新手指南系列 – 主音箱设置

在家庭影院声学设计中，多声道音响系统的核心目标是通过精确的声道配置与空间布局的协同优化，实现声音定位的精准还原与沉浸式体验的营造。这一声音重现过程不仅依赖于硬件性能的优劣，更需要对声场建模理论、心理声学原理以及数字信号处理技术有深入的理解。

从声学本质上讲，「声道」概念定义了声音在三维空间中的传播坐标系。以常见的 5.1.2、7.1.4 或 9.1.6 声道系统为例，其数字标识具有明确的声学含义,「9」、「7」或「5」代表地面层水平方向的主扬声器阵列，包括：

● 左前（Left Front）声道 
● 中置（Centre）声道 
● 右前（Right Front）声道 
● 左增宽环绕（Left Wide Surround）声道（9.x.x）
● 右增宽环绕（Right WIde Surround）声道（9.x.x）
● 左环绕（Left Surround）声道（5.x.x） / 左侧环绕（Left Side Surround）声道（7.x.x/9.x.x）
● 右环绕（Right Surround）声道 （5.x.x）/ 右侧环绕（Right Side Surround）声道（7.x.x/9.x.x）
● 左后环绕（Left Rear Surround）声道（7.x.x/9.x.x）
● 右后环绕（Right Rear Surround）声道（7.x.x/9.x.x）

这组扬声器主要负责构建「水平」声场，精准还原人声对白、环境声效等关键音频元素的空间定位。

「1」代表独立的低频效果（Low-frequency effects，LFE）声道，通常由独立的低音炮回放。其核心功能是回放 0-150Hz 范围内的低频信号，这些信号是混音师专门设计的，存在于音频文件的独立通道。LFE信号通常用于记录爆炸声、地震或其他音效等低频效果的超低部分，确保这些具有超大低频能量的声音可以被完整还原。注意容易被混淆的事实——低音炮的数量可以多个，但是多声道音频节目中只有1个LFE声道源。音频通道数和回放通道数并不是一个概念。

「2」、「4」或「6」代表顶部「天空」扬声器，用于构建垂直维度的声场空间。通过精确的声像定位，可真实模拟降雨、飞行器等来自上方或后方的声效，显著提升沉浸感。

本文将重点探讨水平方向主扬声器的设置原则与优化方法，关于低音炮与天空声场的配置要点将在后续专题中深入讨论。

在立体声系统的布局中，左前和右前这对扬声器就像是整个声音舞台的支柱。它们一左一右地站立在听众前方，共同构建起声音的基础框架。当你在欣赏音乐或观看电影时，乐器的位置、人声的移动，甚至是环境中的细微声响，都需要靠这对扬声器来精准定位,可以说，左前和右前扬声器的表现，完全决定了整个音响系统的听感。

由于人耳对声音定位的感知与声源的方向紧密相关，特别是对于频率在2kHz以上的高频信号。因此，建议将左前/右前扬声器的安装高度与听音位置的人耳高度保持一致，垂直偏差控制在 ±10° 范围内。基于人耳对垂直方向声源定位的最小可觉差研究，在此范围内人耳通常无法察觉明显的高度差异带来的变化。前置扬声器相对于中轴线的夹角建议是30°，让听音位、左、右扬声器三点构成一个正三角形。如果位置受限，这个夹角也允许在22~30°之间，当然对称摆放是必要的。

在实际安装环境存在物理高度限制时，可以通过调整扬声器的垂直仰角来进行声学补偿。需要注意的是，由于高频单元的指向性特性，通常在1kHz以上频率，扬声器的辐射角度随着频率升高而逐渐变窄，不同设计的高音单元指向性也差异显著。当听音位置偏离扬声器的最佳辐射角度时，声音的频率响应会发生变化，导致可感知的音质差异。因此，倾斜的水平扬声器布置永远不会被首先推荐，而精确的声轴对准可以确保直达声能量以最佳路径传递到听音位置，同时最小化早期反射声的影响，从而获得准确的声像定位和清晰的空间感再现。

中置扬声器是整个音场的「锚点」，负责稳定和强化声音的核心定位。理想情况下应该放置在和前方左右扬声器同样的高度上，与它们构成一个稳定的前方声场阵列。这种布局确保了声音与画面高度的一致性。

从音频制品制作的角度看，中置扬声器主要负责电影中的对白和无需强调定位的动效声音。中置扬声器的回放属于“实中”，而传统的左右扬声器回放中央位置的声音称为“虚中”。虚中的效果容易受到房间或者设备性能的影响，导致「中空效应」的出现，中央位置的声音成像可能劣化。而中置声道能够协助将声音牢牢地固定在声场中央，即使听众偏离了最佳听音位置，也能感受到清晰而稳定的声像定位，不受左右声道听音窗口的影响。与环绕声道扬声器配合，还能构建一个连贯的三维声场，让声音在整个平面内自然过渡，营造出更加沉浸式的听觉体验。

很多时候，由于布局限制，中置扬声器都会被放在屏幕的正上或正下方，一旦遇到这种情况，则需要将其倾斜一定角度，确保可以指向人耳高度，补偿布局高度的差异。可以在中置扬声器的底部使用自粘橡胶垫/保险杠垫，或者隔离支架来简单实现。这是一个很容易被忽略，但是很重要的调整步骤。同时，需要注意减少与所在容器或家具的接触。

除了前置扬声器之外的所有水平面环绕扬声器，它们的主要功能都是增强声音的空间感和沉浸感，与前置扬声器（左前、中置、右前）共同构建一个完整的平面声场。它们负责将声音从前方扩展到整个平面，营造连贯的包围感，让各个方向的声音流动、过渡更加自然。

对于5.1.x、7.1.x和9.1.x的水平面布局，音箱数量的差异只在具体音箱摆位的精细度，更多的音箱可以带来更多的声源，实现更加精确的定位。对于5只平面音箱的系统，两只环绕音箱就需要承担起定位整个侧后方声源的任务，因此建议定位在相对于中轴线110~120°的位置。而7/9只平面音箱系统使用4只音箱完成这样的任务，因此侧环、后环音箱的角度分别建议在相对中轴线90~110°和135~150°内。对于9.1.x的布局，还有额外的两只增宽音箱，它们的定位建议在相对于中轴线50~70°的范围内。

对于环绕声系统，音箱对听音位置的角度关系非常重要。相对来说，音箱相对于听音位置的距离其实并没有严格限制，差异是允许存在的。因为角度直接决定了定位的准确性，而听音距离的误差可以通过校准系统的延迟校准来补偿——只需要确保音箱距离听音位置在厂商建议的范围内。比如同轴音箱允许更近的摆放，而常规的分频设计则需要一定距离（1~2米以上）使得多个单元正确耦合。当然，尽可能对称的摆放依然要尽量满足。

对于环绕扬声器的安装高度，通常也是建议和前置扬声器在同一个平面。但是在家庭影院环境中，如果沙发靠背过高，或者需要兼顾多人听音的环境，环绕或环绕后置扬声器可以安装在略高于耳朵高度的位置，并稍微向下倾斜，使其指向听众耳朵。这个倾斜角度不宜过大，建议在20°偏差以内。很多时候，安装过程为了方便，可能会牺牲角度对准，而选择直接贴墙布置。这样的方式是不被推荐的，除非扬声器的指向性性能很好，但是多数时候并非如此。考虑的扬声器指向性的限制，任意一个全频扬声器都建议直接指向人耳。

平面中的扬声器布局重要性尤为重要。对于大多数音频制品，平面扬声器往往会承载最大的信息量。深入理解和实施多声道系统的扬声器布局，就是开启创造理想听音系统的第一把钥匙。下一期，我们将详细讨论低音炮的布局。

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