如何正確地部署多個低音喇叭以達到心形（Cardioid）指向效果

作者：Christophe Anet 發布日期：2022 年 6 月 2 日

原始文章

先談基礎：低頻是全指向的

首先讓我們回顧一下，一般的低音喇叭在 200Hz 以下發出的低頻能量，實際上是全指向（Omnidirectional）的。這是因為喇叭的指向性與其尺寸與所產生聲波長度的比例有關。聲波的長度與頻率成反比，因此當低頻聲波的長度遠大於喇叭驅動單體與音箱的尺寸時，聲音就會往四面八方平均擴散，包括兩側與後方。

心形指向（Cardioid Radiation）

我們都經歷過低頻聲音四處擴散所帶來的問題，例如聲音回授、某些區域低頻過多堆疊、或是打擾鄰近空間等。自從 1950 年代後期開始，音響工程師便開始透過部署至少兩顆低音喇叭，並透過精確地設定延遲、極性、音量與距離，使低頻能量變得有方向性。這種指向特性稱為「心形（Cardioid）」，因為其聲場覆蓋圖像呈現前方音壓高、後方音壓低的心形圖樣。

心形指向部署（Cardioid Deployments）

既然兩台或更多台 KS118 超低音喇叭可以非常簡單地排列並設定成心形（cardioid）指向輻射模式，而不需要複雜的計算或處理設定，那麼我們應該要回答的問題是：如何正確地擺放這些超低音陣列，才能獲得最佳的心形指向效果？

用於心形模式的處理程序，已經預先編入每台 KS118 超低音喇叭的 DSP 中。每台朝向觀眾的超低音，應選擇心形預設值「Forward」；每台背向觀眾的單元，則應選擇預設值「Rear」。然後，將相同的音訊訊號輸入到這兩台喇叭，並且在每台設備上設定**相同的增益值（gain）**即可。

圖 1 – 兩台 KS118 超低音喇叭的心形指向配置，顯示出心形輻射模式

接下來的問題是，**要如何在舞台或其附近的地面上實際擺放這些超低音喇叭？**有三種可能的部署方式，選擇取決於舞台與場地的佈局、觀眾與舞台的相對位置、是否會遮擋到影像投影等因素。

一個不錯的選擇：並排放置（Side-by-Side）

將兩台 KS118 並排擺放（見圖 2），可能可以節省空間，並讓觀眾對舞台有良好的視野，但所產生的心形指向模式精準度有限。

圖 2 – 將兩台 KS118 並排放置時的心形部署與 DSP 設定（俯視圖）

更好的解法：堆疊擺放（Stacked）

將兩台 KS118 垂直堆疊（見圖 3），可產生與並排類似的效果。當然，這樣的配置可以釋放地面空間，對於空間較小的場地尤其有利。

圖 3 – 兩台 KS118 垂直堆疊的心形配置與 DSP 設定（側視圖） 注意：面向後方的低音喇叭擺在最下方

最佳選擇：背對背擺放（Back-to-Back）

將超低音喇叭背對背擺放（見圖 4）能達到最佳的心形指向效果，在後方可達到高達 15 dB 的聲音衰減。場地或舞台需允許這種擺放方式，因為這種配置需要較大的佔地面積。

圖 4 – 兩台 KS118 背對背擺放的心形部署與 DSP 設定（側視圖）

三台超低音喇叭的心形排列方式

三台超低音的配置中，若有兩台朝前、一台朝後，可在前方產生更高的音壓輸出，但後方的衰減效率會稍微下降。再次強調，堆疊方式的效果仍然不如背對背擺放來得理想。

圖 5 – 三台 KS118 的心形部署與 DSP 設定，可採堆疊（側視圖）或背對背（俯視圖）擺放

結論

超低音喇叭的心形部署在各種製作活動與固定安裝場合中都非常有用。無論是為了防止低頻傳到鄰近住戶、在特定區域控制低頻（如展覽、會議、研討會等）、減少舞台上的低頻回授，或是在同一大型場地或戶外舉辦多個活動時避免互相干擾，心形配置所帶來的後方聲音衰減效果（例如 2 台 KS118 或 1 台 KS212C 可提供高達 15 dB 的衰減）大大擴展了低音喇叭的應用可能性。

部署多台 QSC 超低音以實現心形指向，其實非常簡單（我們也有相關影片可參考），只要你理解各種配置的優缺點即可。 享受美好低頻！