书房面积不大且接近正方形,平时听音乐有些轰头,虽然房间杂物不少,也做了简单的吸音处理,在55Hz和120Hz附近驻波仍然严重,低频一多就满屋子轰隆隆。高频3.3kHz也有一处隆起,听弦乐偏亮,甚至有些刮耳,有时只能用EQ来压一下。
处理驻波最好的办法还是传统低音陷阱,只是这些体积庞大的怪物堆在家里太占地方,也不好看。声学环境的数字解决方案或许是一种折中,目前提供这类解决方案的有Dirac,Trinnov,Acourate,Audiolense等,但专业软件价格都不便宜,有些易用性也存在问题。
国内音响论坛讨论硬件的偏多,声学环境数字化内容很少,最终还是在国外发烧论坛和软件网站找到相关信息。简单来说,REW+rePhase+播放器卷积引擎可以组成一套低成本的声学环境数字化解决方案,其中REW和rePhase是免费软件,用来纠正房间频响和相位,生成卷积文件植入播放器,播放器可以选择JRiver, HQPlayer,Foobar和Roon等,它们都自带卷积引擎,其中JRiver和Roon可以对两个声道设置不同卷积滤波。
所需要到的软、硬件:
1)声卡:内、外置声卡皆可,有些专业话筒本身就内置声卡,会更方便。
我用Mac笔记本内置声卡,使用前需要用REW做声卡校正曲线,其实就是用音频线连接电脑的输出和输入,形成回路,用REW测得一条曲线,其精度足够非专业测量,网上有相关教程,这里就不多说了。
2)话筒:可以用专业的声学测试话筒,如普及型UMIK-1或更专业的话筒,我采用的是低
成本方案:装有松下WM61A咪头的成品话筒+MAX9814咪头放大模块,网上购买价格很便宜,根据松下官方资料,WM61A在高频处有微微波动,对测试结果影响不大,不放心的可以在网上下载WM61A校正文件,并在REW中加载设定。
3)软件:
声学环境测试:REW,有Mac和Windows版。(下载地址:https://www.roomeqwizard.com/)
频响和相位修正:rePhase,只有Windows版。(下载地址:https://rephase.org/)
播放器:JRiver,HQPlayer,Foobar和Roon,我用的是Mac版JRiver。
在国外论坛看到几种主流的测试方案,可以根据各自己的听音环境抉择:
1)音箱单元:如果听音环境简单、规则,可以只测试两只音箱同时发出的一条频响曲线,如果听音环境复杂,比如我其中一只音箱位于墙角,建议分别测试左右音箱的频响曲线。
2)测量点:话筒放在听音位置,最简单的是固定单点测量,稍复杂的是左中右三点固定测量,比较复杂的是25厘米见方5点固定测量,更复杂的有移动摇摆测量等,最终这些多次测量的曲线都要在REW里合并。我采用最简单的办法,即在听音位置,固定单点分别测量左右音箱。
3)测量次数:每个点可以只测试一次,也可以测试多次,合并成一条曲线。我用的是一次测量值。
4)话筒方向:对于话筒方向有很多争论,有些人建议垂直向上,有些人喜欢水平向前,各自都有一套道理,我建议以厂家说明书为准。我采用前上方的摆放,从测试结果来看,没什么问题。
下面我以左音箱为例,梳理一下整个流程,该流程主要参考国外发烧友的教程,以及软件网站的介绍,我尝试了两种方法,这里介绍的是较复杂的版本,但音质相对较好。由于第一次使用这些软件,可以说边学边用,难免出现偏差,仅当作抛砖引玉。
1)打开REW点击右上角Preferences ,在Soundcard页面选择声卡,加载声卡校准文件,选择测试音箱,其它参照REW教程。这里我选择Mac内置声卡Default Audio Device,声卡校正文件macbookpro.cal是我之前已做好的:
2)在Mic/Meter页面,加载话筒校准文件。我选Z计权,加载从网上下载的WM61A校正文件:
3)在Analysis页面,输入如下参数,点击Add frequency dependent window选项:
4)关闭Preferences,打开Measure,测试左音箱选择左输出,如果是右音箱选择右输出,也可选择L+R用于两只音箱同时测试:
5)得到一条左音箱的频响曲线,低频部分相当糟糕,不仅有两个大的波峰,还有一个深谷,建议选择Var平滑,并输出曲线File》Export》Export measurement as text,txt是可以被rePhase软件识别的格式:
6)点击Impulse页面,由于软件和环境问题,REW在做相位对齐时会出现少许误差,所以要进行修正:
7)放大第一次出现的最高峰,可以看到0位的红色虚线并未与最高峰对齐:
8)打开IR Windows模块,用鼠标点击最高峰取值,看到下方标尺显示-85u,在Window Ref Time(ms)选项输入-0.085(软件四舍五入为-0.1),点击Apply Windows,发现红色虚线与最高峰自动对齐:
9)回到SPL & Phase页面,接下来利用REW的EQ模块,校正左音箱的频响曲线,点击EQ模块,打开Equaliser:rePhase页面,选择rePhase:
10)打开Target Settings页面,根据自己音箱单元特性输入相关数据,通过观察左侧Target蓝色曲线,根据个人偏好调节高低切斜率,最后输入校正后的目标声压,左右音箱的输入值须一致,而且所有数值不能超出音箱单元的标准参数:
11)打开Filter Tasks,输入EQ范围和目标值,左右音箱的输入值须一致:
12)点击右侧Match response to target,软件自动生成一组EQ参数,并画出一条校正曲线,从自动校正的结果看,曲线并不完美,可以点击上方的EQ Filters,根据自己喜好进一步修改:
13)调整结束后关闭EQ Filters窗口,点击右侧Save filter settings to file生成xml格式文件,里面包含了rePhase软件可识别的EQ参数:
14)在关闭REW软件前,一定要点击File》Save measurement,把这条左音箱初始测量曲线存档。现在我们有三个REW输出文件,一个是txt格式的频响曲线,另一个是xml格式的自动EQ设置,还有一个是mdat格式的初始测量曲线。打开rePhase软件,1)点击File》Import Measurement,导入txt格式的频响曲线;2)点击Paragraphic Gain EQ》Tools》import REW filter settings,导入刚才生成的xml格式的EQ参数文件。打开右侧Ranges页面,设置Frequency为20Hz至20kHz,Amplitude为20dB至90dB,可以看到蓝色实线是经过EQ的频响曲线,虚线是相位曲线:
15)把taps改为65536,rate为48000,format选择32bit LPCM mono wave格式,填写文件名和储存目录,点击generate生成一个wave文件:
16)关闭rePhase,并打开REW,点击File》ImportàImport inpulse response,导入刚才生成的wave文件,然后点击File》Open measurement,同时打开mdat格式初始测量曲线,点击All SPL标签,此时我们可以看到两条线:
17)点击右上方Controls,然后点击Vector average,此时生成一条蓝色的曲线:
18)在Actions for individual measurement选择刚才生成的Vector average,点击Excess phase version得到一条相位曲线,并输出File》Export》Export measurement as text:
19)关闭REW,打开rePhase,点击File》Import measurement导入刚才的Excess phase version:
20)接下来的重点是校正相位曲线,为了看起来方便,我们把右侧Ranges页面中的Amplitude设置为-20dB至-10dB,这样就只剩相位曲线,然后设置Frequency设置为20Hz至20kHz,把Phase设置成-60至60,让相位曲线看起来凹凸更明显:
21)进入Paragraphic Phase EQ页面,把Range调整为+-180,接下来的调整需要一点耐心和时间,利用这排推子下面的三组参数(角度,Q值,Hz)对波谷和波峰进行调整,做到基本水平,如果调整节点比较多,Bank01不够用,可以选择Bank01,02,03……,不建议对100Hz以下的低频进行调整。
调整结束后需要把设置的参数重新排序,点击Tools中order active EQ points first,再点击order by ascending frequency,然后存档点击Files》Save Settings:
22)到这一步,Excess phase version相位调整完毕,不要关闭rePhase,接下来要在这个基础上对音箱的相位进行调整。点击File》Import Measurement,导入之前生成的txt格式频响曲线,再点击Paragraphic Gain EQ》Tools》import REW filter settings,导入之前生成的xml格式EQ参数:
23)接下来需要在右侧的参数栏进行设置:
Frequency:我设置为20Hz至20kHz;
Amplitude:为了能同时看到频响曲线和相位曲线,我设置成30dB至80dB(每个人参数可能不一样);
Phase:为了完全展开相位曲线,我设置成-2880至2880(每个人参数可能不一样):
24)此时的相位曲线不够平直,这主要是因为音箱分频点引起的,所以需要进一步调整。打开Filters Linearization页面,在Crossover出输入我音箱的分频点2300Hz,然后尝试不同的斜率,最终定在12dB/oct,此时相位曲线有所改善:
25)最后还需对相位曲线进行微调,再次进入Paragraphic Phase EQ页面,重新打开一张Bank如Bank02,然后对各频段逐一调整,直至满意为止。
这是左音箱调整后的图:
建议:1)经过反复对比发现,过渡调整相位至0位水平(如上图)会产生不自然的听感,主要表现在声场和结像的改变,而且在非听音位,也就是房间的其它位置,驻波反而会加重;2)为了做到最小干预,减少动态的损失,不建议完全展开相位曲线(如23所述),而是保持-180至180的相位设置,打开Filters Linearization页面,调整分频点和斜率参数,使得相位曲线基本保持线性,然后再进入Paragraphic Phase EQ页面做微调;3)100Hz以下的相位一定不要去动;4)为了达到满意的效果和音色,EQ和相位的调整需要反复尝试,最终由耳朵来决定。
这是重新调整后的左右音箱图,虽然相位曲线不完全平整,但是听感更自然,开启卷积后的音质损失也更小:
26)此时频响和相位曲线的调整已结束,现在输出一个左音箱的wave文件,给到播放器的卷积引擎,输出前需要设置参数,首先是抽头数taps,默认值是16384比较低,我设置为32768,rate为44100,format设置成32 bits LPCM mono单声道,然后是文件名和储存目录,点击generate,生成一个用于卷积引擎的wave文件。
这个wave是用于44100格式音频,如果你平时听多种格式音乐,需要生成不同格式的wave文件,高格式需要较高的抽头数。有一个简化的办法,假设你平时主听5种格式的音乐,可以根据抽头数准备2组wave,也就是不同格式音频共享卷积wave文件,只要在cfg文件中说明引用途径即可。
27)现在要为播放器卷积引擎做一些准备,首先就是用文本格式写一组不同采样率下的cfg文档,放在装有播放器的电脑目录中,如图:
cfg文档的具体内容和格式如下,这是一个用于JRiver的44100采样率范本:
每个采样率独自一个cfg文档,文档第一行开头填写采样率,2 2 0是两声道,0.0代表左声道,1.0代表右声道,C:\......是指用rePhase生成最后一个wave文件所在目录位置,如果两个音箱是单独测试的,则有两个不同wave文件,下图是192采样率的实例,注意文件名一定要标准,如2.0_192.cfg,而且所有cfg文件放在一个目录中,JRiver卷积引擎会根据音源自动切换:
值得一提的是用于roon的cfg文件在格式上稍有不同,由于roon要求把cfg文件和wave文件放在同一个文件夹下,并把此文件夹压缩成zip格式,所以不需要在cfg文件中指明wave的具体路径,如下:
28)这是在JRiver中的设置:
说一下JRiver使用卷积滤波后的听感,开启卷积后三频非常均衡,之前的轰隆隆和高频刺耳不见了,声场更加规整,原来的声音有些闷,现在变得亮了一些,更加通透和开扬,整体还是很舒服的。
一个值得探讨的问题:卷积滤波与普通EQ有何不同?这次我也做了一个试验,我把REW的EQ参数输入JRiver的均衡器,通过JRiver的DSP工作室来回切换比较,很显然EQ的音质要差的多,主要是透明度下降,声音发闷,动态损失相当大,音乐细节丢失太多,怪不得很多人不愿意用EQ。
最后说一下JRiver和roon的声底区别,这次我用同样一组wave文件植入JRiver和roon的DSP卷积引擎。JRiver启用卷积后声音稍显平滑,声音比较圆润,带有修饰感,乐器的质感和颗粒感略有下滑,动态有少许压缩,少了一点活力,低频打磨得稍多,声音显得薄了,我不得不重新在REW做了一条EQ校正曲线,以提升低频。
而roon的声音走向呈金字塔分布,低频能量充沛,由于我在REW提升了低频EQ,导致同样的音乐用roon播放时低频略多,这在REW做EQ校正时要注意,需要针对不同播放器的声底做调整。还有一个明显不同就是roon更强调解析和动态,声音线条清晰,声场的规模感很好,更适合用来听古典。难得的是在开启卷积滤波后,几乎听不出有音质方面的损失或声音走向的改变,是一款相当优秀的带DSP滤波的播放器,用来配套REW和rePhase软件,可以成为一套很实用的声学环境数字化解决方案。
(完)