駐波數(shù)字化解決方案:REW+rePhase+播放器卷積引擎

書房面積不大且接近正方形晾剖,平時聽音樂有些轟頭镶奉,雖然房間雜物不少是鬼,也做了簡單的吸音處理饥追,在55Hz和120Hz附近駐波仍然嚴(yán)重,低頻一多就滿屋子轟隆隆雅潭。高頻3.3kHz也有一處隆起揭厚,聽弦樂偏亮,甚至有些刮耳扶供,有時只能用EQ來壓一下筛圆。


處理駐波最好的辦法還是傳統(tǒng)低音陷阱,只是這些體積龐大的怪物堆在家里太占地方椿浓,也不好看太援。聲學(xué)環(huán)境的數(shù)字解決方案或許是一種折中,目前提供這類解決方案的有Dirac扳碍,Trinnov提岔,Acourate,Audiolense等左腔,但專業(yè)軟件價格都不便宜唧垦,有些易用性也存在問題捅儒。

國內(nèi)音響論壇討論硬件的偏多液样,聲學(xué)環(huán)境數(shù)字化內(nèi)容很少振亮,最終還是在國外發(fā)燒論壇和軟件網(wǎng)站找到相關(guān)信息。簡單來說鞭莽,REW+rePhase+播放器卷積引擎可以組成一套低成本的聲學(xué)環(huán)境數(shù)字化解決方案坊秸,其中REW和rePhase是免費軟件,用來糾正房間頻響和相位澎怒,生成卷積文件植入播放器褒搔,播放器可以選擇JRiver, HQPlayer,F(xiàn)oobar和Roon等喷面,它們都自帶卷積引擎星瘾,其中JRiver和Roon可以對兩個聲道設(shè)置不同卷積濾波。

所需要到的軟惧辈、硬件:

1)聲卡:內(nèi)琳状、外置聲卡皆可,有些專業(yè)話筒本身就內(nèi)置聲卡盒齿,會更方便念逞。

我用Mac筆記本內(nèi)置聲卡,使用前需要用REW做聲卡校正曲線边翁,其實就是用音頻線連接電腦的輸出和輸入翎承,形成回路,用REW測得一條曲線符匾,其精度足夠非專業(yè)測量叨咖,網(wǎng)上有相關(guān)教程,這里就不多說了待讳。

2)話筒:可以用專業(yè)的聲學(xué)測試話筒芒澜,如普及型UMIK-1或更專業(yè)的話筒,我采用的是低

成本方案:裝有松下WM61A咪頭的成品話筒+MAX9814咪頭放大模塊创淡,網(wǎng)上購買價格很便宜痴晦,根據(jù)松下官方資料,WM61A在高頻處有微微波動琳彩,對測試結(jié)果影響不大誊酌,不放心的可以在網(wǎng)上下載WM61A校正文件,并在REW中加載設(shè)定露乏。


3)軟件:

聲學(xué)環(huán)境測試:REW碧浊,有Mac和Windows版。(下載地址:https://www.roomeqwizard.com/

頻響和相位修正:rePhase瘟仿,只有Windows版箱锐。(下載地址:https://rephase.org/

播放器:JRiver,HQPlayer劳较,F(xiàn)oobar和Roon驹止,我用的是Mac版JRiver浩聋。

在國外論壇看到幾種主流的測試方案,可以根據(jù)各自己的聽音環(huán)境抉擇:

1)音箱單元:如果聽音環(huán)境簡單臊恋、規(guī)則衣洁,可以只測試兩只音箱同時發(fā)出的一條頻響曲線,如果聽音環(huán)境復(fù)雜抖仅,比如我其中一只音箱位于墻角坊夫,建議分別測試左右音箱的頻響曲線。

2)測量點:話筒放在聽音位置撤卢,最簡單的是固定單點測量环凿,稍復(fù)雜的是左中右三點固定測量,比較復(fù)雜的是25厘米見方5點固定測量放吩,更復(fù)雜的有移動搖擺測量等拷邢,最終這些多次測量的曲線都要在REW里合并。我采用最簡單的辦法屎慢,即在聽音位置瞭稼,固定單點分別測量左右音箱。

3)測量次數(shù):每個點可以只測試一次腻惠,也可以測試多次环肘,合并成一條曲線。我用的是一次測量值集灌。

4)話筒方向:對于話筒方向有很多爭論悔雹,有些人建議垂直向上,有些人喜歡水平向前欣喧,各自都有一套道理腌零,我建議以廠家說明書為準(zhǔn)。我采用前上方的擺放唆阿,從測試結(jié)果來看益涧,沒什么問題。

下面我以左音箱為例驯鳖,梳理一下整個流程闲询,該流程主要參考國外發(fā)燒友的教程,以及軟件網(wǎng)站的介紹浅辙,我嘗試了兩種方法扭弧,這里介紹的是較復(fù)雜的版本,但音質(zhì)相對較好记舆。由于第一次使用這些軟件鸽捻,可以說邊學(xué)邊用,難免出現(xiàn)偏差,僅當(dāng)作拋磚引玉御蒲。

1)打開REW點擊右上角Preferences 伊磺,在Soundcard頁面選擇聲卡,加載聲卡校準(zhǔn)文件删咱,選擇測試音箱,其它參照REW教程豪筝。這里我選擇Mac內(nèi)置聲卡Default Audio Device痰滋,聲卡校正文件macbookpro.cal是我之前已做好的:


2)在Mic/Meter頁面,加載話筒校準(zhǔn)文件续崖。我選Z計權(quán)敲街,加載從網(wǎng)上下載的WM61A校正文件:


3)在Analysis頁面,輸入如下參數(shù)严望,點擊Add frequency dependent window選項:


4)關(guān)閉Preferences多艇,打開Measure,測試左音箱選擇左輸出像吻,如果是右音箱選擇右輸出峻黍,也可選擇L+R用于兩只音箱同時測試:


5)得到一條左音箱的頻響曲線,低頻部分相當(dāng)糟糕拨匆,不僅有兩個大的波峰姆涩,還有一個深谷,建議選擇Var平滑惭每,并輸出曲線File》Export》Export measurement as text骨饿,txt是可以被rePhase軟件識別的格式:


6)點擊Impulse頁面,由于軟件和環(huán)境問題台腥,REW在做相位對齊時會出現(xiàn)少許誤差宏赘,所以要進(jìn)行修正:


7)放大第一次出現(xiàn)的最高峰,可以看到0位的紅色虛線并未與最高峰對齊:


8)打開IR Windows模塊黎侈,用鼠標(biāo)點擊最高峰取值察署,看到下方標(biāo)尺顯示-85u,在Window Ref Time(ms)選項輸入-0.085(軟件四舍五入為-0.1)峻汉,點擊Apply Windows箕母,發(fā)現(xiàn)紅色虛線與最高峰自動對齊:


9)回到SPL & Phase頁面,接下來利用REW的EQ模塊俱济,校正左音箱的頻響曲線嘶是,點擊EQ模塊,打開Equaliser:rePhase頁面蛛碌,選擇rePhase:


10)打開Target Settings頁面聂喇,根據(jù)自己音箱單元特性輸入相關(guān)數(shù)據(jù),通過觀察左側(cè)Target藍(lán)色曲線,根據(jù)個人偏好調(diào)節(jié)高低切斜率希太,最后輸入校正后的目標(biāo)聲壓克饶,左右音箱的輸入值須一致,而且所有數(shù)值不能超出音箱單元的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù):


11)打開Filter Tasks誊辉,輸入EQ范圍和目標(biāo)值矾湃,左右音箱的輸入值須一致:


12)點擊右側(cè)Match response to target,軟件自動生成一組EQ參數(shù)堕澄,并畫出一條校正曲線邀跃,從自動校正的結(jié)果看,曲線并不完美蛙紫,可以點擊上方的EQ Filters拍屑,根據(jù)自己喜好進(jìn)一步修改:


13)調(diào)整結(jié)束后關(guān)閉EQ Filters窗口,點擊右側(cè)Save filter settings to file生成xml格式文件坑傅,里面包含了rePhase軟件可識別的EQ參數(shù):

14)在關(guān)閉REW軟件前僵驰,一定要點擊File》Save measurement,把這條左音箱初始測量曲線存檔⊙涠荆現(xiàn)在我們有三個REW輸出文件蒜茴,一個是txt格式的頻響曲線,另一個是xml格式的自動EQ設(shè)置浆西,還有一個是mdat格式的初始測量曲線矮男。打開rePhase軟件,1)點擊File》Import Measurement室谚,導(dǎo)入txt格式的頻響曲線毡鉴;2)點擊Paragraphic Gain EQ》Tools》import REW filter settings,導(dǎo)入剛才生成的xml格式的EQ參數(shù)文件秒赤。打開右側(cè)Ranges頁面猪瞬,設(shè)置Frequency為20Hz至20kHz,Amplitude為20dB至90dB入篮,可以看到藍(lán)色實線是經(jīng)過EQ的頻響曲線陈瘦,虛線是相位曲線:


15)把taps改為65536,rate為48000潮售,format選擇32bit LPCM mono wave格式痊项,填寫文件名和儲存目錄,點擊generate生成一個wave文件:


16)關(guān)閉rePhase酥诽,并打開REW鞍泉,點擊File》ImportàImport inpulse response,導(dǎo)入剛才生成的wave文件肮帐,然后點擊File》Open measurement咖驮,同時打開mdat格式初始測量曲線边器,點擊All SPL標(biāo)簽,此時我們可以看到兩條線:


17)點擊右上方Controls托修,然后點擊Vector average忘巧,此時生成一條藍(lán)色的曲線:


18)在Actions for individual measurement選擇剛才生成的Vector average,點擊Excess phase version得到一條相位曲線睦刃,并輸出File》Export》Export measurement as text:


19)關(guān)閉REW砚嘴,打開rePhase,點擊File》Import measurement導(dǎo)入剛才的Excess phase version:


20)接下來的重點是校正相位曲線涩拙,為了看起來方便际长,我們把右側(cè)Ranges頁面中的Amplitude設(shè)置為-20dB至-10dB,這樣就只剩相位曲線吃环,然后設(shè)置Frequency設(shè)置為20Hz至20kHz,把Phase設(shè)置成-60至60洋幻,讓相位曲線看起來凹凸更明顯:


21)進(jìn)入Paragraphic Phase EQ頁面郁轻,把Range調(diào)整為+-180,接下來的調(diào)整需要一點耐心和時間文留,利用這排推子下面的三組參數(shù)(角度好唯,Q值,Hz)對波谷和波峰進(jìn)行調(diào)整燥翅,做到基本水平骑篙,如果調(diào)整節(jié)點比較多,Bank01不夠用森书,可以選擇Bank01靶端,02,03……凛膏,不建議對100Hz以下的低頻進(jìn)行調(diào)整杨名。


調(diào)整結(jié)束后需要把設(shè)置的參數(shù)重新排序,點擊Tools中order active EQ points first猖毫,再點擊order by ascending frequency台谍,然后存檔點擊Files》Save Settings:


22)到這一步,Excess phase version相位調(diào)整完畢吁断,不要關(guān)閉rePhase趁蕊,接下來要在這個基礎(chǔ)上對音箱的相位進(jìn)行調(diào)整。點擊File》Import Measurement仔役,導(dǎo)入之前生成的txt格式頻響曲線掷伙,再點擊Paragraphic Gain EQ》Tools》import REW filter settings,導(dǎo)入之前生成的xml格式EQ參數(shù):


23)接下來需要在右側(cè)的參數(shù)欄進(jìn)行設(shè)置:

Frequency:我設(shè)置為20Hz至20kHz又兵;

Amplitude:為了能同時看到頻響曲線和相位曲線炎咖,我設(shè)置成30dB至80dB(每個人參數(shù)可能不一樣);

Phase:為了完全展開相位曲線,我設(shè)置成-2880至2880(每個人參數(shù)可能不一樣):


24)此時的相位曲線不夠平直乘盼,這主要是因為音箱分頻點引起的升熊,所以需要進(jìn)一步調(diào)整。打開Filters Linearization頁面绸栅,在Crossover出輸入我音箱的分頻點2300Hz级野,然后嘗試不同的斜率,最終定在12dB/oct粹胯,此時相位曲線有所改善:


25)最后還需對相位曲線進(jìn)行微調(diào)蓖柔,再次進(jìn)入Paragraphic Phase EQ頁面,重新打開一張Bank如Bank02风纠,然后對各頻段逐一調(diào)整况鸣,直至滿意為止。

這是左音箱調(diào)整后的圖:


建議:1)經(jīng)過反復(fù)對比發(fā)現(xiàn)竹观,過渡調(diào)整相位至0位水平(如上圖)會產(chǎn)生不自然的聽感镐捧,主要表現(xiàn)在聲場和結(jié)像的改變,而且在非聽音位臭增,也就是房間的其它位置懂酱,駐波反而會加重;2)為了做到最小干預(yù)誊抛,減少動態(tài)的損失列牺,不建議完全展開相位曲線(如23所述),而是保持-180至180的相位設(shè)置拗窃,打開Filters Linearization頁面瞎领,調(diào)整分頻點和斜率參數(shù),使得相位曲線基本保持線性随夸,然后再進(jìn)入Paragraphic Phase EQ頁面做微調(diào)默刚;3)100Hz以下的相位一定不要去動;4)為了達(dá)到滿意的效果和音色逃魄,EQ和相位的調(diào)整需要反復(fù)嘗試荤西,最終由耳朵來決定。

這是重新調(diào)整后的左右音箱圖伍俘,雖然相位曲線不完全平整邪锌,但是聽感更自然,開啟卷積后的音質(zhì)損失也更邪:


26)此時頻響和相位曲線的調(diào)整已結(jié)束觅丰,現(xiàn)在輸出一個左音箱的wave文件,給到播放器的卷積引擎妨退,輸出前需要設(shè)置參數(shù)妇萄,首先是抽頭數(shù)taps蜕企,默認(rèn)值是16384比較低,我設(shè)置為32768冠句,rate為44100轻掩,format設(shè)置成32 bits LPCM mono單聲道,然后是文件名和儲存目錄懦底,點擊generate唇牧,生成一個用于卷積引擎的wave文件。

這個wave是用于44100格式音頻聚唐,如果你平時聽多種格式音樂丐重,需要生成不同格式的wave文件,高格式需要較高的抽頭數(shù)杆查。有一個簡化的辦法扮惦,假設(shè)你平時主聽5種格式的音樂,可以根據(jù)抽頭數(shù)準(zhǔn)備2組wave亲桦,也就是不同格式音頻共享卷積wave文件崖蜜,只要在cfg文件中說明引用途徑即可。

27)現(xiàn)在要為播放器卷積引擎做一些準(zhǔn)備烙肺,首先就是用文本格式寫一組不同采樣率下的cfg文檔纳猪,放在裝有播放器的電腦目錄中氧卧,如圖:


cfg文檔的具體內(nèi)容和格式如下桃笙,這是一個用于JRiver的44100采樣率范本:

每個采樣率獨自一個cfg文檔,文檔第一行開頭填寫采樣率沙绝,2 2 0是兩聲道搏明,0.0代表左聲道,1.0代表右聲道闪檬,C:\......是指用rePhase生成最后一個wave文件所在目錄位置星著,如果兩個音箱是單獨測試的,則有兩個不同wave文件粗悯,下圖是192采樣率的實例虚循,注意文件名一定要標(biāo)準(zhǔn),如2.0_192.cfg样傍,而且所有cfg文件放在一個目錄中横缔,JRiver卷積引擎會根據(jù)音源自動切換:

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文件放在同一個文件夾下衫哥,并把此文件夾壓縮成zip格式茎刚,所以不需要在cfg文件中指明wave的具體路徑,如下:


28)這是在JRiver中的設(shè)置:


說一下JRiver使用卷積濾波后的聽感撤逢,開啟卷積后三頻非常均衡膛锭,之前的轟隆隆和高頻刺耳不見了粮坞,聲場更加規(guī)整,原來的聲音有些悶初狰,現(xiàn)在變得亮了一些莫杈,更加通透和開揚,整體還是很舒服的跷究。

一個值得探討的問題:卷積濾波與普通EQ有何不同姓迅?這次我也做了一個試驗,我把REW的EQ參數(shù)輸入JRiver的均衡器俊马,通過JRiver的DSP工作室來回切換比較丁存,很顯然EQ的音質(zhì)要差的多,主要是透明度下降柴我,聲音發(fā)悶解寝,動態(tài)損失相當(dāng)大,音樂細(xì)節(jié)丟失太多艘儒,怪不得很多人不愿意用EQ聋伦。

最后說一下JRiver和roon的聲底區(qū)別,這次我用同樣一組wave文件植入JRiver和roon的DSP卷積引擎界睁。JRiver啟用卷積后聲音稍顯平滑觉增,聲音比較圓潤,帶有修飾感翻斟,樂器的質(zhì)感和顆粒感略有下滑逾礁,動態(tài)有少許壓縮,少了一點活力访惜,低頻打磨得稍多嘹履,聲音顯得薄了,我不得不重新在REW做了一條EQ校正曲線债热,以提升低頻砾嫉。

而roon的聲音走向呈金字塔分布,低頻能量充沛窒篱,由于我在REW提升了低頻EQ焕刮,導(dǎo)致同樣的音樂用roon播放時低頻略多,這在REW做EQ校正時要注意墙杯,需要針對不同播放器的聲底做調(diào)整配并。還有一個明顯不同就是roon更強(qiáng)調(diào)解析和動態(tài),聲音線條清晰霍转,聲場的規(guī)模感很好荐绝,更適合用來聽古典。難得的是在開啟卷積濾波后避消,幾乎聽不出有音質(zhì)方面的損失或聲音走向的改變低滩,是一款相當(dāng)優(yōu)秀的帶DSP濾波的播放器召夹,用來配套REW和rePhase軟件,可以成為一套很實用的聲學(xué)環(huán)境數(shù)字化解決方案恕沫。


(完)

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