在我们高音和中音的曲线已经尽可能地平直了，但是我们观察分频点时会发现，在两条曲线的交会处还是有一个大坑，这就是因为没有对两个喇叭进行相位对齐，此时两个喇叭发出的声音会相互抵消，导致有个大坑。
调整相位的方式有两种
1. 调整微量的延时
2. 调整喇叭的正反极性
我们首先尝试调整正反极性能否使喇叭相位对齐，如果调整极性后不能对其的话，那么我们将极性调整回来，使用延时来调整相位。
1. 例如我们此时将高音延时 0.1ms，并一点点增加，增加的同时观察曲线。
2. 如果观察到两条相位曲线处于平行状态，则可以反转极性试试。
3. 直到观察到两个喇叭的“相位曲线对齐”并且“分频点处曲线平直或凸起”。
4. 调整相位后的高中音曲线应如下图
5. 调整相位后的高中音相位曲线应如下图

第五步_【高中音】和【低音】之间的调整

此时我们已经在中高音喇叭轴线上将中高音的曲线尽可能调整的平直，中高音的相位也已经对齐。那么我们现在将话筒移至听音位（俗称皇帝位），只打开中高音，在软件中进行一次插入延时操作（Smaart 中叫做 find），目的是让它的相位曲线平整看起来没那么乱。再次利用我们调整的的四大步骤，即：

分频点选择
1. 一般中低音的分频点选择在 500hz 左右，实际分频点可以参照频响曲线，尽量避开坑洼的位置。
2. 给中音增加箱体可以使中音的下潜更低（推荐），可以适当的使分频点更低，例如 150Hz。
增益调整
1. 一般我们调整低音的增益尽量使低音比中音高一点点，这样更符合大多数人的听感需求，具体可以搜索“哈曼曲线”。
EQ 调整
1. 个人经验：尽量不要动 100hz 以下的曲线。
相位对齐
1. 当中音和低音的相位曲线不平行时，可以尝试调整中音分频点的斜率，直至中低音分频点处的相位曲线重合。

注意：此时建议不要再调整中高音曲线，即使中高音曲线看起来很不平直，这些坑洼的位置其实是因为汽车内声音的反射造成的，并不会实际的影响听感。

第六步_ 调整右声道

调整右声道和调整左声道的步骤是一致的，即：

将话筒放在右声道中高音喇叭的轴线上距离 0.3-0.5m 处，调整右声道中高音

分频点选择与左声道方法一致
增益调整与左声道方法一致
EQ 调整与左声道方法一致
相位对齐与左声道方法一致

将话筒放在听音位上，调整右声道的【中高音】和【低音】

只打开中高音，在软件中进行一次插入延时操作（Smaart 中叫做 find），目的是让它的相位曲线平整看起来没那么乱。

分频点选择与左声道方法一致
增益调整与左声道方法一致
EQ 调整与左声道方法一致
相位对齐与左声道方法一致

实践操作总结

整个调音流程包括：

正确摆放测量话筒。
分频前先测未分频的曲线，根据曲线特点确定分频点。
调整增益，平衡曲线落差。
使用 EQ 进行微调，遵循“减法原则”。
通过精确延时和正反极性调整实现相位对齐。

通过上述步骤，即使初学者也能系统地学会如何调校汽车音响，从而获得更好的音频体验。在整个过程中，理论知识与实践经验的结合至关重要。

要点回顾

相位和延时调整的区别是什么？

相位调整是指对喇叭单元之间信号的时间延迟进行微调，它涉及到各个声道之间的同步性和相位一致性，对于实现精确的声像定位至关重要。而延时则是从宏观层面讨论喇叭间的物理距离差异所带来的时间差，两者共同作用才能确保音频系统的最佳效果。

汽车喇叭安装位置对音频质量有何影响及建议？

安装喇叭的位置直接影响声场的表现和声像定位。在大多数情况下，高音和中音应安装在同一支柱上，而低音则放置于门板上方或下侧。其中，高音通常指向驾驶员座位，以便获得最佳聆听体验。此外，不同车主对声像定位的需求各异，例如皇帝位偏好或全车均匀分布声音，因此可采取相应的调整措施以适应不同需求。

在进行声学参数测量时，测量话筒应当置于高中音喇叭轴线上，与座位保持约 0.3 至 0.5 米的距离。若高中音喇叭位于同一位置，则直接对着中心即可。值得注意的是，虽然测试过程中话筒代表的是一个人耳的位置，但测试结果并不一定反映实际听音环境下的效果，因此不必纠结于测试位置与实际座椅位置的一致性。如果在中高音轴线上测得的曲线已经比较平直了，将话筒移至听音位后发现又变的不平直，此时不必苦恼，这是正常现象，大多数情况下在听音位上不必再对中高音曲线进行调整，只需要保证中高音喇叭轴线上的曲线平直即可。

为何喇叭需要偏转安装以降低反射效果？

喇叭偏转安装是为了防止门板玻璃等硬表面过度反射声波，从而导致强烈的回音集中在一个区域内。如果没有采取这种方式，反射声将占据主导地位，影响整体音质体验。因此，通过适当的角度偏转，可以有效地降低环境反射对音质的影响。

如何正确地进行高音与中音分频以及避免交叉区带来的问题？

在音频设备调试过程中，第一步是针对高音和中音进行分频操作。具体来说，需要先测出未经分频处理的高音和中音曲线，并根据这两条曲线的交叉程度选择合适的分频点，确保在 2K 至 5K 之间的某个位置。分频过高或过低都会导致不良后果，如高音承受力减弱或中音指向性变差。一旦完成分频步骤，便会出现两条不同幅度响应曲线，此时应通过调整增益（game）将两者落差降到最低，并尽可能减少使用增益提升的操作，更多采用增益降低的方式以实现平衡。此外，还需利用 EQ（均衡器）进一步修正高低音之间的坑洼部分，同样倾向于向下减小而非向上提高。通过以上步骤，可以优化音频设备的整体性能表现，降低环境影响下的失真噪声，提高听众的音乐享受质量。

如何实现音响系统的优化调谐以提高声音质量？

为了使汽车音响系统听起来更好，通常建议避免过度追求所谓的“顶尖”声音效果。理想的音响曲线应该是平滑而非极端尖锐或粗糙，允许某些自然的衰减（“坑洞”）存在，这样整体听起来更为和谐舒适。使用 SMAART7 或其他工具中的 3/1OCT 分析方法可以去除大部分不必要的峰值和凹陷。

相位耦合的作用是什么？

相位耦合是一种音响调校技术，其作用在于确保不同频率段之间的交叉点处于平衡状态。当相位耦合做得恰当时，高音和中音之间的过渡会变得平顺自然，不会出现明显的断层或混浊现象。相反，如果未进行良好的相位耦合，则可能导致声场混乱或特定频率区间的声音减弱。

如何通过延时和正反极性来完成相位对齐？

在音响调校过程中，相位对齐主要依赖于两个关键参数——延时和正反极性。其中，延时是非常微妙的操作，尤其是在高音与中音之间的微小延迟（例如 0.2 毫秒），这对于保持二者间的平滑过渡至关重要。此外，还需要考虑中音和低音之间的较大延时差异（大约 1 至 3 毫秒）。通过精确控制这些参数以及正确设定正反极性（即“polarity”），可以实现各频段间的良好同步与平滑过渡。

高中音和低音调校的具体步骤及注意事项是什么？

经过上述四个基本步骤（包括选择适当的延迟和极性设置）来优化高中音后，可以将它们视为单一的整体进行处理。接下来，在调整高中音的同时保持音量稳定，以便为其后的低音调校提供准确的参考基准。此时，应将测量话筒从之前中高音测试的位置移至听音位置附近，因为低音响应受听众位置影响较大。重新测量并调整高中音至合适的延迟和极性配置后，再依据相同的方法将高中音与低音进行分频并对齐，但需注意低音部分可能需要更大的空间感和平稳度，因此测量时需考虑到观众的位置因素。在整个过程中，重要的是确保每一次测量都在正确的环境下进行，并及时更新和调整延时参数，以维持各个频率段间的最佳相位一致性。