PPAA（擴聲）系統設計

編譯/何青青

筆者參與過很多PA（擴聲）系統的設計，設計PA系統時應該做到哪些？而系統又對什么無能為力呢？

1 良好PA系統聲音的特點

（1）聲音干凈

干凈的聲音可以避免失真。盡管失真的形式有多種，但是最明顯的表現就是功率放大器電路過載時聲音出現的“模糊”或“粗糙”現象。這種現象在某些場所可以出現（比如“過載的”電吉他聲），不過在現場擴聲系統中是絕對不能出現的。現場擴聲中我們要能夠清晰地重現“過載的”電吉他聲，而不是將本來沒有的失真信號加進去。

（2）聲音清晰

沒有噪聲的聲音會顯得清晰。如果將擴聲系統所有的輸入信號靜音，本底噪聲聽起來像尼亞加拉大瀑布（或像巨型油輪的機艙）那樣響，那么，整場演出包括觀眾在內都會受不了。

（3）聲音易懂

若所有的環節都明朗可理解，那么，聲音聽起來自然就易懂。假設某人對著傳聲器說話時口齒清晰，那么，每一位觀眾聽到的聲音應該都比較清晰（比較明朗易懂）。室內聲學環境太差會影響聲音易懂度，而一套好的擴聲系統正確安裝后，通過其出來的聲音應該能讓在場多數觀眾都能聽得清晰。

（4）聲音自然

要是某些頻段比較突出或者比較缺乏，那么，聲音聽起來就不自然。這種效果用于做特效還可以，但一般來說不希望歌唱聲聽起來像是歌手在使用廉價傳聲器，或者鼓聲聽起來像是鼓手在用橡膠錘捶木門。如果歌手確實使用的是廉價傳聲器，那么希望大家閉著眼睛都能聽出來。盡管均衡器可以補償某些樂器的音質，但是廉價的三流夾板吉他聲聽起來就是三流的，同樣，假設架子鼓沒調好音，也沒有阻尼，那么，即使使用非常昂貴的傳聲器、調音臺、功率放大器以及揚聲器系統，也不會產生優質的聲音。

（5）聲音平衡

要使聲音聽起來平衡，需要各種元素共同配合。假設吉他聲太重，那么，樂隊其他的樂器聲音就會聽不清楚，或者軍鼓聲蓋過了人聲等等，這樣的演出可能就不會成為觀眾欣賞到的最棒的一次演出。對于觀眾來說聲音平衡很重要，但對于音樂家來說就沒那么重要，因為音樂家在演奏時更加關注的是自己或其他一些特殊樂器的聲音（這也就是為什么很小的音響系統也需要配置監聽的原因）。吉他演奏者（哪怕坐在觀眾中間）也會覺得吉他聲不夠響亮。同樣，貝司手彈奏貝司時以及小提琴手演奏小提琴時也都會出現類似情況。盡管其中涉及個人品味和主觀性因素，但其目的就是保持聲音平衡，否則，有些音樂家就會發牢騷或者干脆棄場而去。

（6）聲音分布均勻

不僅在音響工程師所坐的位置上聲音聽起來要干凈、清晰、易懂、自然和平衡，在場的每一位觀眾都應該能聽到同樣優質的聲音，這要求盡可能確保聲音能夠覆蓋整個觀眾區。當人們穿過觀眾區時，肯定不希望在不同位置聽到的聲音變化差別太大。所選的揚聲器系統也要均勻分布（揚聲器系統所覆蓋到的同一個區域內，聲音在任何頻段上都應該保持一致），有著良好的指向性控制（不需要覆蓋到的區域，聲音絕對不能輻射到：墻面和天花板反射回來的反射聲會導致聲音出現峰谷——AKA梳狀濾波，從而影響聲音在不同頻率點上的平坦度）。揚聲器系統的擺放位置對于聲音的不均勻度來說也是個重要的因素。

（7）聲級足夠

盡管音量大時，聽起來震撼，但對于出色的擴聲系統來說音量過大會干擾其他一些特性（事實上聲級過高，聲音聽起來不會干凈、清晰、易懂、自然、平衡以及均勻，甚至會覺得“太響”）。雖然聲音太響不合適，但是音量必須足夠。

為了使聲音足夠響，擴聲系統需要過激勵余量（至少要預留出幾分貝，以便失真情況下還能聽清）。因此，功率最好能夠比實際功率稍大些。輸出每增加3 dB，系統功率要增加一倍。如果需要3 dB的過激勵余量，那么系統功率就要是原來的兩倍，否則根本沒有動態儲備。

系統的聲級是否足夠取決于該系統所應用的場合。

演講時，系統對聲級要求相對不太高（聽音位能產生大約85 dBA的峰值聲級基本就足夠了）。過激勵余量也不太高，輸出信號沒必要低于100 Hz，甚至沒必要低于200 Hz（過低反而成為麻煩）。

錄音時（比如典型的迪斯科/舞曲等），輸出電平需要更高，低音部分也要延伸；不過無需太多的過激勵余量，因為錄音時的峰值電平可事先預知，而且一般的迪斯科/舞曲音樂的動態范圍是做了限制的。

現場演唱會時，系統的要求比較苛刻。傳聲器對著軍鼓可以拾取120 dB以上的聲級。有些聲學樂器（尤其是銅管樂器）在沒有擴聲系統的情況下都會產生大量高聲級的聲音，被放大的樂器信號（尤其是經放大器壓縮后的信號，或平均電平較大的信號）更具挑戰性。一支狂熱的搖滾樂隊既需要擴聲系統的聲級蓋過后臺，而且還要保證觀眾區的聲級比“正常的聽音范圍”高出很多（到達觀眾耳朵的峰值一般在110 dB～115 dB左右）。同樣，動態范圍也更好，系統需要的過激勵余量——需要6 dB甚至更高的余量，一點也不夸張——甚至壓縮器或限幅器都需要用到。

一般來說，我們推薦的PA系統規模大小能夠滿足觀眾的需求。不過，非常“響亮”的風格（比如重金屬樂器）可能需要更高的輸出容量。

2 PA系統無法做到的

（1）消除樂器或者后臺功放的失真。

假如信號進入多芯纜之前就失真了，那么，當它到達PA系統時也會出現失真。

（2）將嘈雜的效果踏板靜音或避免可控硅機箱工作時產生的嗡嗡聲干擾電吉他。

電吉他的音頭會將各種聲音都拾取進來（包括燈光硅箱、感應線圈以及當地出租車服務中心所發出的聲音）。調音臺面板上沒有“抹掉”按鈕，盡管陷波器和高通濾波開關可以將50 Hz的哼聲減小，但是不能完全消除。

（3）演員說話含糊不清或者歌手傳聲器使用不當導致歌聲不連貫時，還希望觀眾能聽懂。

笨拙的表達能力和欠佳的傳聲器使用技巧都可以彌補：通過上演講課以及學習如何正確使用傳聲器就可以。

（4）使用便宜傳聲器拾音卻要聲音聽起來自然。

EQ較好部分聲音渲染相對出色，但別期望會出現奇跡。同樣，使用自己的傳聲器是個不錯的主意，但是擴聲系統越高級，人們就越能發現20英鎊的便宜傳聲器和其他歌手使用的優質傳聲器之間的明顯差距。雖然這兩種傳聲器都發揮了其最佳性能，但是彼此的效果還會相差較大。

（5）在嘈雜的環境中仍要保持聲音平衡。

當然，調音師會針對操作環境做一些調整，但是不可能完全補償較差的動態范圍，也無法聽口琴演奏者獨奏。謹慎的音響工程師可以將損失降到最低，但是不能阻止其發生。

（6）每個角落的聲音都分布均勻。

當觀眾與揚聲器系統的視線不成直線（揚聲器系統安裝在柱子后面、墻壁的凹處、隔斷區或者陽臺），或者觀眾區分散的角度比揚聲器系統覆蓋的角度更寬時，分布曲線難免會不平坦（甚至很糟糕）。要想覆蓋整個觀眾區就需要添加更多的音箱，并做一些附加的處理，盡量使分散的音箱或音箱族之間按時序排列得更緊些。

（7）沒設計好或者預算不夠卻要保持聲級充足。

面積較大或者聲學條件不好的場所，聲音覆蓋起來并不容易，費用也不低（既要達到足夠的聲級，又要使得每一排的每個座位都能聽到高清晰度的聲音是不太實際、也不太經濟的）。