原创 追求声音的极致：详解著名房间声场自动校准系统

一套家庭影院的组建成功与否，最直观的表现就是所得到的画质与音效。是否能真实还原电影导演的意图，是顶级影院系统所追求的目标。然而，声音好不好听，效果是否理想，除了使用的音响器材本身因素以外，还存在着器材搭配、调整和空间因素的影响。在这其中，空间因素是影响最大的，也是最难以克服的

其实，打造一个各方面素质都合格的视听环境，除了设备的选配和有效的房间声学处理之外，房间的声学测量和校准也是非常重要的。因为任何一个听音房间都不是完美的，即使是供专业领域使用的录音棚、混音棚等房间，虽然进行了比较完善的声学处理，仍然需要对播放的信号进行调整，以补偿房间的缺陷。

目前市面上许多新型影音接收机或环绕声处理器，无一例外都会搭载自动声场校正功能（自动EQ）。表面上看，这些系统使用起来大都很类似，根据版本不同，都需要将测试MIC放置于几个测试点，然后通过测量您系统中每个喇叭发出的测试信号，测试系统收集这些测试信号来做两件事：

第一：测试软件会自动调整多声道系统中各音箱的音量，使得您的各声道喇叭以协调的音量进行输出，测试系统还会调整低音炮与其它声道的分频点，同时系统会精确计算出各喇叭距离主听音位置的距离从而调整系统对各声道的延迟设置；

第二：测试系统会根据收集到的测试数据，根据特定算法算出您房间声学特性对扬声器性能的有害影响，从而利用自动均衡或滤波器施加补偿。

数字房间声学处理的重要性

上文有指出：没有一套校正系统可以强大到能够补偿房间声学的任何问题，要解释这个问题，我们首先将声学频谱分为两个不同部分。

首先，从20Hz到约2、300Hz频段，驻波是影响房间声场的最大问题，这也是扬声器在密闭空间工作时所无法避免的。来自墙面的反射波和喇叭发出的直射波相互影响，造成房间内某些测试点（也可称聆听点）的声压上升而同时另一些测试点的声压却下降，根据频率的不同，测试点的不同出现了声压峰谷交错出现的现象。

换言之，即使您的低音炮在整个低频段输出的频响曲线都很平直，但在这个房间内一个50Hz的乐音可能会在您的听音位产生两倍于此的响度，而一个80Hz的乐音却可能消失的无影无踪。当听音者换到房间内另一个座位再次听音时，与前面恰好相反的情况说不定会出现。虽然不一定恰好相反，不过由于房间大小形状和尺寸比例的不同，以及扬声器摆位的不同，以上听音时出现的情况一定会出现。

用物理方法处理驻波非常困难，相比之下数字房间声学处理成为较为理想的选择。但是还存在一些问题：虽然均衡器可以轻易解决驻波引起的低频加强问题，但大多数房间声学处理系统不能有效对付声波相互干扰造成的频率谷点。也就是说，如果是由于您房间大小和尺寸原因在皇帝位形成一个80Hz的谷点，数字均衡系统将不能解决这一问题。你需要通过调整低音炮的摆位，调整家居布置，或者为您的系统再增加另一支低音炮：不是为了增强低音效果，而是通过增加一支炮覆盖原来那只炮造成的频率谷点来改善低频覆盖范围。相反，处理由于驻波形成的低音浑浊和轰鸣，大多数处理系统都应付自如。

然而，频率高于约2、300Hz时，房间音效主要取决于房间内表面材质，而非房间尺寸和形状。不过，对这一问题仍存在很多争议，有人认为在这一频段一般的基于测试麦克风和目标均衡曲线的数字校正系统无能为力，PMI首席声学工程师Anthony Grimani曾解释道：“测试用的无指向麦克风不像人类耳朵那样工作，主要区别是人类通过高频声辨别方向，听到的高频主要来自音箱的直达声，听到的低频是混合了房间反射声和直达声，高低频之间的中频段有一个衔接处用于衔接高低频段，毋庸置疑MIC不是这样工作。”

从声学顾问Floyd Toole到PAT创始人Paul Hales这样的声学专家都认为数字校正系统不能工作在高于这个衔接点的频段内。主要因为人类大脑完全可以补偿处理高于约2、300Hz的直达声和反射声的差别。Hales这样解释道：某种乐器的声音都是可以明晰辨认的(无论你在何种环境演奏它），你无须因为演奏环境不同而用均衡器处理它的音色。同样无论你在何种环境（消声室或四面瓷砖的澡堂）跟我谈话，我都会准确辨识你的声音特征。这就是很多人认为经过数字处理的房间音效过于死板而并不热衷这类系统的原因。

当然，好的数字房间处理系统可以很好的解决这些高频段的声学问题，而且，好的数字校正系统可以很好的处理伴随高频反射声而来的振铃效应。这里所谓好的系统是指那些在整个频段拥有更高控制点分辨率，不仅可以测量不同频点的相对响度而且可以测出这些频点的位置。

不过，这些系统还不能有效处理像长混响延迟这类问题。所谓长混响延迟就是房间内声反射过强，在房间内拍手似乎置身于大教堂内，这时再强大的数字处理系统都于事无补，你需要的是房间内做吸声处理，无论是通过购买专业声学处理模块还是应用简便处理方法。好的数字校正系统可以很好的处理伴随高频反射声而来的振铃效应。

下面，“影音新生活”与大家共同探讨几种流行的房间声场处理系统，这些系统各不相同，而且它们以不同方式处理房间的声学问题。了解这些内容，将有效帮助大家了解更多室内声学处理、AVR功放调校系统的相关知识，极大地帮助我们更好地获得出色的声音效果。特别指出的是，本文部分内容参考国外影音媒体《Home Theater Review》的相关报道，同时律动影音郏众海先生等朋友为本文提供了技术支持，特此鸣谢。

▌ Audyssey（奥德赛）

Audyssey几乎是市场上所有声学测量系统的先驱，当您想起自动声学处理系统，Audyssey这个名字就会最先出现在您脑海中。

创造这一切的正是Audyssey历经6年时间，耗资600万美元研发的核心技术MultEQ。其有效修复由房间声学特性所引起的声音失真，提供清晰、准确、自然的声音，使语音和对话变得凝聚和清楚，修复音乐平衡。同时，MultEQ也是其他几个Audyssey核心声场技术的重要基础。不过，这个方案对于有一定标准的试听空间来衡量依然不能被接受。

再提升一个档次的是MultEQ XT方案，其拥有八倍于前一版本的高频控制点，允许更加精确的频响均衡，因此声音相对来说更加鲜活，声场更开阔。系统测试多达8个测试点，意味着测试系统可以获得整个听音环境的综合测试结果，使其可以做出更全面的计算来获得更好的听音效果。

对大多数消费者而言，可以触及的最高级的Audyssey系统当属MultEQ XT32了。其仅装备于最高档的AV系统中，拥有256倍于MultEQ版本的高频滤波器控制点，四倍于MultEQ版本的低频控制点。对于专业人员，Audyssey提供MultEQ Pro解决方案，整套工具包包括专业测试MIC、专业话筒放大器，并允许测试空间内32个测试点，帮助使用者自定义目标均衡曲线以更好的适应特定房间环境。

这里需要指出的是，如果玩家是一些重视低音的用家，初次使用Audyssey自动校正之后，可能发觉低音力度不足，这是因为Audyssey只是通过收集房间的反射音，从而修正最适合的EQ，令音效达至原汁原味。如果玩家长时间也发觉低音不足，可以自行提高低音的音压或者选择使用低频管理，从而提高声音效果的整体表现。

 ARC（Anthem Room Correction，圣歌校正系统）

虽然ARC仅被使用在Anthem（圣歌）本公司的AVR硬件系统中，但仍然被许多资深玩家和发烧友认为是众多房间声场自动校准系统当中最为优秀的方案之一。这套软件源于1990年加拿大国家研究局，当时的研究目标是做出多声道的测试、等化系统，能够适用于任何空间、得到平坦的频率响应。由于此项处理需要大量运算，在十多年前要动用到当时的超级电脑，后来此项技术经过Anthem多年研发，才正式推出这套软件。目前这套软件能支持Statement D2、D2V以及AVM 50V、MRX 310、MRX 510 、MRX 710等机型。

不同于其他的系统，ARC必须配合PC的使用，通过RS232串口连接PC运行，也就需要用户使用USB到串口的转换接头。借助PC作为ARC的运行平台，可以增强算法的运算能力，从而快速计算测试结果并生成全频谱的滤波控制点。在最新的MRX 510和710机型中，ARC升级为1M版本，提升了全频段滤波控制点，具有更快的网络和校正速度，所以随着圣歌新机型出现，您可以将PC和AVR同时联入家庭网络进行ARC的操作。而且官网上ARC软件每年都会更新几次，这个就意味着，你的机器就不需要被淘汰。

值得一提的是，ARC在默认状态下几乎不对5KHz以上频段所任何着色修饰。同时，还允许用户自己从200到5KHz的频段内设置最高均衡频点，因此可以平滑处理掉房间某些特有的频点峰值。

另外，百里登/圣歌还有另外一套专有测试系统名为PBK（意为完美低频控制套件）专用于百里登低音炮，可将其视为简化的ARC系统。其配备的测试MIC与ARC的同型号，只需通过USB接口就可与低音炮和PC连接使用。PBK最有效之处是它提供房间声学处理最关键的低频范围的处理能力。另一方面，如果您的低音炮分频点正好位于80Hz或更低，系统将难以处理分频点到关键的约2、300Hz这一段的驻波引起的低频失真问题。

▌ ARCOS（Adaptive Room Correction & Optimization System，自适应房间校正和优化系统）

作为仅供JBL Synthesis系统使用的室内声学自适应校正和优化系统，ARCOS是基于HARMAN音频测试系统（H.A.T.S.）的硬件和软件套装，全球HARMAN声学和换能器研究工程师都使用这个套件以测量和设计扬声器系统。

ARCOS结合了JBL Synthesiss DEC数字均衡器硬件和软件的功能并作出了提升，利用一系列新开发的DSP算法，以及各种测量和分析技术，ARCOS在任何房间都能够实现空前的频率响应校正和扬声器性能表现，用于在架设一套JBL Synthesis多声道音频系统时彻底提升校正准确性。

任何房间，如果其中的扬声器等音频源正在播放，那么这些房间都会发生共振。这些共振或房间波形，在突出显示某些频率的同时又会减弱其他的频率，但其实这些频率是可以被大幅度放大的。与传统方式相比，ARCOS能够更快地补偿这些不规则行为，同时提高准确性和全面性，根据收听测试和数百个校准系统以实现目标曲线，带来真实的声音还原。ARCOS还提供时间延迟校正，因此，所有扬声器发出的信号会同时到达听众的耳朵以获得准确的成像。

ARCOS还有一个主要优点是能够校准的房间面积更大、而不只局限于一个单独的位置，让更多的听众能够处于“最佳听音位置”，ARCOS利用分布在房间内的八个麦克风，测量房间和扬声器声音，还支持HARMAN音场关系（SFM）系统，能够最大程度地减小家庭影院系统中座位和座位之间的低音响应交化，这是HARMAN的独家技术。同时，ARCOS拥有多步骤AutoEQ，能使用完全参数化数字均衡的200多个频段，在20Hz-20KHz之间的1/100个八度音阶至4个八度音阶宽度内进行调整，以校正整个频率范国内的谷值和峰值。

另外，ARCOS还集成了众多额外的功能，包括自动扬声器级和距离计算、96kHz或48klz模拟转数字测量转换（依赖于所连接计算机的处理度）、基于Java的GUI（用于进一步扩展至多计算机平台），还可以选择校准过程是完全自动还是完全手动，测量硬件和均衡器模块之间的通信是通过标准以太网电缆进行的，ARCOS利用HARMAN HiQnet®通信协议进行端对端连接和进一步扩展至其他HARMAN系统。

▌ YPAO（YAMAHA Parametric Room Acoustic Optimizer，雅马哈室内音场优化技术）

YPAO是“YAMAHA Parametric Room Acoustic Optimizer”技术的缩写，中文意思是“雅马哈室内音场优化技术”。带有YPAO功能的雅马哈功放产品可以通过一个随设备附赠的高灵敏度音效优化用麦克风与功放相连接，将麦克风摆放在视听位置，然后在功放上选择自动调试选项，雅马哈功放就会控制家庭影院系统中的音箱发出一系列的测试音。

功放会根据麦克风收集到的测试音数据确认音箱的连接状态、音箱的尺寸、声道间的平衡、音箱距离和频率相应等项目，然后根据以上测试到的系统情况进行自动调整，使整套家庭影院系统能够配合所在环境达到最佳的声音表现。整个过程每一环节都非常专业和精准，而且非常易用。

如今，在雅马哈最新AV旗舰11.2声道AV前置放大器CX-A5000中，雅马哈还推出了最新的YPAO-R.S.C.（声音反射控制）技术相比以往YPAO技术，YPAO-R.S.C.具有以下更优越的特性：

1、针对扬声器音频特性进行测量并自动优化音质；

2、多点测量；

3、分析房间声学特性，并精确地进行音频参数调整，使声音在房间内得到优化；

4、消除不良的房间反射音，以实现录音室级别的音质；

5、使用更加精准的新型麦克风达到更精准的测量（雅马哈功放RX-A3020和RX-A2020亦有使用）。

▌ MCACC（Multi-Channel Acoustic Calibration system Control，多声道自动音场补正系统）

如果您想要选购高于入门级的AVR产品，而刚好这个型号没有集成奥德赛系统，那么MCACC校正系统就是非常不错的替代系统之一。

MCACC（Multi-Channel Acoustic Calibration system Control，多声道自动音场补正系统）是PIONEER（先锋）推出的房间声场自动校准系统。这一技术在过去几年做了不断优化，除了音压强度及频率响应外， MCACC在量测聆听环境的音响特性和进行响应频率补偿时，全套用“时间轴线”技术，让系统分辨直接声音和室内反射，从而完成针对人耳听觉特性所进行的更精确、更敏锐的频率响应微调。

同时，先锋的机器可以根据您的选择的模式，可以调整5到九段的参数均衡器。并为玩家提供了图形化的房间混响测试结果显示。

▌ Trinnov Acoustic Correction

Trinnov为自己的测试系统命名为“Acoustic Correction”，该系统不仅工作在频率域和时间域，还同时工作于空间域。其测试MIC实际上是一组麦克风阵列，其中，有一个箭头会指向屏幕，测量过程中，系统将实际音箱位置映射到三维空间，通过将扬声器虚拟移动到预测的位置来优化扬声器摆位，例如前方主扬声器相对位置过远或过近，系统会通过模拟计算将扬声器位置进行虚拟调整，当系统判断您的中置音箱摆位有问题甚至可将中置发声点进行虚拟位移到与左右主声道同样高度。

其结果显得非常怪异，原因便是对声音的表现过度干预，但在实践中有时这类做法却非常有效。如果你的房间条件不允许你将环绕音箱对称摆放，或者房间比例严重失调，其强烈推荐您使用该系统。

▌ XTZ Room Analyzer

XTZ是针对发烧友而推出的房间声学分析仪。作为一套完整的房间分析仪，它具备了多种房间测试功能，如高分析力的低频部分频响测试、能找到房间节点，并计算出必要的补偿进行修正，还具备声谱图、混响时间的测试，采用USB麦克风拾讯系统。另外软件配有友好的用户操作界面，支持PC的Windows XP和Vista系统使用。

▌ Sunfire XTEQ

Sunfire没给这套系统起一个类似它们低音炮那样响亮的名称，它的特点是快速、简便。不过和PBK一样，它只能解决低频分频点以上的声学问题。

▌ TACT

TACT也是一款非常不错的数字校正系统，不过，调试这种系统需要基于使用者的听音水准。目前，该系统只和该公司产品配套销售，不久前，该系统将与Emotiva的新XMC-1前级处理器配合销售。

结语：关于房间声场调校的系统还有很多，本文并未进行一一列举。这里需要注意的是，使用房间修正软件只能在一定程度上对空间的声学问题进行修正，真正需要得到好的效果还需要房间声学处理来配合。而且，通过电子电路对信号进行处理以补偿房间声学特性的这种方案，虽然可以快捷方便地解决房间声学问题，但或多或少对房间原始声音表现进行了干预，因此在发烧友们的心里一直是又爱又恨，褒贬不一。