聽音室的設計技術

發(fā)燒圈中有這樣一種說法：“初哥玩器材，中檔玩線材，高級玩房間”。這種說法是否適當姑且不論，但聽音環(huán)境的重要性應當是和器材對等的。就目前國民收入邇言，獲得一間專用的聽音室?guī)缀跏强赏�不可及的，即使是有了一間一定尺寸的房間，如何改成適當?shù)穆犚羰乙膊⒎且资隆?br /> 　　 這介紹日本音響泰斗山本武夫在新建私宅時對聽音室的設計時的考慮和要求，山本武夫是日本NHK研究所的監(jiān)聽音箱系統(tǒng)開發(fā)的專家，也是96KHz超取樣錄放制式的提倡者，在國際上享有很高威望。以下是以第一人稱敘述他對聽音室的設計。
　 我早年在NHK研究所開發(fā)監(jiān)聽音箱2S－305時，住的是普通公寓，無法擁有一間專門的聽音室，因此也就沒有購買音響設備，及使擁有一套音響設備也是做擺設，因為當時在研究所聽的就是最高級設備，回到家中，沒有一點心情去再聽音樂。
　　30年前，我在NHK技術研究所附近購地建成現(xiàn)在的住宅，但也沒有設置特別的聽音室，而是在面向院子里約10疊的起居室里，設置了音響系統(tǒng)，但是存在隔音的問題，朝院子的門是5毫米重型玻璃門，聲音不會影響鄰居，但起居室樓上是女兒的閨房，深夜聽音樂會防礙她休息。
　　由于以上原因，在這次住宅改建時，就考慮設置一間即使是在深夜以110dB聲壓聽音樂也不會防礙他人休息的房間。由于日本土地狹窄，20年前就將靠近北側(cè)住宅的土地買下，預備和女兒女 同住，如果是我夫妻倆的話，就考慮另起住宅樓做聽音室了，因為是兩代同堂，所以不得不決定將聽音室建在地下室里。
　　我認為決定一套音響系統(tǒng)音質(zhì)首先是音源，其次是音箱和聽音環(huán)境，音源部分以最近上市的DVD音響的96KHz/24比特錄音軟件為目標，建造一座毫無保留釋放其高音質(zhì)的聽音室。
　　從工程順序上看，地下室大小和位置不決定就無法開工，作為兩代同堂的住宅還要考慮小孫子的居室以及親戚來訪時的和式飯廳，在其下建造地下室最恰當不過了。
　　12疊的房間形狀對分散共振頻率是比較好的，但是地下室因為潮濕，需要在結構墻面內(nèi)側(cè)構筑輕型混凝土板構成的中空護墻，并施工防水層，如果在加上10厘米的裝飾層，房間就顯得太狹窄了，因此在構筑地下室時，向兩側(cè)擴寬了30厘米。
　　此外天花板上要吊裝投影機，因此要保證天花板到地板間的高度不得小于2.6米。
　　房間形狀的設計：
　　要抑制混響時間過長，有將墻面傾斜和天花板傾斜的方法，，這種情況下有縮窄音源側(cè)和擴寬音源側(cè)兩種方法，一般是音源側(cè)狹窄時，聽音側(cè)寬，但是墻壁反射音源的鏡象會集中在音源側(cè)，從而使得再生音缺乏寬度感，反之，擴寬音源側(cè)，音源的鏡象通過墻壁落在聽音側(cè)，臨產(chǎn)感和音質(zhì)會有較好的表現(xiàn)。
　　我本人認為聲場的重現(xiàn)是多聲道系統(tǒng)的任務，而立體聲應當重現(xiàn)正前方的音場。因此聽音室的平面設計和東側(cè)展開圖如圖所示，左右墻壁傾斜3度，天花板也作同樣傾斜。
　　在聽音室的正面設置音箱的背后，建造放置AV器材和軟件的倉庫，音箱使用的是先鋒2404(兩分頻號角＋12英寸低音)。
　　此音箱較寬，在其背后設置可伸縮的投影屏，使用AV時，音箱切換成先鋒S－LH5。
　　作為欣賞音樂的聽音室，應當有較好的混響時間特性，例如低音有點殘響似乎更適當一些，然而我的工作是比較器材音質(zhì)，應當盡力避免小房間內(nèi)低音共振，因此使用大面積穿孔板做的低音吸聲裝置。
　　殘響時間如下：　
　　聽音結果是感覺低音殘響少一些。
　　關于吸音材料的設計，有在音源側(cè)和聽音側(cè)改變吸音比率，或者隨機設置吸音材料兩種做法。聽音室的正面有一扇倉庫門，完全不能吸音，同時我要求是在兩音箱之間形成音場，要保持其殘響特性就要使音源側(cè)形成反射，應當說這種設計是比較優(yōu)良的。
　　側(cè)墻上的吸音材料是隨機設置的，在第一次反射面設置吸音面，抑制第一次反射面上形成鏡象，使音場正確形成于兩音箱之間，側(cè)墻后半部分的吸音材料的設置是非對稱性的，另一方面，天花板上具有一次聲反射，地板也是，能正確重現(xiàn)95KHz超取樣音源的素質(zhì)，形成較近的音場，是聽音者具有臨近現(xiàn)場感覺。同時賦予音像上下高度感，這是反射聲起到的作用。
　　設計聽音室另一個問題就是換氣問題，一個人可以連續(xù)聽2－3小時也不成問題的空間，如果換上數(shù)人，20－30分鐘后空氣就混濁不堪了，因此必須設置低噪聲的換氣裝置，在聽音室入口處設置進氣口，在樓梯下設置40×50×60厘米的消音槽，用吸氣管連接，并設置百葉窗，另一方面北面?zhèn)}庫設置窗口，倉庫上方的電器盒內(nèi)也設置吸音材料，在北側(cè)墻上設置換氣扇，這樣外面的噪聲傳不進聽音室，里面110dB的聲壓在進氣口和出氣口也聽不到。
　　音箱的擺位
　　首先打造音箱架，使先鋒2404的高度與耳齊高，底座大小和音箱尺寸相同，同時音箱架下安裝萬向輪方便移動，這樣在使用投影機時，方便換用先鋒S－LH5音箱。
　　因房間狹窄，要使兩音箱有足夠的間隔的話，音箱就不得不放置靠墻處，因此經(jīng)過改變到反射墻的距離，反復試聽得到現(xiàn)在這個最佳位置。要擴大聽音范圍，音箱比現(xiàn)在更要靠近墻，但這樣一來，聲場感會變得比較薄弱。
　　結果是現(xiàn)在的位置剛好利用反射面和音箱左右的側(cè)墻的空間，形成設想的音場，現(xiàn)場演奏感非常強烈，此外曾在反射墻上設置吸音材料，結果是音質(zhì)貧乏，缺乏魄力同時也喪失音場感。歡迎光臨阿強家庭影院平臺。
　　對未來的期待
　　我本人數(shù)年前對CD音質(zhì)是不滿意的，也不贊成回到LP時代的逆歷史潮流的做法，因此提倡以96KHz超取樣錄放制式來改善現(xiàn)有數(shù)碼音響的音質(zhì)，其結果是出現(xiàn)96KHz超取樣的DAT，目前我使用的是各唱片公司以96KHz超取樣錄制的軟件，為其高音質(zhì)所折服，最近出現(xiàn)的DVD實質(zhì)上可以實現(xiàn)96KHz超取樣24比特長時間的高音質(zhì)記錄，比DAT又領先一步。
　　在我的聽音室里，播放96KHz/16比特錄制軟件，兩音箱之間再現(xiàn)舞臺真實感之強烈使人陷入一種置身于舞臺現(xiàn)場的錯覺中，各種樂器音像比例、分部精確，方位和縱深感突出。
　　象這樣優(yōu)異的演奏可以通過DVD來實現(xiàn)，遺憾的是為了保護現(xiàn)有的唱片市場，各大唱片公司對DVD軟件的開發(fā)是不積極的，但是目前的消費者對DVD的高音質(zhì)不甚了解，一旦廣大消費者了解到其音質(zhì)后，其需要量將會是爆發(fā)性的，我本人也為這一天而等待著。
這里還有：找的好累�。。�！

室內(nèi)聲學環(huán)境對多聲道音箱所營造的室內(nèi)聲場有一定影響,不同的房音會有不一樣的空間聲學特性.多聲道音響系統(tǒng)是利用多個音箱來表現(xiàn)聲象定位、營造環(huán)繞聲效果,這本來就不是一件容易的事,如果沒有理想的室內(nèi)聲學環(huán)境來配合,那么綜合的音響效果就不會好.根據(jù)音響心理學的理論,在室內(nèi)遲后直達聲小于1ms的早期反射聲,對直達聲有顯著的干擾,會使聲音變得比較混濁,從而影響聲象定位.介于1~30ms之間的早期反射聲對直達聲的干擾會少些,它與直達聲結合在一起,有助于增強響度,但可能會改變直達聲的音色.至于30ms以后的反射聲,人耳通常認為它是混響聲了.鑒于上述原因,我們一定要做好視聽用室內(nèi)的吸聲、擴散、隔聲等聲學處理，否則，過多的混響會降低聲音的清晰度與連貫性，影響重放音響效果。 為了營造影劇院宏大的立體聲場， 視聽用的房間不宜太小，條件允許的話應加裝吸音材料。
二、音箱的擺放 在有良好的室內(nèi)聲學環(huán)境的前提下，聲象定位越準確，音色越逼真自然，則越能表現(xiàn)出栩栩如生的聲象合一的臨場感效果。首先看看影劇院中音箱的擺放情況。左、右聲道前方音箱相互分開的距離與電影銀幕一樣寬，前方揚聲器一般都排放在電影銀幕后面，它們能過銀幕止的細小空隙將聲音傳給觀看者。因此這只音箱可放置在銀幕一半高度的地方。 超低音音箱不一定放在前方音箱群呈對稱的地方； 標準的影劇院有很多只環(huán)繞音箱，這些音箱和前方音箱一起，真正地"環(huán)繞"觀眾擺放。 參考了上述音箱擺放實例后，我們再回過頭看看音箱應如何擺放才能獲最佳的聲效。在這里，我們要注意一個問題，就是我們碰到的室內(nèi)播放空間可能比真正影劇院要小得多。
下面，我們先討論三只前方（左、中、右）音箱的擺放方法，然后是環(huán)繞聲音箱，最后研究超低音音箱的擺放。
１.中置聲道音箱的擺放 前方中置音箱一般都放在盡量靠近圖像屏幕中心的位置.中置聲道音箱對電影對白的音質(zhì)影響最大,為了保證對白準確地定位在屏幕中央且聲音清晰,應該使用專門為中置聲道設計的單獨音箱,而不要用普通的書架音箱或電視機內(nèi)部的揚聲器來代替. 中央聲道音箱大都采用水平橫臥式箱體,其最佳擺放位置是電視機頂部(如果采用前方投影顯示屏幕,則放在屏幕后面),即應盡量靠近屏幕.如果由于房間空間的限制,可采用更為經(jīng)濟的擺放方案,即不設中置音箱.但這時AV功放的工作模式應置于"幻象"中置聲道模式,使中置聲道的信息從左、右音箱中均衡放出,其聲象正好在屏幕正中央,這對小型聽音室來說是適用的.當然,最好還是單設中置音箱.
２.左、右聲道主音箱的擺放 這兩只音箱的擺放與中置聲道音箱的位置有一定關系。為了保證聲象左、右移動的平穩(wěn)性，它們應分別擺放在中置聲道音箱的兩側(cè)，并且這三只音箱應與屏幕前最佳聽音者的位置保持相等的距離。一般來說，中置音箱的擺位應該比左、右兩只音箱退后一段距離，直到兩者聲場能完全結合在一起，共同營造出真正統(tǒng)一的聲象定位。后退的距離與空間大小、聆聽位置和所用音箱有關，可通過試驗來確定。此外，左、右聲道音箱的垂直高度以它的中／高音揚聲器的軸線不高于或低于中置音箱0.3m為宜（最好是稍低一些），否則左、中、右三只音箱的高度相差過大，前方聲象在橫向移位時就會給以聲象跳躍的感覺。通常，落地式音箱能滿足上述要求。若采用書架式音箱作左、右音箱，則應把它們固定在音箱支架上，使它高度符合上述要求 左、右聲道音箱離開屏幕的距離與屏幕的大小有關。如果在小房間使用大、中型屏幕的彩電，則左、右聲道音箱可緊靠在屏幕兩側(cè)。如果屏幕較小，則可使它們距屏幕稍遠一點以獲得較寬闊的立體聲場。但也不要距屏幕過遠，以免因聲象位置脫離畫面過遠而給人以虛假的感覺。從這一點上說存在著"先天"的不足－環(huán)境太小。綜上所述，左、中、右三個聲道的音箱的聲音指向性重于擴散性，亦即這三個聲道的輻射角度范圍應以朝向最佳聆聽位置為主。如此可減少來自地板，墻壁和屋頂?shù)姆瓷渎暤挠绊�，適當保證聲象定位的清晰度。
３.環(huán)繞聲道音箱的擺放 環(huán)繞音箱是用來營造環(huán)境氣氛的,在整個音箱系統(tǒng)也占據(jù)很重要的地位.
Ａ.環(huán)繞音箱的種類 目前,環(huán)繞音箱有兩種類型,一種是普通的單極型小音箱,它們通常被放在音箱架上或高掛于墻上.另一種類型的環(huán)繞音箱則是THX推薦的偶極型音箱,每只音箱內(nèi)均有兩只背靠背安裝的揚聲器,它們均接成反相方式.這樣組成的音箱只對前后方發(fā)出高頻聲音而發(fā)不出低頻的聲音(即使給它輸入低頻信號也因抵消疚而發(fā)不出低音來).為什么會這樣呢?下面我們就來看偶極型音箱的工作過程,音箱內(nèi)背靠背放置了兩個揚聲器,給這兩只揚聲器饋入相位相反的信號,設某瞬間A揚聲器輸入正極性信號,其紙盒向前運動,壓縮前方空氣(密度增大)與此同時,B揚聲器輸入負極性信號,其低盒向后運動,使其前方空氣稀疏(密度減少)這樣兩揚聲器前方聲波方向就相反,如果兩只揚聲器饋入的是全頻帶信號,則低頻由于其波長較長故繞射作用強,這樣A揚聲器發(fā)出的低頻聲會繞射到B揚聲器處而被削弱(抵消);而中高頻信號由于其波長較短故繞射能力差在揚聲器兩側(cè)的中高頻聲音也就小,因而揚聲器前方的抵消效應不明顯,故使兩只揚聲器只對前后方發(fā)出中高頻聲音而發(fā)不出低頻聲音了.采用偶極型音箱的目的是為了避免出現(xiàn)過于顯著的方向性. 對于音響界來說,偶極型音箱是一種很奇特的類型,這種音箱還需經(jīng)過一定的發(fā)展才能成熟定型.這種音箱不全頻段的,因為100MHz以下的頻率已被削去了.之所以使用這樣音箱,是因為它只同時向前和向后發(fā)聲而絕不向聆聽者所處的側(cè)面發(fā)聲,并且使聲音到達聆聽者前先充滿聽音室,這樣就可以營造一個適合人聽覺習慣的環(huán)繞聲揚.
Ｂ.環(huán)繞音箱的擺放 環(huán)線音箱的擺放應視聽音環(huán)境(房間情況)和環(huán)線音箱的類型而有所不同.左環(huán)繞與右環(huán)繞這兩聲道的音箱,其聲音的擴散性應重于方向性,這樣有利營造濃郁的環(huán)繞氣氛.偶極型音箱擺放時,要著重考慮兩個因素:諧振和自我衰削.抗諧振的最佳位是離頂棚(或地面)20%的室內(nèi)空間高度處(如室內(nèi)高度為2.5m,則最佳位置為上、下50cm處)。為了使頻率響應更平滑可以加一種叫低頻"陷阱"的新裝置(吸收低音頻)來消除導致聲音自衰的反射. 對于直接輻射式環(huán)線音箱,可供考慮的布置方案很多.例如:固定在兩側(cè)墻壁上,并使它們指向后方墻角;固定在后方墻壁上,使它們向外和向上張開呈倒八字形并朝向邊墻與天花板結合處;放在兩側(cè)靠墻的地板上,并向上指向墻壁與天花板的結合處,等等.還可根據(jù)房間具體情況設計許多其它方案.家庭影院的環(huán)繞聲場主要靠室內(nèi)各反聲面對環(huán)繞音箱的聲反射和折射來形在的,而不同房間的室內(nèi)聲學條件千差萬別,只要耐心試驗,仔細比較,就一定能找到最佳的擺放方案. 4.超低音音箱的擺放 通常把超低音音箱放在前方墻角附近,最好離墻角1m以上,這樣可減小駐波的干擾.也可將超低音音箱放在最佳聆聽位置的兩側(cè),保持適當?shù)木嚯x,因為人耳對于兩旁傳來的超低音的方向性不太敏感,所以此時超低音不會干擾到前方三個聲道原有的聲象定位.當然,最好的擺放位置還是應通過試驗來決定. 下面介紹的方法可能有利于尋找超低音音箱的最佳擺位.將超低音音箱放在最佳聆聽位置(暫時搬開附近的雜物),接好它的喇叭線并反復播放一段具有強低音效果的音樂,再繞房間四周仔細聽.聽時,要求耳朵貼于地面,大致處于超低音音箱的高度的位置.聽時,找出低音最平穩(wěn)、最深沉、最清晰的點，即為超低音音箱的最佳擺放位置。