通常PA系統的工作頻段會被劃分為不同頻段，由不同的揚聲器分別負責重放（次低頻揚聲器負責低頻部分，吊裝的揚聲器負責中高頻）。換句話說，也就是聲源所處的位置不一樣，因此會在分頻點附近的頻段出現有益或有害的聲干涉。在分頻點附近頻段就需要調整聲音到達的時間來實現時間線的對齊。
通常來說，我們需要根據兩組揚聲器之間的距離差來確定延時量，但是情況并不總是如此。在分頻點頻段的相位會受到濾波器的影響，所以延時量的應用并不總是僅僅根據距離決定。
本文簡要的描述了如何在這種系統架構下實現正確的時間線對齊。首先，我們會探討較小規模的系統在無響室內的情況；然后會將時間線對齊的流程應用于大型PA系統，并對系統進行測量驗證。
測量設備
一個墻面、天花和地板都滿布吸聲體的無響室可以讓我們進行一些“干凈”的測量，對系統的相位響應進行記錄。無響室的體積是400 m3，在200 Hz以上的頻段混響時間是<0.2s。
我們需要一個基于快速傅里葉變換算法（FFT）設計的測量系統來獲取振幅和相位響應。我們選擇了一些小型揚聲器作為音源，這些揚聲器將會用于模擬大型PA系統的小型化揚聲器系統。
小型化系統可以使我們了解一個真實的系統在實際應用當中的表現如何。對小型化系統的測量永遠不能替代在實際應用場合進行的測量，但可以幫助我們在真實環境中進行最終的系統搭建之前提供很多信息。這些在實驗室獲得知識會為我們在真實環境當中的日常工作提供極大的幫助。
測量流程
首先我們會建立一個由2只小型揚聲器構成的小型系統。第1只揚聲器用于模擬次低頻揚聲器（使用外置的分頻設備限制其工作頻段）并將其放置在測量平臺的基礎平面上。第2只揚聲器會用于模擬中高頻揚聲器并被放置于第1只揚聲器上方，此外兩只揚聲器的物理位置會有輕微的差異。通過這種方式使兩只揚聲器處于時間線非對齊狀態，如同一個包含吊裝中高頻揚聲器和地面堆疊次低頻揚聲器的大型PA系統。
通過對這個小型化系統的測量并采用延時校正的方式，我們可以避免由于兩只揚聲器同時播放同一音源信號時出現的干涉現象。
當兩個聲源的工作頻段有重疊部分時會發生什么情況？
將第1只揚聲器（次低頻）和第2只揚聲器（中高頻）的測量結果在同一個窗口中顯示。當我們將兩只揚聲器的相位和振幅曲線進行對比時會發現，在兩只揚聲器工作頻段重疊的部分（200 – 300 Hz）存在相位差。
通過增加或減少次低頻揚聲器的延時，使兩只揚聲器在工作頻段的重疊部分（200 – 300 Hz）的相位曲線重合。
最后我們將未對齊時的曲線與對齊后的曲線進行對比，經過時間線對齊校正的頻響曲線更加平坦。
當兩個聲源的分頻點頻率相同時會發生什么情況？
我們再次對前述揚聲器系統進行測量，對比兩個聲源的相位和振幅曲線會發現在分頻點（270 Hz）出現相位差。
在次低頻饋入信號鏈中增加或減少延時，使兩個聲源在分頻點（270 Hz）的相位曲線重疊。
在這個示例當中，改善情況不像前一個示例中那么明顯。但在兩個示例當中都顯示出經過時間對齊處理的系統擁有更好的響應特性。
實地測量
實地測量的系統包括1個由4只揚聲器組成的陣列，1個次低頻揚聲器擺放在主揚聲器陣列下方。
對系統的初始測量結果被保存下來，并根據觀察結果進行相位校正（和在實驗室內使用相同的方法）。校正結果非常明顯，當系統的時間線實現對齊之后，我們得到了非常平坦的頻響曲線。
實地測量的結果與在實驗室對小型系統進行測量的結果有一些差異。實地測量時會出現一些不規則的相位響應曲線，這是由于在某些頻率連貫性缺失導致的。
結論
對于類似線性陣列揚聲器系統的PA系統進行正確的時間線對齊對于系統性能的優化來說非常重要。在與次低頻揚聲器配合使用時，相位偏移可能會在分頻點區域導致明顯的不良影響。在無響室內對小型系統進行測量是為了在實地測量之前預測系統的行為表現特征。次低頻時間線對齊的最佳方式是使用相位測量工具。相位偏差經過校正的系統響應特性會得到明顯的改善。
作者：Natàlia Milan & Joan Amate
編譯：易科國際 金磊
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