2015年3月2日 星期一

Magnepan MG12的空間效應測量

我這對Magnepan MG12,之前在聆聽位置測(離喇叭約4m),低頻55Hz以下就陡降了...
原廠數據是40Hz/-6dB,唬爛?
難說,聆聽位置受空間影響很大,換個方式測才準,microphone擺在左喇叭前27cm處,左喇叭約在牆角,空間的影響比較小,來看看與聆聽位置測量(藍)的比較,
嘿,40Hz/-6dB還真沒唬爛!
聆聽位置90Hz就陡降囉~
瀑布圖也呈現同樣狀況,
聆聽位置測得70Hz以下陡瀉,喇叭前卻是45Hz以下緩降,怎麼會差那麼多?
因為Magnepan雙面發聲,背波與面波反相,打到牆面反射後疊在面波上,導致低頻大幅衰減;
但,在喇叭前不也是同樣狀況?
有一點不同,喇叭到測量位置 vs 喇叭背面到牆面再到測量位置,這二者的比例在上述二個測量點大不同;
喇叭離牆約27cm,在喇叭前的測量點離喇叭也約27cm,算來直接音vs間接音距離差是1:3;
音量與距離平方成反比,音量比會是9:1!
而聆聽位置離喇叭非常遠約4m,間接音只多了0.54m,4:4.54,直接音與間接音音量差異不大哪...
來個對照組,擺在旁邊的SCM7,喇叭前(紅)vs 聆聽位置(藍),
與MG12正好反過來,為何?
因為SCM7沒有反相的背波,只有面波繞射到背面後反射回來,直接音與間接音相位差異不大,因此會增幅,而非減幅。

也就是說,單面發聲喇叭越貼牆,極低頻越強,雙面發聲喇叭越貼牆,極低頻越弱!
而且,這差異不單是低頻,全頻段都會!
SCM7單面發聲高頻有指向性,根本不會打到背面去,不受牆面影響,
MG12全頻段都有背波,牆面距離會影響全頻段。

來看看,microphone距離喇叭不變,喇叭離牆27cm(紅) vs 54cm(藍),
差真多吧?
間接音差異造成這點,
離牆近,間接音出現的早,梳形濾波效應頻率較高;離牆遠,則頻率較低;
這張可以明顯看出梳形濾波效應,
27cm,630Hz的波長,那三個凹陷正是其倍頻;
54cm,315Hz的波長,就是那個桃紅圈。

再加入104cm(綠)來比較,
104cm x2超過5ms,已經不影響這張圖了,看來很平順,
這看得出來,離背牆越遠,極低頻振幅約高(這部份有空間中其他牆面造成的梳形濾波效應),

殘殘,喇叭擺到落地窗旁,背對著窗外,讓背波散到外面去,與最初的貼牆27cm比較,
嘿~差了6dB耶~誰說Magnepan沒低音?
離背牆遠遠的,低音就出來囉~

看整體,

差異夠大吧?
貼背牆,中頻凹凸不平,低頻偏弱;
無背牆,中頻平順,低頻如同一般箱體喇叭有明顯的空間駐波效應造成的大凹大凸。

換個方式,比較實用的方式,在聆聽位置測,移動喇叭,距離背牆27(紅), 54(藍), 108cm(綠),
顯然,離牆越遠,則梳形濾波效應的頻率越低。
也就是說,振幅頻率響應在哪個頻段凹凸,是由impulse response在那個時間/頻率有間接音決定,
距離背牆27(上), 108cm(下)
這瀑布圖真是天差地遠吧?

這故事告訴我們,要讓這種雙面反相發聲喇叭唱出低頻,喇叭離背牆盡量遠啊~
至少要1m以上!
這與有箱體喇叭正好相反。

順便做個實驗,上回繃這橡皮索能聽出明顯改善,
測量如何?
這是對著高音振膜最上緣測量的有(紅)無(藍)繃索的impulse response,
繃索確實比較乾淨。

前面這張impulse response看到問題出在背波反射,
那,若是擋掉背波呢?
在繃索上掛上對摺的一張IKEA不織布毯,在聆聽位置測(實用方式),
差異明顯吧?
 3dB以上耶~

2KHz以下也有相當改善,
200以下幾乎看不出來,如同預期,那麼薄的布當然無法吸收低頻。
1.5ms左右,也就是約當背波打到背牆再反射出來的行程51cm,16KHz為中心的間接音大幅消失。
700Hz左右也很明顯,其波長,正是背牆行程差,梳形濾波效應被破解囉~

這招,或可稱為"半開放式箱體"~




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