说说超低音 ( 第一篇 ).doc

說說超低音 ( 第一篇 )
吳榮宗 主筆
前言
超低音 ( SUBLOW / SUBWOOFER )
是一個影響人們心理上的感受，驅使腦部產生的化學變化去接受這能量，從耳朵能聽到的，身體皮膚
真正感受的，那種感覺不是每天24小時都在接收的。
在聲響心理學上，有人鑽研啞音域部份，應用在人類方面有很多的結果，例如有實驗者在一部平常無
什麼特別的笑話影片裡，不定時的加入聆聽不到的低頻率，在過程中不告知觀片的人，不久即有人
感覺不安全，有人會自行提早離去，有人不舒服之類的狀況出現。
啞音的頻率很低，也許 40 ~ 20 Hz 或是更低，那絕對是人們聽不到的，但是身心在其內會逼出人類
危機意識的潛能，這是因為這種感覺對於人類而言是很陌生的，又頻率愈低，就沒有所謂方向性的
問題，當一個人掌握不到那環境事情焦點時，所謂的第六感危機意識即刻出現在生理及心裡反應上。
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有趣吧，各位在電影院觀看一部星際片的時候，大戰艦出現時都會有低頻混蕩在環境裡，以營造視覺
進入腦中樞的不足氣氛，這些氣氛的頻率大致上在 80 Hz 以下了，延展下去一直到喇叭單體對頻率的
截止點。就現場聲音支援系統內，在既有的可感覺、體會得到的低頻音頻裡，我們將其低頻音域增強
時，它會加強氣氛的營造。運用在音樂上，超低音是何等的重要！

現今圈內一般的系統操作者大多不清楚或不善用超低音的應用方法，也就是說 SUBLOW 的 know how
技術，因為市場的原因，從事人員無法常態的接觸超低音來使用，體會不到真正的意義。
因此呢，沒有因為各位多買了低音喇叭而瞭解使用它的目的為何？接到大型場子時，就拿出去充場面，
帶到現場去，系統沒弄好，業者啦，員工啦，反而嫌棄它佔位置，增加運輸負擔等等，索性投資方向
就往主喇叭方向去了。起碼隨處一擺都有聲音！比那只有轟隆隆的大箱子來得強多！各位音響人，
真的是這樣嗎？
各位可別這麼的認為，來吧，盡我的力量，這篇文章就讓我們來說說超低音，讓它在一些同好的認為
裡，能有所改觀，瞭解其重要性。
就各位同好手中曾接觸過的聲音系統中，甚至現在還是手裡的主力系統，它們大致上有分為兩種結構 :
一為合併式 ( 一體整合式 ) 的低音系統，一為分離式的低音系統。
所不同的地方是前者無法單獨由混音平台上調整低頻音域的電平或是訊號源，後者的系統是使用可
調整指數較高的聲音架構。當初當系統在市場上被區分出來後，整體合併式的低音系統往往被規類於
低階系統，這很冤枉，合併式的低音系統並非不好，製造商在出場時把應有的標準與匹配組合好之後
就開始了販售的行為，各位都清楚，一種東西是可以有千百種的使用方法，所以呢，當設備的使用
方式超出原設計者的初衷時，當然會被人誤解為劣品。
自然的，在系統要求投資經濟，或是簡單的音樂播放，夜總會小刑工程等，以合併式的結構即可滿足
要求。當然啦，有人會問這兩種結構運用在 Live Tour 上，到底有何不同之處？
我們簡單的舉一個應用來說明，以一個 Vocal 麥克風收音進入 Console 後，在你不去調整 Channel 上
的 EQ. 時，即便人的聲音無法延伸到 100 Hz 以下，但是麥克風它會呀，這種非刻意的噴麥、風聲、
現場噪音等，所產生的過多低頻能量，它會完全的顯現在你的低音喇叭上來增加單體、擴大器的負擔，
尤其是當這些聲音能量都是你不要的。
你可以 Low cut 呀！當然你可以 pass 這 70 ~ 90 甚至於 100 Hz 以下的低頻反應在你的 Vocal 麥克風
Channel 上，各位，請問一下，Low cut 的音程斜率頂多兩階半到三階罷了，並不能完全消弭，
一場演出下來，整個超低音喇叭就一直工作在呼呼的情況下，喇叭還沒真正的發揮動態，光是在前後
前後的被一些莫須有的低頻泛音工作著，這是很不科學與浪費能量的。
又舞台上的 Vocal 麥克風並非只有一支，然後整體音效加總完成後，你會發現尚有過多的一些低頻
泛音，通常就有人會去減少 House 的低頻 EQ，或衰減 Vocal channel 上的低音來平衡現場聽覺的
平衡值，各位，這兩個動作都已犧牲掉從前級輸出訊號的忠實度，就現場而言，是犧牲掉別的樂器的
音頻空間。

大半的人沒有去體會現場聲響內容的原因是平常一般人並沒有常常接受較大於嘴巴所發出來的音壓，
僅偶而接觸到大音壓的聆聽環境，首先的感覺只有大聲的印象，那!要來區別音場等化的能力明白度，
那一定是陌生的，不過做為聲音從事者的你，就必須擁有拆開聲音來辨別各音域的多與寡、優與劣的
能力。
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這是一般簡單合併式的喇叭系統，分音器是直接用低音喇叭裡的被動式分音網路。

這是也是一般合併式的喇叭系統，分音器直分出各音域。

分離式 / 獨立式
分離式的低頻系統就是改善了上述的問題，它讓整個系統活化起來，給操作者很多的使用空間的選擇性，
我們分析它的組織可以看出在主喇叭透過分音器所出來的頻率截止點不會一直延伸下去，它可能會變成
( 例 : X Hz ~ 60 or 40 Hz )，Sub low 的頻率則是 110 or 100 ~ 80 Hz 以下 ，這技術上是當你系統上有
增加超低音的部份時，主喇叭的低頻延伸點勿須那麼的低，如此可以減少時間 / 距離的抵消系數值，
這個問題待會我會慢慢解釋。
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這是典型分離式的喇叭系統，低音分音器與主喇叭的分音器是分開來的。
也因此必須多使用一台分音器。

這也是典型分離式的喇叭系統，低音分音器與主喇叭的分音器是分開來的。
也可以單獨調整低音部份的任何數據不過只須同一台分音器。
此種電子分音器是目前的主流，

又請問超低音的內容要放送什麼訊號在裡面？不知各位玩聲音至今，手上不知有無一份當今各項樂器的
頻率響應譜表，為求閱讀方便，我把它貼上來好了，各位可做一個參考。
在近二十年的工作經驗，加上與老外們交流的工作技術，我個人在 Live 場子裡，會將聲音訊號加入低頻
的有 ：
Kick Drum
Bass ( 依現場狀況而定 )
Electronic Loop
CD DAT Line source etc.
Any synths. ( 依現場狀況而定 )
F / Tom ( 依現場狀況而定 )
還有臨時性質的音樂內容等，
簡單的說明一下，你可以注意到它是可以選擇的，這樣的過程可以增加音場的豐富感，然後利用 Console
上的任一組單獨的輸出來取決任一樂器的低頻氣忿多寡，如此才不會某些聲音的低頻不足或過多，
例如一個大鼓的低頻能量與一台琴鍵樂器的低頻電平值一定是不一樣的，有深度的調音員都很清楚在
調整好整體音場後，低頻泛音的平衡調整也是過程之一的。
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各式樂器的頻域延伸範圍與鋼琴頻譜對照。
若有人須要此份資料 A4 版面的哦，請 mail 給我，網頁上，我就不提供下載了在此說明。

時間 / 位置對低音的影響
當你在操作一個小型場子，其中加上一支低音喇叭時你會感覺如何？這樣子問可能太廣泛了，如果
頻域太開擴，對音場反而沒幫忙而且又不好聽，假設這方面我們先不考慮這問題，若在現場加上超低頻
音域後，它會對聲音響度美化與減輕中高音的負擔，它會使系統更安全的，怎講？
因為原先若沒有超低音域時，你的主喇叭也必須負擔那些頻率，如此主喇叭的放大器就須要消耗那些
頻率能量，( 所有的音頻設備要反應20Hz~20KHz的頻域是很簡單的 )，更當你的主喇叭是屬於 12” 的低音
時，它跟本反應不了這些低頻域，造成浪費與折損，你也只有衰減音場的等化器來修正此一問題。
當系統加上超低音後，藉由分音器來區分音域，整個音場的能量與有效值就大大的提升。這些解釋就是
要跟各位說明當你攜帶2 ~ 8支那種12”, 15”兩音路 / 全音域的小喇叭做場子時，別認為那是小案子小場地
而忽略掉超低音部份，你反而更要將這個低音系統加上去，即便是一支超低音！它所得到的功效是大於
你辛苦搬運它上車到運輸過程的。

低音喇叭的音箱結構有那麼一些不同，通常各位都會看到正面式或反射式的文森低頻效應等，每個結構
原理優缺都各有擁護者，我們的主題不是探討這方面與挑戰的，所以跳過型式。
圖示 A，一只低音喇叭放置在平面上，假如以 0 dB 為依據，圖 B，會增加 3 dB，圖 C，會再增加一倍，
不過別高興太早，實際上，反射回來的聲音時間差與直接音會影響到有效值的，我們不用說到那麼艱深，
取我們做節目所須的技術與問題來談論即夠了，依圖示你可以看出低音喇叭擺設所增加的能量說明。

超低音無論其為正面或是反射的，當你垂直的疊高或水平的排列，數量多寡會決定你現場音壓增加的
多寡，能量指向性也會跟著提高。同時間藉由音壓儀錶，你可以修整擺設的角度、位置、距離、時間等，
它會在既有的功率能量裡，再幫你提升出能量，但是後者的過程往往是大家所忽略掉的，尤其是時間差
的問題。同系列的箱子與單體垂直的疊高或水平的排列，你觀察一下，它們單體線圈軸心 ( axis ) 彼此
都是等距在前後左右，因此你的排列方式即會決定今天的低頻效果。
一只低音就是一只，兩只、四只、八只…….的 SUBWOOFER音箱組合也是一只喇叭的意思，只不過在
擺設的過程若將箱子與箱子間的距離改變一下就會有些問題出現，我們現在就慢慢的來剖析這些聲音
物理現像。
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各超低音喇叭一般的簡圖。

依圖示來說明，一支超低音喇叭放置在舞台任一邊，除了它
本身往前所放射出來的低頻能量外，在其擺置的周圍以軸心
垂直水平向後 180° ( 左 90° & 右 90° )，低頻也會散佈在這
喇叭箱位置的左、右、後方，頻率愈低的就愈多，
那種不清楚的泛音感覺，我們稱它為 :
room colouration ( 房間色彩 )
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圖 A 超低音喇叭位置。

圖 B 超低音喇叭位置。

圖 C 超低音喇叭位置。

這是超低音喇叭俯視圖，觀看其內部的排列，
當多支的排列時，每支單體的距離組合起來時，
即會有陣列的物理出現。

多支超低音喇叭組合後，觀理想的物理特性應該像是一支
喇叭，這是水平的擺法，垂直的堆疊也是一樣的意思。

room colouration
這個詞句咱們在前幾篇的文章就有提到它的感覺，這種效果它會佈滿在它能量所及的範圍，然後各位
會問它倒底是什麼聲音或怎麼體會？
這麼說好了，500 cc 的杯子裡加滿原汁的柳橙汁，另外 500cc 的杯子加滿 499cc 的水及1cc 的柳橙原
汁，那這 500cc 的容積就是低音含蓋範圍，500cc 原汁的就是你走近低音喇叭軸心中央的最有效散射
點聆聽，另一杯就是聆聽位置在軸心旁的地點或是較遠處，或喇叭背後，( 這較遠處並不是要很遠，
依聽覺的感受，對著喇叭軸心點，無論你向前延伸或是左右遠離，意亦或是在後方，在一個臨界距離
的位置你會感覺到那直接能量與房間色彩的交錯點，這個效應，當然的喇叭數量愈少開始發生的距離
就愈短，另外環境、溫度也會影響到這個問題。
波長 = 音速* / 頻率
( *代表著會隨溫度等因素有所不同 )
你把任一頻率導入式子裡就不難發現愈低的頻率波長值愈大，這就是為何環繞在舞台前緣及喇叭的
本身左、右、後的泛音頻 ( apron of room colouration ) 會比較多了。
依圖示 D， 四只喇叭垂直疊起時，能量將從既有的音壓增加 + 12 dB。而由於其為垂直擺法，所產生
的聲音物裡特性將會是提高水平方向的能量指向性，相對的即把喇叭堆埵起來後，其充斥喇叭左右
兩邊房間色彩泛頻的能量集中起來，進而產生了方向性的凝聚。
也因此其水平面的能量指向值多過垂直面。
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超低音喇叭陣列的排法，依理想物理的增益，
它應該會有如圖示的說明。

四只喇叭水平排列 ( 無角度的 ) 時，同樣的能量將從既有的音壓增加 + 12 dB。那麼其物理效應就與上述
的顛倒。接下來就貪心一些了，當然的也是大家的理想組合，甚至更多！
成倍數的喇叭數量將得到 + 24 dB，的音壓外，在水平與垂直的 room colouration 將會縮小，別懷疑，
它不可能消失的。
數量愈多的定規擺設，將會增加有效能量直接輸出的形成。那它的有效值當然大於這 room colouration，
( 一支音箱有氣氛產生，倍數音箱的增加即有強及有力的振幅含蓋角出現 )。
各位看到的圖例全都是緊密的排列法，如何知道自己的低音喇叭組合是俱有倍能的優勢，如果是屬雙
低音單體的格局，請在並排第二支時，拿尺來量一下，是否每只單體的間距都一樣，記住，垂直與水平
都要量一下即可分曉。同尺寸的間距將使低頻能量增加，不同間距的雖然不加分，然而卻會在任一頻率
下，在那個不同的間距上產生一個音波的Alley ( 凹陷 )。

書寫至此我再進一步的將 room colouration 比喻一次，會產生這些效應就是環境四周的反射、喇叭數量
彼此發出聲音到聆聽者位置的不同距離時間、舞台左右邊的音箱擺設位置不對襯、音箱與音箱間的角度
溝過大、低頻輸出所須含蓋的現場聆聽範圍太大等，都會讓這現象產生。
又因為這直接音永遠是大於所產生出來的多次泛音，就聆聽位置的不同，即會有不同的時間差，相對的
大大小小的聲波抵消就會與直接音包含在一起佈滿在現場的表演聆聽區裡面。
這樣的物理泛音是不會消失的，只是大小的影響值而已，往往一個龐大的低頻能量建立後，其中有部份
是被折損調了！這是很可惜的。在圖示裡的幾個英文字它們的解釋是這樣子的：
Wide ( 寬廣的 )：
喇叭的能量輸指向出是沒有含蓋角的，這 apron of room colouration 比值比較高，就是當你為了要讓超
低音的有效能量增加時，在你從 console 增加訊號電平給它的同時，apron of room colouration 也跟著
增加充斥在喇叭左右後方，等於說這些效應都超過180°了。
原因呢？就是在一個現場裡，所使用的低音喇叭數量不足含蓋現場，或現場空間清析度不良而至。
Narrow ( 狹窄的 )：
由於增加了喇叭數量，物理上倍增有效能量產生，使得有效指向值增加，這樣的效應會使那些超越 180。
的 apron of room colouration 角度變小，因為倍增喇叭之故，低頻輸出能量足夠使用，console 訊號電平
勿需再增加，相對的有效值大於這 apron of room colouration ，系統上，低頻就比較不會操作到迴授的
臨界點。
一般的慣例：
* 大型的低音堆埵陣列，將會有更多有效的能量指向性形成。
* 更多有效的能量指向性形成。將使得 apron of room colouration 數值降低。
( 請注意！apron of room colouration 不可能完全消失的 )。
* 標準正常的低音系統，當你倍增喇叭數量時 ( 單邊哦 )，在遠處位置，你將會測得近
6 dB 的增益。
未完........................................