家庭影院系统设计

🏠 首页 《无线电》杂志 1995年 🔗 第12期 🔗 第9页 分类:业余实验与制作 🔗 顾涛 🔗

家庭影院现在已成为家庭娱乐业界关注的焦点,视频设备制造商竞相推出大屏幕、宽屏幕电视机和影碟机、数字式小影碟机等来占据这一潜在大市场,而音响设备厂商更将生产方向向AV系统紧跟以免落伍。另一方面,家庭影院不可或缺的软件资源也很丰富,自七十年代中期以来,全世界累计生产出4000多部杜比立体声电影(包括70mm磁性声迹影片),其中有2300多部已录制成杜比环绕声录像带或激光视盘。为给新入门者提供具有可操作性的指南,本文将介绍家庭影院设备的选配、屏幕尺寸、座位安排以及有关要点。

一、视频

配置完整的家庭影院应如图1所示,包括大屏幕电视、多个音箱和器材架。

图1
图1 🔍原图 (941×569)

视频接收机常见的是电视机,但由于受技术限制,最大屏幕尺寸只有35英寸。更大的屏幕只有靠投影设备来实现。内投影电视屏幕尺寸一般为40~50英寸,与普通电视一样,也有4:3和16:9两种宽高比的型式。其缺点是占地空间较大,机壳又高又深。

要获得最接近电影院的感受,则可选择前投影机,其屏幕超过100英寸(对角线)。然而,投影的亮度和对比度均稍逊于普通直视型电视;屏幕尺寸越大也越容易显示出原始画面上的缺陷。另外,投影系统必须经常地调整才能保持最佳画面质量。

大屏幕对节目源质量要求较高。至今为止激光视盘(影碟)是最理想的媒介,其次是S-VHS录像带和Hi-8像带,但由于只有空白带,它们的用途限于自己录制节目。电视广播和有线电视是很重要的节目来源,其效果取决于电视台和接收状况如何。最普遍使用的VHS和8mm像带,画面质量最差,但来源广泛、价格便宜。

二、音频

图1所示的系统中共有9只音箱,但这并非是一个典型配备。现在多数影片采用编码4声道:前方左、右立体声道,前方中央声道和后侧方环绕声道。矩阵解码器(如杜比环绕、杜比定向逻辑等)将编码信号恢复为4声道,另外一般还生成一个超低音声道。

电影音响主要是通过左、右主音箱发出的,因此整个系统的关键是选用高质量的主音箱。电视机内的扬声器在频率响应、失真和输出功率各方面不能达到高保真的要求。

与音乐欣赏不同,家庭影院中的中央扬声器至关重要:它重放影片的人物对白,使其定位于画面中。否则,任何偏离中轴线的欣赏者会听到人声来自与他较邻近的主音箱而不是画面上人物的位置。不过,环绕声解码器提供有“幻像”模式,由左、右音箱播放中央声道信号。

专家们推荐应采用相同的三只前方音箱,以保证声音特征的一致性,当音像顺序移过三个音箱时真实自然。例如,当喷气飞机从左向右掠过,发出的轰鸣声保持相同的音色。如果三个音箱相同或非常类似,应设定杜比逻辑的“宽广”模式。实际上,中央音箱往往是置于屏幕上方或下方的小音箱,低频响应很有限,这时解码器应设定在“普通”模式,中央音箱只重放100Hz以上的声音。

左右环绕音箱使观众产生身临现场的感受,它们发出各种效果音响和环境声,如远处的枪炮声、直升机在头顶盘旋。但欣赏者注意的中心应该是屏幕上的画面,环绕音箱切勿喧宾夺主。为此,环绕音箱可置于比观众头部稍高的位置。专用环绕箱在设计时就考虑使之具有最大的声扩散度,避免定位效应。例如采用双极辐射或双面辐射单元的音箱。

环绕音箱可放置于房间后部或两侧。图1给出了两种情况。多数家庭影院只有一对环绕音箱,可任选侧方或后方位置。环绕音箱一般不需很大,因为环绕信号中很少包含100Hz以下的低频,而且杜比解码器也截去了7kHz以上的高频成分。用原有的小书架音箱作环绕用不失为经济有效的升级办法。

今天,电影音响中最惊心动魄的是强烈的低音,由50Hz直到30Hz。主音箱即使是高质量的全频带音箱,播放音乐中的低频很出色,但仍不能满足电影的要求。一个完美的家庭影院应当配备超低音箱来重放极低频音响,那是影片壮观效果所在之处。如果经济条件允许,使用两只超低音箱最为理想,如图1所示。

三、器材

简单的配置可以是Hi-Fi录像机或影碟机,加一部带解码电路的AV中心。高级配置可用AV多功能前置放大器、独立的环绕声解码器、6个声道(左、右、中、环绕×2、超低音)功率放大器。

器材架应牢固稳重,深度和高度足够,便于散热以及插接导线。

四、屏幕尺寸与座位

怎样设计家庭影院中屏幕的最大尺寸与房间大小相配,又最适宜观赏?屏幕越大越好,但考虑到观看距离,过大或过近都要避免。可参考工业界已有的技术指标。

电视屏幕尺寸是按对角线测量的。普通电视的宽高比为4:3,专家推荐的最佳观赏距离为画面高度的4~6倍,相当于对角线长度的2.4~3.6倍。

对新型16:9宽屏电视,情况较为复杂。如果按4倍画面高度计算,观看距离约为对角线长度的两倍。而事实上,宽屏幕电视在很近的距离观看也很舒适,例如在1~1.5倍对角线的距离。

现在把屏幕至座位的距离划分为近、中、远3种情形如图2所示。近位置一般适合儿童需要,成年人会感觉“中间”位置较舒适。

图2
图2 🔍原图 (827×647)

表1给出对4:3屏幕电视运用的观赏距离,参考表中数据及房间大小、家具摆放情况,可以确定屏幕尺寸是否过大。

图3
图3 🔍原图 (893×264)

家庭影院日常只有二、三名观众,但如果加入亲朋好友,就不得不考虑座位容量了。表2帮助你确定距离多少,观赏者能坐在满意的位置上。

图4
图4 🔍原图 (900×260)

五、达到影院中的效果

为了在家中获得与电影院里相似的感受,就需注意到音响的响度。卢卡斯公司的THX标准指定家庭影院声压级为105dB。那么需要多大功率才能实现呢?这取决于扬声器的效率和房间大小及声学特性。一个“沉寂”的房间(充满书架、家俱、铺地毯、吸声的顶棚)要比“活跃”的房间(没有家俱和吸声物)多消耗30W的功率。

对一般居室来说,每声道平均功率有50W已经够了。最新的AV中心前方3个声道功率大多介于60W~100W之间。至于环绕声道,声压级至少比主声道低10dB,功率需求约为主音箱的20%~30%。

家庭影院是一套十分复杂的系统,以上只是基本的设计规划。真正的家庭影院是将视觉和音响完整交融,令人愉悦兴奋。除了选配器材,系统的调试、摆位亦非常重要。为免事倍功半,应请教既有技术知识又有丰富经验的行家们。(顾涛)