高雄武昌教會聲音工程記錄___________________________________音匠音響 200604~200609

在 2006 的 4 月份很榮幸的接觸到南部一個教堂的聲音工程建設,初碰頭時,公司的 Anzo 要我把
SmaartLive 整理好一套,他要南下幫人測量空間。
看到工程的平面圖之後,我與 Anzo 先行紙上作業,把教堂裡主要的聆聽空間,將其分格成九個區塊,
以九宮格的方式來進行一個基本的空間聲響的丈量。
是的,整個現場初略的量測後,回到公司把這些記錄的聲波整理一下,將它們匯入統計試算表裡計算後,
得到落差很大的數據,事先我完全是不知道現場的狀況,也還沒看到照片,數據出來後,我本以為測量
過程有誤,開始質疑技術過程,結果並不是哦,我的伙伴很仔細的是重複量測的,當我看到照片才知道
原來如此,因為整個現場是一個大型挑空的鋼筋水泥建築,有經驗的人差不多知道那現場會是什麼樣的
聽覺了,Anzo 在每一個區塊裡使用的音壓能量是在 80~85 dBSPL,最遠的聽眾位置離訊號喇叭大約
10米,左右兩邊的建築結構有些不一樣,也因此左與右的 Acoustic Live 數據有一些不一樣。
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圖 001,這是參樓的空間,架喇叭的位置將會是講台。


圖 002,從參樓入口處右方攝取,那一片大牆壁會有一個很
大的十字架築起。


圖 003,這是從講台上拍攝,可以看到四樓到五樓的剖面。


圖 004,第二次南下複測時,使用 3G 網卡來做視訊連絡。


圖 005,站在伍樓右邊的位置拍攝。


圖 006,站在陸樓入口處拍攝,可以看到伍樓的邊緣走道。


圖 007,站在伍樓欄杆處拍攝,可以看到樓梯直上陸樓走道。


圖 008,站在參樓入口處拍攝,手指的是伍樓前源緣,會打掉
一些,然後肆樓的隔層將會補出來。
上面這八張圖全都是武昌教會參樓以上全部挑空的建築格式,在什麼都沒有的鋼筋水泥組合,我們講話
都帶有餘音繞樑的情形,隨便一個物件落地就會變成龐大的聲響,酷!在這裡如果錄布袋戲武功高強的
講話聲一定很好玩…………….


SIA-001,這9條清析曲線分別代表一個聆聽區塊,然後從 63 Hz~12.5 KHz 的清析能力。


SIA-002,活用 Excel 的計算公式,與 SIA 測得的數據相結合即可求出曲線結果來。


SIA-003,這兩條清析曲線分別代表一次與重複發聲的清析能力,由此可知水泥牆的可怕了。
從貼圖裡可以看到整個清析表的曲線,以這樣的空間聲響要來建立聲音系統是非常的不理想,會有問題的,
也當然,各位一定想知道怎麼的量測的,其實這 2D 平面的數據是好取得的,科技演變至今,它所需要的
是人們本身的瞭解應用,至於標準,這些儀器元件與軟體是非常標準的,其誤差值都勝過坊間隨手賣的
一些儀器呢。
好的,我來說明大家想知道的架構。

Software Smaart Live + Acoustic Live

Measurement Microphone Behringer ecm-8000

Sound Interface TASCAM US-122

Speakers MRTIN-Audio W2

Power Amplifier Crown 2400

SPL Meter American Recorder

就這麼單純,以前這些樣的量測可是要花費很的金錢與驗証的,過程呢,將兩只喇叭單純的置於左與右,
之後在置於單一中間位置,分別的量測結果,以九宮格來逐一的進行。當然現今的科技甚至都還有那 3D
之類的高量測產物,所得到的圖像也都很美與裡解,在這裡我們是以使用的人氣比較普遍的 SmaartLive,
來做解釋,其結果也都是一樣的。
以九宮格來逐一的進行,就表示我們會有 9 次的量測結果,那麼如何知道它們標準呢?每一個聲測點的
音壓,我們都保持在 82~86 dBSPL 之間,當我們啟動 SmaartLive 的 Impulse,然後使用
Pink Sweep 的波形,
截錄完成後,打開 Acoustic Live 軟件裡的 Analysis Module,可以比較兩次或多次截錄的波形與數據,如此
可信度就更加提高,要更精準時,可以在 SmaartLive 的 Impulse 功能的 FFT 數學增加到 64K 或是 128K 的
計算。只是要有耐心,因為時間會更久一點,當然啦,對於一件工程,這樣的步驟算是一件事,是不能
忽略的,這樣的事卻偏偏是被現今音響人所遺漏與逃避的。
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圖 009,參樓的講台開始定模灌漿。


圖 010,超低音位置。


圖 011,參樓講台的雛型。


圖 012,還記得圖 003 的位置嗎,肆樓夾層已經成形了。


圖 013,這是肆樓的位置。


圖 0114,肆樓木工初胚。


圖 015,這是我站在主喇叭的位置看陸樓入口處。


圖 016,站在陸樓右方看過去,已經搭滿鷹架來裝潢天花板。
有了這些數據,接下來就是提出硬體的架構,當然建議書裡也基本的提到一些設備,就這樣的空間條件以
及未來作業上的需求,我主動的建議英國喇叭MARTIN-Audio的設備,從其產品裡,不難看出有太多的設備
元件是針對教堂建築、文藝戲劇廳、電影工業而設計的。
所以呢,與英國 MARTIN-Audio 公司的好友溝通後,直接使用了幾款的喇叭來建立這個空間的聲音系統。
主堂的主喇叭使用 W8LM 8只,Down-Fill 使用 W8LMD 2只,合計是 10 只的小陣列,採單串 mono 懸吊,
副堂的主喇叭與這兩堂的反送喇叭全都使用 MARTIN 的 Architectural 系列裡,價格不斐的 AQ-8 喇叭。
另外在壁柱上,要讓聲音清析有能補償到主喇叭放送時,空間的不足位置,我採用了 Architectural 系列裡
C115T,Surface-mount loudspeaker。
這些建議上呈後,經過教會體系的討論與研究,最後決定採用我們的計劃,在這裡我必須說的,就是我很
佩服教會裡的資源,各位可以去想像一下,任何世界的名牌喇叭他們都知道,然後他們也研究各喇叭公司
的歷史,市場上的回應等,不止是喇叭哦,舉凡跟音響有關的主要產品,教會裡的教友們自然就有人會去
瞭解與分析,這樣的資源非常的龐大,很嚇人的,也因為如此,先前的會議討論作業雖然紛亂擾心的,
但是當事情定奪後,目標確立,整個工程行動如魚得水,逐一的進行完成,這在我二十多年的事業過程上
留下一個很好的回憶……………..
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上述的內容就是武昌教會的參樓挑空部份介紹,接下來就是走回到地面上壹樓,在這壹樓的空間裡呢,我們
給予稱為副堂,這個空間,它可容納近 400 人之多,
呈矩形架構,在未成型前,聲音一樣是慘不忍聽,原始
數據就別貼了,我會貼完成的一些量測數據來與各位分享內容。
整個教會裡一共有兩處主要的現場,
即為主堂與副堂。
主堂就是挑空四個樓層高的空間,也因為瞭解到為什麼殘響會如此的嚴重,副堂則是一層
標準的室內方格空間架構,
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圖 017,這是我站在副堂中央拍正前方講台位置。


圖 018,站在副堂講台右方位置拍正門入口處。


圖 019,SIA 軟體量測。


圖 020,副堂講台成型後,超低音喇叭的位置。


圖 021,試放低音喇叭,這樣的位置我並不是很喜歡。


圖 022,木頭地板安置後,超低音喇叭的位置。


圖 023,副堂講台左方接線板位置。


圖 024,木工包覆初胚。
副堂系統__首次使用在20060820............

副堂是在壹樓與會的空間,椅子排滿可達 350 張之多,就是說這樣的位子仍然要分四次做禮拜才能消化掉
人數,各位就知道這教會的信徒有多少了。
我的規劃是採用
Yamaha 01V96v2 為主軸,
MARTIN AQ-8 為主喇叭與監聽喇叭。
超低音使用 MARTIN 的 S-118。
監聽設備全是 IEM 系統,除了基本的 4 只舞台返送 AQ-8,平常 AQ-8 使提供給牧師主講時的監聽,
當過程進行到歌唱內容時,就成為合音們的監聽,達到一物
兩用的定義。
從圖看上去,可以瞭解到整個室內的裝潢佈置並沒有很幫忙聲音的殘響問題,尤其是石子地板光亮無比,
成為最佳的反射利器,因此在空間等化調整上,我得到很大的低頻干擾,那時的超低音 S-118 是放在講台
下的,而且如圖是躲起來的,
我甚至量測到時間是倒過來的,比主喇叭還要慢很多!而且是亂跳的,
很傷腦筋的,很感謝教會裡的組織可以瞭解與接受這樣的物理問題,更答應我們把超低音喇叭搬出那個
凹陷處,雖然破壞了一些裝潢視覺的美,但是我們得到良好的低頻延展,最大不同處就是大鼓的聲音聽
起來對了,這是每一位參與的人,從原有的架構到喇叭搬出地下後,大家所聆聽後的結果。
原則上搬出講台下的凹槽後,主喇叭與超低音相插2米多的距離 SIA 軟體結果告訴我們也就是 6 毫秒之多,
很有趣的物理啊,一般有的人是不理會這樣的些許差異,然而在這裡卻使得大鼓的低頻與泛音是分離不相
干,很不好聽,當我們修正後,整個鼓組,與低頻,以其說就是 AQ-8 的 8”低音與 18”的低音,這兩者
中間的取捨我們找到了平衡點,( SUBLow cross point = 118Hz )。
這是第一件技術問題的排除。
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圖 025,辛苦的 ( 線民 )。


圖 026,木工趕工中使用雙鋸台。


圖 027,聲音 / 多媒體 / 燈光控制室。


圖 028,外部活門提供配線用。


圖 029,講台中央主講麥克風接口。


圖 030,副堂講台的雛形。


圖 031,MARTIN AQ-8。


圖 032,AQ-8 與掛架。
第二件就是傳統鼓組所發出的直接音非常的大,音樂電平提高到抗衡那直接音後,就會變得非常大聲在
現場。我們甚至帶了壓克力隔板來做阻尼都起不了什麼作用,這是教會不是演唱會,必需保持一個基本
舒服的聆聽音壓,之前我們已經排除所有講台上的直接聲響,如 Bass、Guitar 的音箱全都不用了,
所以講台上所有的聲音全都是從主喇叭放送出來的,再次的商討與研究,教會方面首肯使用電子鼓組,
當這套設備安裝完成後,我們開始出現笑容了,整個現場就像在放 cd 一樣,除了合音,大家全是 IEM
系統,太乾淨了,太好調整了,
8 月 20 號第一次的禮拜聚會使用,讓我非常的安心與高興,因為這套系統表現得太好了,人聲的表達是
這麼的清楚,在沒人的時候,我們量測到的清析值都是在 06~0.64 之間打滾,任你再怎麼的修正音場,
大聲、小聲一點、角度都一樣啦,當清析值從 0.61 直跳 0.63 時就是我們開啟那 8 只的環壁喇叭
MARTIN C-115T,在人聲的唇齒上補償了太多明顯的清楚,為了不浪費能量,這 8 只喇叭我只路由 Vocal
與傳統鋼琴,而且 Low cut 到 100 Hz,因此它們工作得非常輕鬆,這 8 只環壁幫了現場清析太大的忙了。
哦,對了,關於 IEM System 我們使用 Westone UM-1 耳機,腰掛有線耳機放大器是 FISCHER AMPS 的
InEar Monitor Beltpack。
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圖 033,把低音拿出來就對了。


圖 034,聆聽位置雷射校準。


圖 035,調整一事。


圖 036,調整與商討。


圖 037,MARTIN AQ-8 for stage Vocal。


圖 038,IEM 設備。


圖 039,鋼琴底部 Cducer 收音麥克風。


圖 040,AKG GN30+CK80。
第三件事,在調整好的主講麥克風,我們採用的是 AKG 產品裡面 GN-30 加上 CK80 的音頭,使用它如圖,
我們調整好一個最佳收音區,在牧師主講過程上都表現的非常好,問題來了,教會禮拜的過程中,音樂
引領敬拜內容是連續性的,
那麼這樣的組合是會有聆聽問題的,什麼問題呢?
經過實地量測
正常維持在 76~80 dBSPL 的講話證道的音壓就聆聽上是很好的,而且牧師在那最佳收音區
低頭 / 抬頭 / 轉頭時,音質與音量是幾乎不變的,當結束上半段說話,音樂歌唱引領接著,現場音壓電平
最高會到達 92 dBSPL 之多,再度回到主講台時的音壓會有問題,聆聽者會覺得小聲不夠了,因為他們剛
接受完比較大的音壓,偏偏這是超廣角的麥克風,在調整好迴授嘯叫潛在點之後就會那樣了,要再來提
高音壓是很困難的,除非更換單指向音頭就可以,不過這又違背當初設計一個好的講話收音位置,因為單
指向麥克風並不能讓說話者行為那麼自由任動的。
一陣解釋與討論,這樣的收音決定只用在小組會議,或是僅有純說話的場合使用,這樣是對的,那麼敬拜
過程的銜接要怎麼解決?
我們讓牧師使用無線電的耳掛,這麼一來物理技術問題就排除掉了,而且牧師是
隨時可以加入過程的,改變了收音技術問題,副堂的聲音又往好的方向前進一步。
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圖 041,IEM 調整。


圖 042,場地還沒好,教會裡其中一團先來適應耳機。


圖 043,環壁喇叭 MARTIN C-115T。


圖 044,全數位化,東西變少了。


圖 045,向下支援的卡座必須的,還有 LAB Power。


圖 046,簡單明嘹經濟,Behringer 系列。


圖 047,副堂主喇叭,MARTIN AQ-8。


圖 048,設備配線還沒整理哦。
這場地先前的空間聲響我們就不用去說它了,我貼起這些數據是副堂裝潢成形後,開始使用的空間清析值,
使用的標準是 50 msec 內的清析值,以殘響度這麼大的空間聲響,這樣算是有一些嚴格啦,這是一個自己在
教會有限預算內,讓我們的設計能夠被採用,與各施工單位的配合總結出來的結果,自己總是會珍惜這個
結果,所以就很仔細的不斷的去量測然後改善,這個空間最遠的地方量到 19.5 米的位置,音壓是
89 dBSPL,沒有人的空間下,清析值是 0.61,很滿意了,因為當與會的信眾坐滿時是 3 百多人,雖然不能
在那樣的情況下量測,但我想在那樣的環境一定直逼 0.7 的清析值。
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SIA-004,這是副堂完成後,在椅子擺好但是沒窗簾下,所測得的清析能力。


SIA-005,,將數據轉換成圖形的顯示,第一次聲音表現在 0.6 以上很j讓人安心。


System-001,這是副堂完工後第一次修編的系統簡圖。


System-002,副堂完工後第一次修編的 IEM 監聽系統與講台監聽系統,還有壁柱輔助喇叭。


System-003,副堂調音台與輸入路由的簡圖。,


System-004,副堂主喇叭系統,還有超低音喇叭。


System-005,副堂控制室裡,聲音設備的排列組合說明。


System-006,講台左與右的輸入出接線面板說明。


System-007,副堂移動式的木機櫃說明圖。


View-001,控制室都是電腦。


View-002,中庭的輔助喇叭 P-Audio 還沒啟用。


View-003,一共是 340 張椅子分 4 次做禮拜。


View-004,控制室第一次使用,都是人,很熱鬧。


View-005,從副堂右後方拍攝講台處。
未完......................工程尚再進行中,請耐心等待主堂音響系統的最終心得報告