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這些年慘遭排擠的“聲干涉”

2017-05-15


“聲干涉”一詞在音頻行業中的出鏡率超高。
常聽人抱怨:
音箱與音箱之間的交疊區域有聲干涉會嚴重影響音質;
音箱中的高音與低音單元之間分頻點位置有聲干涉會影響音色;
某場所音箱設計擺位造成聲干涉影響音質;
……
諸如上述情況使得“聲干涉”一詞聲名狼藉,實在是太可憐了。 
什么是聲干涉?
“聲干涉”的全稱叫做“聲波干涉”,其產生是聲波傳輸過程中在交疊區域相互作用的結果。
形成聲波干涉必須滿足以下三點:
1.頻率。兩個以上相同的頻率相互交疊,包括多只音箱發出相同的頻率、環境的強反射等。
2.強度。兩個以上頻率相互交疊區域,各個相同頻率的振幅強度接近,強度誤差范圍越小,相互作用后產生的結果越強烈。
3.時間。兩個以上頻率相互交疊區域,各個相同頻率到達時間不同,即波形的相位不同。
我們以簡單的兩個相同頻率、強度的波形疊加后,依靠相互作用的特性,來觀察一下1+1是否等于2?

這些年慘遭排擠的“聲干涉”

1+1=2:如下圖,兩個振幅強度相同的頻率,到達疊加區域的時間相同,相位相同,那么兩個相同波形相互作用疊加的結果為振幅強度提高6dB。

這些年慘遭排擠的“聲干涉”

1+1=1.5:如下圖,兩個振幅強度相同的頻率,到達疊加區域的時間不同,相位相差90度,那么兩個相同波形相互作用疊加的結果為振幅強度提高3dB。

這些年慘遭排擠的“聲干涉”

 1+1=1:如下圖,兩個振幅強度相同的頻率,到達疊加區域的時間不同,相位相差120度,那么兩個相同波形相互作用疊加的結果為振幅強度不變。

這些年慘遭排擠的“聲干涉”

1+1=0:如下圖,兩個振幅強度相同的頻率,到達疊加區域的時間不同,相位相差180度,那么兩個相同波形相互作用疊加的結果為振幅強度相互抵消-∞。

這些年慘遭排擠的“聲干涉”

  通過上述討論已知:兩個振幅強度相同的頻率,由于兩個波形到達疊加區域后的相位有所不同(到達時間不同),因此疊加后得到的振幅強度有著完全不同的特性結果,這就是聲干涉的核心原理。
  個人認為,聲干涉不僅不是壞東西,反而是我們音頻行業的有利武器。我們可以通過聲干涉特性將波形正疊加特性控制在重要的聽音區域,將波形抵消特性控制在特定位置或者不需要的位置。如果沒有聲干涉,我們反倒很難對波形(聲音)進行有效的控制,尤其是波形較長的低頻。
  我們熟知的線性陣列音箱組、線性音柱、低頻水平及垂直陣列組等等,都是利用聲干涉原理實現對波長較長的低頻部分進行良好的控制。場地的梳妝濾波、水平音箱陣列耦合特性、全頻音箱與低頻音箱的相位對齊等等也是利用聲干涉的原理進行詮釋與控制。
總結
  聲干涉不僅不是壞東西,而是一個可以控制波形進行良好覆蓋的武器。了解聲干涉特性,讓聲干涉特性為我所用,使聽音區域得到正確的疊加抵消結果,可以較好的平衡系統校正中遇到的問題,音頻系統中永遠沒有完美。
如果世界上沒有聲干涉這種物理現象,那么我們專業的音頻系統校正工作者就沒有實質存在的意義了。

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