音說說超低音 ( 第三篇 )
音說說超低音 ( 第三篇 )_________________________________________________吳榮宗 主筆
在超低音的實際應用上，我們有幾項技術上的說明必須理解的，這篇的內容我們濃縮一長串的過程來
將幾個好用的實際運算來跟大家分享。
上兩篇大至上將 Subwoofer 基本的原理簡述完了，現在介紹的是在多個已上的音箱組合時，它有什麼
地方該去注意的，圖 1，在告訴我們如果堆疊喇叭的時後，緊密箱子間的排法，將會得到圖左的示意。
當箱子間有了間隙或是角度時，那就會得到右邊的表示。其中波瓣的大小、即會影響 Alley 的深淺，
另外水平與垂直的擺法也決定你在現場，其低音含蓋角的數值。
圖 1 緊密的排列與有間距的排列而產生的波瓣及 Alley 的圖示
很無情的，再給各位看一個天文學的式子，它就是可以計算出這些波瓣與 Alley 的值。
對於在座各位也勿須煩惱，或許我們沒有必須求出那麼細膩的數值才可以做一個場子，
不過這物理因素的由來，我們起碼要知道是怎麼一回事。
這是 MARTIN-AUDIO 所提供的一個式子，
圖 2 間距的計算產生的波瓣及 Alley 的公式圖示
我們一定要彎角度在超低音的排列上嗎？
其實各位做了大小場子那麼多年了，真的去應用這樣的情況，即便有，也是不甚瞭解其意，原因無它，
就是大型場子不多，然而我所要訴諸各位的不是場子大小問題，今天如果手頭上擁有這超低音結構時，
依樣劃葫蘆，上圖中就可以清楚知道，緊密的音箱排列擁有均坦的、指向的含蓋面，當我們一點點的
拉開那箱子間的距離，那麼波瓣與 Alley 就會開始由遠距的地方開始產生。
Ok ，這裡大家都清楚了，那麼在允許的干擾度下，我們將箱子輻狀的散開，是不是可以得到更多的
含蓋面！
如圖 3，沒錯的，而且又不是每家租賃公司都擁有超多的低音喇叭，雖然在含蓋面的最遠處可以看到
波瓣與 Alley 的產生，各位同好，這個現象它已經是超出在我們要照顧的含蓋區域了，不知您是否還
要去做一套補償的系統？如果場子本身費用就不高的情形下。
圖 3，水平彎角的排列說明。
這圖 3 是一個水平彎角的排列，也許我貼得太理想了，一般我們沒有這麼多的低音喇叭在一邊的區域，
因為業者付不出費用來，不過一半的數量就常常會發生在你身上了，別忘了，垂直水平的排法各有
不同的含蓋面，所以各位要清楚是那一個層面須要優先顧慮到的。
另外是一般咱們在體育場 or 大型的戶外場所，各同行都會在側區補償一組小吊點的輔助喇叭，但是
超低音方面就比較沒有這麼大方了，通常僅能針對正面來做加強，這原因是絕對可以對大家解釋的，
從預算啦、環境、製作單位要求等等的因素限制我們的技術延伸，別氣餒，在不影響大家的狀況下，
如果我們將主區域 L or R 邊的低音喇適量的一彎，這側區的聆聽品質絕對是不一樣的，當然啦，
當下喇叭的數量及位置是夠你這麼的玩法，
圖 4 低音喇叭矩形堆埵說明。
為求清楚些，我試著把幾張常態的圖示貼上來，圖 4 是一般場子裡看到的系統，有時候為了
補償數量的不足，都還會偷雞的往前擺。
一來接縮短含蓋距離的能量損失，二來離舞台
遠些，減少群帶圍繞的房間色彩。
在圖示裡舞台的板面並不是真正的舞台位置，
它是提供裙板及包裝結構美化的外板牆，
對低音有如增加無限障板的延伸一樣，
在此說明。
圖 4的排列方式，在水平面與垂直面的低頻
指向能力，是屬於比較平均的，這也是我們
常用的一種低音堆垛法，唯一般大家比較沒有
使用這麼多的數量。
圖 5 是將低音喇叭垂直的堆高，那將使得這低
頻的指向射角與距離往左右兩邊增加，這種
方式運用在一個適度的表演場地是最好的，
因為實際上有的舞台是寬敞的，中間的位置又
很難允許擺放額外的音箱，垂直的堆埵會改善
類似的問題，垂直的擺法其頻率能量並不是
沒有往前，是有的，也會因為數量多寡而決定
往前含蓋面的深與淺，
只是如果就圖 5 的架設方式，各位一定要清楚，
左右的水平指向能力大於垂直面。
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當我們擁有類似圖示的堆疊型態時，我們在既知的一些干擾系數外，我們是否可以讓這些低音喇叭發出
來的能量多些？答案是可以的，而且這就是我們幾乎都忽略掉的步驟。
那就是匹配喇叭堆疊起來的垂直高度或是水平彎度與距離的時間差！這些式子不會像上面那麼的難以
接觸，這些應用是可立即派上用場的。
圖 5 低音喇叭垂直堆埵說明。
圖 6 低音喇叭彎角堆埵說明。
圖 6 是在彎角的應用上它也兼顧到側面的聆聽
區，通常側面範圍的喇叭是採用 Mono 的音源，
除非舞台後側還有一組主喇叭形成。
圖 6 這樣的價架構，我各人覺得真的可以運用
出來，尤其是台北市立體育場，或是中山足球
場，因為咱們的舞台幾乎都設計成很深的呎吋，左右兩側邊的人，會有很多聚集在那裡，真的
是該考量一下，不然就是直接再丟個幾低音在
側面，那就更好！
前幾段有提到Alley 的產生與彎角大小也有關係，
是的絕對有，各位在不被所謂理論給予左右下，
如果今天這場地在彎角處沒有加上這支音箱，
可不可聽，可聽的，那麼加上去會有什麼不同，
每每提及這樣的事就是爭論不休的，我們冷靜
下來看待這樣的事，它們甚至可以不把低音轉
過來也是一場演出的，轉過來後幾乎呈現 90度
的大凹陷，以這個角為中心往外延伸，那幾乎
是沒什麼低頻的，補上這麼一只也不過是把
Alley區變小並不是解決哦，這就是為一個系統
建立後，去理想去接近好的目標而已。
圖 7 就是一個垂直堆疊的低音喇叭如何設定
延遲時間的方法。式子如下：
要求的延遲時間 =tan θ x d x 1000 / 340
θ = 喇叭中心點起，要求的
傾斜角度。
d = 喇叭箱內之間單體的軸
心點的距離 ( 公尺 )。
1000 = ms
340 = 音速。這是常數，受溫度影響，有的人會
使用 340 or 330 。簡單的系統說明你還須要
一台處裡器，內部必須能夠調整 delay Time 的
功能。
最便宜的機種應該是 Behringer DCX-2496的
喇叭處理器了，除了可以連接電腦遙控軟體外，
它可 1 進 6 出，變成分配器，各自讀立調整你
想要的數據，包括頻率、等化、相位、溫度
系數、延遲時間、增益等等，總之便宜又大碗
啦，用在這裡最適合不過了。
圖 7 的解釋在左方的每只音箱延遲時間設定
完成後，就類似右邊的排列情形。在現場可別
真的把它弄成這樣哦！
另外可以知道的是每只音箱的參考角度都是由
t 0 ~ t 1 形成的角度值。
有人會問那這和現場所放送的能量有何關係？
各位先別複雜了，無論喇叭幾支的組合，
求出這些數據的目的是讓你所使用的喇叭音箱
的呎吋彼此間的一個時間平衡匹配，當條件
完成後，它整體的組合才會像是一支喇叭，
瞭解吧，現在拿出計算機，
設 t1 是 30°， d = 0 . 6 M，
= tan 30° x 0.6 x 1000 / 340
= 1.01 mS
如此我們就可算出
t 0 = 0 mS
t 1 = 1.01 mS
t 2 = 2 x 1.01 mS = 2.02 mS
t 3 = 3 x 1.01 Ms = 3.03 mS
t 4 = …………………..
很簡單的運算，另外提醒一下，計算機的角度
求法就是，先按下 tan 再按下角度即可得到
答案。
如 tan 30 = 0 . 577。
圖 7，超低音位置時間的計算。
另外有一個常常出現的問題就是主喇叭假設發出 120 dB，那總超低音發出了 110 dB，這樣子倒底總
音壓是多少 dB？這會運用到前幾篇裡有介紹的逆對數10^ 的功能。
我就不再說明過程直接將答案寫出了。
Acoustical SPL ＝10 x log（ 10^ ( 120 / 10 ) ＋ 10^ ( 110 / 10 )）＝120.4 = 120 dB。
這個說明在告訴各位兩以上不同頻率及不同音壓值加在一起是不會超過 3 dB 的。不過當兩個系統的
音壓值是一樣的時後，雖頻域不同的時後，它還是會增加到 3 dB 的，所以每次我在現場偷雞時，
往往會把低音喇叭往前移一點，就是這麼來著的，或是如果位置允許我去改變，我會把所有的低音
喇叭集中置於舞台中央前方，這種模式針對小場子是最好的。
以圖 3 與圖 5 的能量差別，一個增加了水平面，一個增加了垂直面的指向性，這兩者的運用全都以
現場的情況兒去拿捏，有人來信詢問飛起來的低音都是一條的，那是否也打不遠，我只能簡單的說，
傳統的低頻依著地球表面才有那所謂指向延伸的說法，飛起來的低音在只有空氣與溫度做媒介校打到
遠處，所運用的科學技術是非常的先進的，這就是為什麼其價格都不便宜，超低音的技術不止於此，
這三篇的淺述簡單的跟各位同好分享這知識，大家都會很高興的去睡覺，
今天又比昨天聰明一點了。 音匠 吳榮宗
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