關(guān)于家庭影院視聽(tīng)空間的設(shè)計(jì),如何控制房間的聲學(xué)特性達(dá)到理想水平是一件非常復(fù)雜的工程。為此,我們已經(jīng)一連數(shù)期對(duì)房間大小與比例、混響時(shí)間控制這兩個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳盡的綜合性探討,房間大小與比例是打造優(yōu)秀家庭影院視聽(tīng)空間前期必須注意的地方,適當(dāng)?shù)姆块g大小與比例能夠避免聲音低頻響應(yīng)出現(xiàn)峰谷現(xiàn)象,而這正是引起整個(gè)頻段的聲音均勻度失衡、產(chǎn)生嚴(yán)重聲染、影響聲音清晰度與細(xì)節(jié)感的主要原因。混響時(shí)間是建筑聲學(xué)史上第一個(gè)可以用數(shù)學(xué)量化的手段進(jìn)行控制的聲學(xué)參數(shù)。在家庭影院之中,混響時(shí)間應(yīng)該控制在0.3~0.6s之間。否則過(guò)短的混響時(shí)間會(huì)讓聲音干枯,不夠響亮與豐滿;相反,過(guò)長(zhǎng)的混響時(shí)間會(huì)讓聲音含糊不清,不夠真實(shí)自然。
本期,我們將會(huì)把焦點(diǎn)放在非常重要的隔聲控制上,通過(guò)各種各樣的手段來(lái)隔絕外界聲音的影響,降低房間的本底噪聲,以獲得更加豐富的聲音細(xì)節(jié)與層次,另外也避免聲音對(duì)鄰居工作與休息的影響。不少影音愛(ài)好者都非常重視房間的隔聲處理,卻不知道從何入手。下面,我們將會(huì)透過(guò)房間隔聲的各個(gè)關(guān)鍵部分進(jìn)行深入分析,讓更多的影音愛(ài)好者能夠獲悉如何有效地實(shí)現(xiàn)房間的隔聲控制。歡迎光臨阿強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)
隔聲控制是復(fù)雜的聲學(xué)處理手段
好的吸聲材料并非是好的隔聲材料,同理好的隔聲材料,吸聲性能也不一定好
所謂隔聲控制,顧名思義就是要隔絕外界一切的聲音影響,同時(shí)也放置視聽(tīng)室中的聲音影響他人,保持房間聲音的私密性。隔聲控制是一個(gè)非常復(fù)雜的聲學(xué)處理手段,并非像人們所想象中的簡(jiǎn)單。例如,不少影音愛(ài)好者可能會(huì)認(rèn)為好的吸聲材料一定會(huì)是好的隔聲材料。其實(shí),隔聲與吸聲是兩個(gè)非常接近的聲學(xué)處理手段,但卻是兩個(gè)完全不同的概念,往往一些性能出眾的吸聲材料卻擁有一般甚至是較差的隔聲性能。這主要是由于隔聲控制與吸聲控制的原理上的不同。為此,下面讓我們先了解一下相關(guān)的建筑聲學(xué)知識(shí),再深入討論如何進(jìn)行控制。
外界聲音進(jìn)入室內(nèi)的兩種不同方式:空氣聲傳聲與撞擊聲傳聲
隔聲控制實(shí)際上是減低室內(nèi)的不必要聲音以及隔絕外界的一切聲音
隔聲控制包括兩個(gè)部分,一個(gè)是減低室內(nèi)的不必要聲音,另一個(gè)就是隔絕外界的聲音。外界聲音進(jìn)入室內(nèi)視聽(tīng)空間主要有以下三種形式:1. 通過(guò)孔洞直接進(jìn)入;2. 聲波撞擊到墻面引起墻體振動(dòng)向?qū)γ孑椛渎曇簦?. 物體撞擊地面或墻體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)振動(dòng)而輻射聲音。前兩種方式可以總結(jié)為空氣聲傳聲,后者屬于撞擊聲傳聲。對(duì)于家庭影院視聽(tīng)空間,通過(guò)孔洞直接進(jìn)入到視聽(tīng)室中的空氣聲傳聲是最主要的噪聲進(jìn)入到室內(nèi)的方式,我們必須采用必要的手段阻止這種情況的發(fā)生。而對(duì)于由視聽(tīng)室建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)直接撞擊的聲音,可以通過(guò)在樓板上面鋪設(shè)彈性面層來(lái)解決。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)歡迎您!
透射系數(shù)、隔聲量TL、傳聲等級(jí)STC與計(jì)權(quán)隔聲量Rw
在隔聲控制相關(guān)的聲學(xué)知識(shí)之中,透射系數(shù)、傳聲損失TL與傳聲等級(jí)STC是三個(gè)最基本的參數(shù)。透聲系數(shù),是透過(guò)材料的聲能與入射聲能之比,理想范圍在0~1之間,與吸聲系數(shù)一樣。但是與吸聲系數(shù)不同的是,實(shí)際上,極值1是可能出現(xiàn)的,因?yàn)橥干湎禂?shù)為1意味著所有的聲能都從材料中傳播出來(lái),以家庭房間為例,當(dāng)敞開(kāi)房門,聲音在傳播路徑上就毫無(wú)障礙。相對(duì)而言,另一個(gè)極值0是不可能出現(xiàn)的參數(shù),畢竟不管如何緊密的隔聲處理,總會(huì)有一些聲音通過(guò)墻面?zhèn)鬟^(guò)去,即便這些聲音小到人耳無(wú)法聆聽(tīng)到。
非常特別的是,透射系數(shù)并不是常用的衡量隔聲材料隔聲性能的參數(shù),這點(diǎn)與吸聲處理非常不同。主要的隔聲指標(biāo)是基于透射系數(shù)的分貝級(jí),也就是隔聲量,又稱為傳聲損失TL。從數(shù)學(xué)上來(lái)解釋,隔聲量是指以10為底的透射系數(shù)倒數(shù)的對(duì)數(shù)值,單位為dB。實(shí)際上,隔聲量可以定義為通過(guò)聲源與聽(tīng)者之間隔墻的聲音衰減量,不過(guò)這里還需要考慮房間的吸聲特性。不過(guò),不少?gòu)S家所給出的隔聲產(chǎn)品所列出的隔聲量(傳聲損失TL)是在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)量得到的,并沒(méi)有考慮到實(shí)際房間吸聲對(duì)于隔聲的影響。[page]
常見(jiàn)隔墻構(gòu)件的隔聲量(TL)和傳聲等級(jí)STC值
當(dāng)透射系數(shù)是1時(shí),隔聲量為0dB,也就是聲音可以自由通過(guò),并無(wú)任何阻擋。根據(jù)實(shí)際情況來(lái)考慮,隔聲量實(shí)際上最大限制為70dB。同吸聲系數(shù)相同的是,隔聲量同樣也會(huì)伴隨頻率的變化而改變,以常見(jiàn)的實(shí)心木門為例,隔聲量會(huì)隨著頻率的增加而增加。隔聲量也可以用單一指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)整個(gè)隔聲頻譜,也就是傳聲等級(jí)STC,單位同樣是dB。傳聲等級(jí)是由美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)按照專業(yè)的聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn),將傳聲損失頻率特性曲線與其確定的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較而產(chǎn)生的。與降噪系數(shù)NRC相似的是,傳聲等級(jí)在大約500~2000Hz的人類語(yǔ)言頻率范圍內(nèi),但是如果要考慮這個(gè)頻率范圍的隔聲性能,就必須考慮相關(guān)頻率的傳聲損失值,例如在低頻響應(yīng)中接觸的125~300Hz的范圍。
STC是國(guó)外隔聲構(gòu)件常用的隔聲量計(jì)量單位,具備相當(dāng)重要的指導(dǎo)性意義
以下是傳聲等級(jí)STC與房間隔聲性能的關(guān)系
STC范圍/dB 房間隔聲性能
0~20 房間隔聲性能差,能聽(tīng)到外界的聲音
20~40 在低背景噪聲下可聽(tīng)聞聲音
40~55 在低背景噪聲下需要提高聲音才能聽(tīng)到
55~65 在低背景噪聲下需要高聲壓級(jí)的聲音才能聽(tīng)到
70 房間隔聲性能極佳,基本上隔絕外界的聲音
除了傳聲等級(jí)STC值之外,衡量材料隔聲量的大小還可以通過(guò)計(jì)權(quán)隔聲量Rw來(lái)表達(dá)。計(jì)權(quán)隔聲量Rw也是根據(jù)墻面材料在不同頻率下的隔聲量并不相同(高頻隔聲量通常狀況下會(huì)優(yōu)于低頻)而推出的單一指標(biāo)。計(jì)權(quán)隔聲量是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)曲線與墻體隔聲量頻率特性曲線進(jìn)行比較后得到的,標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)曲線考慮了人耳低頻不敏感的聽(tīng)覺(jué)特性,不過(guò)與傳聲等級(jí)相比,計(jì)權(quán)隔聲量考慮到的聲音頻率范圍在100~3150Hz,在高低頻方面都有所延展。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于低頻成分較多的噪聲來(lái)說(shuō),計(jì)權(quán)隔聲量一般比實(shí)際材料的隔聲性能夸大5~10dB。實(shí)際上STC與Rw的評(píng)價(jià)方法非常相似,只是在某些細(xì)節(jié)上有所不同,一般情況下,STC與Rw是相等的,或小1dB。
室內(nèi)聲環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):NC、NCB與RC室內(nèi)評(píng)價(jià)曲線
家庭影院視聽(tīng)空間就是一個(gè)室內(nèi)空間,對(duì)于噪聲的控制,除了要控制外界的一切噪聲干擾之外,還需要嚴(yán)格控制室內(nèi)的噪聲,包括空調(diào)與暖通系統(tǒng)與AV設(shè)備發(fā)出的噪聲等等。關(guān)于這方面的標(biāo)準(zhǔn),主要由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織以及美國(guó)暖通空調(diào)工程師協(xié)會(huì)制定,包括NC噪聲評(píng)價(jià)曲線、NCB與RC室內(nèi)評(píng)價(jià)曲線。
NC噪聲評(píng)價(jià)曲線
在這三條評(píng)價(jià)曲線之中,相信不少資深的家庭影院玩家都知道NC噪聲評(píng)價(jià)曲線,它是最早的評(píng)價(jià)室內(nèi)聲環(huán)境優(yōu)劣的評(píng)價(jià)方法,在20世紀(jì)50年代由聲學(xué)專家百瑞納克提出。NC噪聲評(píng)價(jià)曲線實(shí)際上是一個(gè)曲線群,是由63~8000Hz倍頻程的每個(gè)中心頻率上的倍頻程聲壓級(jí)的各組連接曲線組成的曲線群。其中,NC10~15代表非常安靜,NC20~25代表安靜、NC30~40代表較安靜等等,對(duì)于家庭影院視聽(tīng)空間,一般以NC25以下的曲線為佳。而在對(duì)背景噪聲要求更高的音樂(lè)廳環(huán)境,甚至要求達(dá)到NC15以下的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上,要很好地控制室內(nèi)的背景噪聲并非一件簡(jiǎn)單的事情。大部分沒(méi)做好完善隔聲控制的家庭影院視聽(tīng)環(huán)境背景噪聲通常都在NC30以上,因此,用戶只能通過(guò)增大聲壓來(lái)獲得更多的聲音細(xì)節(jié),但這并非最佳的方法,真正的好辦法是優(yōu)化室內(nèi)的背景噪聲。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)歡迎您!
NCB室內(nèi)噪聲評(píng)價(jià)曲線是NC噪聲評(píng)價(jià)曲線的修改版,不同之處在于它的低頻擴(kuò)展到了31.5Hz和63Hz倍頻帶。修改后的NCB方法更多地考慮了采暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的低頻噪聲,也就是說(shuō)對(duì)低頻背景噪聲有了更加高的要求。RC曲線主要用于建筑商的規(guī)范,其低于500Hz倍頻程的聲壓級(jí)要比NCB曲線低許多。
隔聲控制之質(zhì)量定律
質(zhì)量定律是我們進(jìn)行隔聲控制必須考慮到的關(guān)鍵點(diǎn)。所謂質(zhì)量定律是指材料越重面密度或單位面積質(zhì)量越大,隔聲效果就越好。對(duì)于單層均勻致密實(shí)墻,面密度每增加一倍,隔聲量在理論上會(huì)增加6dB。不過(guò),6dB只是理想狀態(tài)下的數(shù)值。一般情況下,以單層均勻致密實(shí)墻為例,由于其隔聲性能和入射聲波的頻率有關(guān),而頻率特性取決于單位面積質(zhì)量、剛度、材料的內(nèi)阻尼以及墻的邊界條件等因素,因此,當(dāng)單層均勻致密實(shí)墻增加一倍后,實(shí)測(cè)值都要比6dB小,通常在3~5dB的范圍內(nèi)。
隔聲控制之共振頻率
任何物體都會(huì)有共振頻率,對(duì)于隔聲墻的隔聲性能也會(huì)受到共振頻率的影響。當(dāng)聲波的頻率與墻的共振頻率相同時(shí),墻體整體產(chǎn)生共振,該頻率下聲音隔聲量就會(huì)大大下降。一般來(lái)說(shuō),墻體越厚越重,共振頻率就越低,當(dāng)共振頻率低于隔聲評(píng)價(jià)最低參考頻率100Hz的時(shí)候,由于人耳聽(tīng)覺(jué)特性的原因,對(duì)低頻聲音并不敏感,所以對(duì)隔聲量的影響就更低。
隔聲控制之吻合效應(yīng)
吻合效應(yīng)是聲波接觸隔墻后,除了共振問(wèn)題之外的另外一個(gè)聲學(xué)問(wèn)題。因?yàn)閴γ娉嗽诖怪狈较蚴芷日駝?dòng)之外,還會(huì)沿著墻面方向產(chǎn)生受迫彎曲振動(dòng)。在某個(gè)特定頻率以上,受迫彎曲振動(dòng)將和墻面材料固有的自由彎曲振動(dòng)自發(fā)吻合,從而墻面會(huì)隨著入射聲而彎曲,造成聲能大量地投射到另一個(gè)側(cè)面,形成隔聲量的低谷,這種現(xiàn)象就被稱之為吻合效應(yīng),這個(gè)特別的頻率又稱之為吻合臨界頻率。
造成吻合效應(yīng)的因素比較復(fù)雜,不但與材料的面密度有關(guān),還和材料的彈性、厚度等條件有關(guān)。根據(jù)理論與實(shí)踐證明,輕、薄、柔的墻吻合臨界頻率會(huì)較高,吻合效應(yīng)較弱。厚、重、剛的墻吻合臨界頻率則較低,容易造成吻合效應(yīng)。在一定范圍內(nèi)減小面密度,吻合頻率會(huì)變高,從而減低吻合效應(yīng),提高隔聲性能。
綜合上述,隔聲控制并不是僅僅將門窗封閉好就能解決的問(wèn)題,當(dāng)中涉及眾多復(fù)雜的建筑聲學(xué)問(wèn)題。室內(nèi)的各種室內(nèi)聲環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為用戶打造一個(gè)超低背景噪聲的家庭影院視聽(tīng)室建立了理論基礎(chǔ)。了解多種不同規(guī)格隔聲量的國(guó)際化表達(dá)方式,對(duì)于了解各種不同隔聲材料與結(jié)構(gòu)真實(shí)的隔聲效果提供了很好的幫助。而在實(shí)際應(yīng)用得最為廣泛的則是關(guān)于材料隔聲控制的三大物理基礎(chǔ),包括質(zhì)量定律、共振頻率、吻合效應(yīng)。下面我們將從視聽(tīng)室的建筑結(jié)構(gòu)入手,討論在天花、隔墻、門窗等環(huán)節(jié)的隔聲控制。[page]
從不同建筑結(jié)構(gòu)入手討論視聽(tīng)室隔聲控制
上面我們已經(jīng)從理論上對(duì)隔聲問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的探討,下面將會(huì)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析。家庭影院視聽(tīng)空間從建筑結(jié)構(gòu)上分析,主要分為天花與地板、隔墻、門與窗。每一部分都有各自需要注意的隔聲問(wèn)題,而實(shí)際上的處理方法,多是從質(zhì)量定律、共振頻率、吻合效應(yīng)的角度出發(fā)去考慮如何增加隔聲性能。除此之外,還有對(duì)于室內(nèi)噪聲的控制,還需要控制好暖通冷氣設(shè)備、投影機(jī)與放大器、照明燈光本身工作時(shí)運(yùn)作的噪聲等等,以獲得更加的本底噪聲水平。
關(guān)于天花與地板方面的隔聲控制
對(duì)天花與地板的隔聲控制上必須要注意聲橋與撞擊聲隔絕的問(wèn)題
目前幾乎所有的家庭視聽(tīng)室所搭建的天花都是把天花板材直接固定在龍骨上,此時(shí)就要注意聲橋的問(wèn)題。所謂聲橋就是指聲音通過(guò)龍骨,把天花板一側(cè)的振動(dòng)帶到板的另一側(cè),這種聲音傳播方式與過(guò)橋的方式非常相似。聲橋越多,接觸面積越大、剛性連接越強(qiáng),聲橋現(xiàn)象就越嚴(yán)重,隔聲效果就越差。
采用高效率的龍骨搭建方式是一種有效提高隔聲效能的方法
如何采用更高效率的龍骨搭建方式是一種提高隔聲效果有效的方法。將龍骨結(jié)構(gòu)做成雙層結(jié)構(gòu)與錯(cuò)列結(jié)構(gòu)是不錯(cuò)的處理方法。雙層結(jié)構(gòu)是由主龍骨和副龍骨構(gòu)成,主龍骨與副龍骨的下部由裝飾面、承力面和側(cè)面組成,其承力面與裝飾面分開(kāi),減少了聲橋,提高了隔聲效果。而錯(cuò)列結(jié)構(gòu)是指豎龍骨錯(cuò)列分立,兩邊板不同時(shí)固定在一根龍骨上,天地龍骨共用一套。根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況,錯(cuò)列龍骨天花的隔聲量會(huì)比普通龍骨天花提高1~3dB左右,而雙層龍骨天花則要高出7~8dB左右。歡迎光臨阿強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)
另外,在板材和龍骨之間加上彈性墊,形成彈性連接,如彈性金屬條或其他彈性材料,同樣會(huì)對(duì)天花的隔聲量有一定的改善,最多甚至能夠達(dá)到3dB左右。在材料方面,輕鋼龍骨本身的剛度比較小,相比木龍骨與石膏龍骨能建造隔聲效能更佳的天花。為了獲得更佳的隔聲性能,應(yīng)該盡量避免在天花上使用嵌入式的燈具,因?yàn)檫@樣會(huì)在天花上產(chǎn)生聲學(xué)孔洞,嚴(yán)重影響天花的隔聲性能。
對(duì)于地板方面的隔聲控制,可以通過(guò)面層與結(jié)構(gòu)層分離式的處理或者采用彈性支承則效果更為出色。另外,利用壓緊的彈性三維尼龍做成的墊層,對(duì)于瓷磚或水泥墊層能起到相當(dāng)好的隔聲作用。地板的隔聲控制多是為了減低對(duì)樓下用戶的噪聲滋擾,避免不必要的紛爭(zhēng)。如果你是在單棟別墅與地下室中建造家庭影院視聽(tīng)室,那么這樣的處理可以不做。
關(guān)于單一隔墻的隔聲控制
門與窗是影響隔聲效果的重要因素,但在家庭環(huán)境下,往往是不能缺少的
在理想的家庭影院視聽(tīng)空間之中,四面隔墻最好都是單一的隔墻,沒(méi)有其他任何的構(gòu)件,包括門和窗。但是在實(shí)際家庭情況下,這是不可能的,至少出入的門關(guān)是必不可少的。此外,部分用戶為了保留家居氣息,或是獲得獨(dú)特的景觀,還保留了窗戶。隔墻上的每一個(gè)不同的構(gòu)件都會(huì)有不同的隔聲量,從而降低隔墻整個(gè)隔聲效果。例如隔聲量在55dB的10m2墻上開(kāi)了一個(gè)0.5m2的窗戶,而窗戶的隔聲量?jī)H僅為25dB,那么整個(gè)隔墻綜合的隔聲量就會(huì)降低為38dB左右。因此,我們將單一隔墻的隔聲控制與門窗部分分開(kāi)討論,將焦點(diǎn)鎖定在單一隔墻隔聲問(wèn)題上。
單一隔墻的結(jié)構(gòu)并不簡(jiǎn)單
關(guān)于單一隔墻隔聲性能,首先要考慮隔墻有否出現(xiàn)任何裂縫與孔洞,因?yàn)榕c窗戶同理,這會(huì)大大降低隔墻的隔聲量,只要墻面有千分之一的縫隙與孔洞就會(huì)讓綜合隔聲量大大下降10dB以上。這說(shuō)明了將隔墻密封、避免空氣縫隙出現(xiàn)的重要性。這種情況特別容易出現(xiàn)在采用龍骨結(jié)構(gòu)的雙層墻面上,通常在墻體四周安裝龍骨時(shí)墊入塑料彈性膠條,同時(shí)在安裝外層墻面時(shí)應(yīng)該錯(cuò)縫安裝,里層可以不勾縫,只對(duì)外層勾縫,這樣能夠減低對(duì)隔墻隔聲量的影響。
當(dāng)保證了隔墻的密封性之后,就需要結(jié)合隔聲材料的質(zhì)量定律、共振頻率、吻合效應(yīng)來(lái)分析隔墻的隔聲性能。根據(jù)前面所述,均勻致密的隔墻的隔聲量會(huì)受到質(zhì)量定律所控制,質(zhì)量每增加一倍傳聲損失就會(huì)增加6dB。但是對(duì)于普通30cm的混凝土墻來(lái)說(shuō),采用這種方法來(lái)增加隔墻的隔聲性能是不切實(shí)際的。但是,我們可以通過(guò)多層復(fù)合隔墻來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
多層復(fù)合隔墻結(jié)構(gòu)是常用的隔聲墻的結(jié)構(gòu),擁有很好的隔聲性能
多層復(fù)合隔墻是由不同材料層組成,而這些材料各自都擁有不同的密度,每次聲音通過(guò)不同材料都會(huì)有所衰減,這種方法能夠降低成本,減低對(duì)空間的損耗。另外,通過(guò)在墻體材料之間加入空氣層也是有效的處理方式,但必須注意避免兩邊材料之間出現(xiàn)剛性連接,引起聲橋問(wèn)題。因?yàn)閯傂赃B接會(huì)提供傳遞振動(dòng)將聲音毫無(wú)損失地傳輸?shù)绞覂?nèi)。而在空氣層中可以加入吸聲材料來(lái)增加多層復(fù)合隔墻的隔聲能力,如果連接的是木龍骨,吸聲材料會(huì)使材料板之間產(chǎn)生阻尼而減少振動(dòng),加入吸聲材料可以提高5dB左右;如果是輕鋼龍骨,兩層板的耦合已經(jīng)減弱,所獲得的隔聲量更可提升至8dB左右。至于里面塞入何種吸聲材料,實(shí)際上對(duì)隔聲性能并不會(huì)引起太大的變化。
多層復(fù)合隔墻應(yīng)該避免出現(xiàn)剛性連接,盡量采用彈性連接
另外,對(duì)于需要增加低頻聲音的隔聲量,采用多層復(fù)合隔墻也是一種出色的處理方式,最好帶有空腔和錯(cuò)列龍骨或各構(gòu)件之間有彈性連接。連接兩個(gè)墻體材料的彈性連接件是成型材料,通過(guò)是S形,每一邊接觸一面墻,將有效地減低通過(guò)它們傳播的振動(dòng)能量。如果家庭環(huán)境較大,無(wú)需考慮空間損耗問(wèn)題,那么采用非常厚的混凝土墻板也是一種很好的處理手段。
如何克制共振與吻合問(wèn)題是隔聲墻必須考慮到的地方
共振問(wèn)題是另外一個(gè)需要考慮的重要問(wèn)題。墻體越厚重,共振頻率就越低,例如對(duì)于12mm和15mm厚兩種不同面密度的墻面存在不同的共振頻率, 12mm隔墻的面密度為10kg/m2,15mm隔墻的面密度為12kg/m2,那么15mm厚的共振頻率基本上低于100Hz,對(duì)隔墻的隔聲性能影響較低。而對(duì)于12mm的隔墻來(lái)說(shuō),容易引起100Hz附近的共振問(wèn)題,造成在100、125Hz的隔聲量會(huì)比15mm的隔墻要差許多。
采用由不同材料密度組成的多層復(fù)合隔墻是最有效的解決共振與吻合問(wèn)題的方法
吻合問(wèn)題同樣是值得重視的環(huán)節(jié),特別是多層復(fù)合隔墻會(huì)比單層隔墻更容易出現(xiàn)吻合現(xiàn)象。以石膏材質(zhì)不同厚度的單層隔墻為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明,12mm與15mm石膏板的吻合臨界頻率分別為3.15kHz與2kHz左右,因此各自也分別在相應(yīng)的頻段產(chǎn)生隔聲量下降的問(wèn)題。值得注意的是,此時(shí)15mm石膏板在2kHz處的隔聲量下降非常嚴(yán)重,即使根據(jù)質(zhì)量定律,它比12mm板要厚,但此頻率下的隔聲量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及12mm板。而雙層相同的板疊合的吻合臨界頻率和單層板基本相等,不過(guò)由于雙層會(huì)發(fā)生振動(dòng)疊加,吻合效應(yīng)會(huì)更加強(qiáng)烈,所引起的聲音谷更加深。但是單層隔墻的隔聲量遠(yuǎn)不能滿足家庭影院視聽(tīng)室隔聲的要求,多層復(fù)合隔墻的結(jié)構(gòu)是必須的。這就要考慮使用不同厚度的板進(jìn)行疊合,將各自的吻合頻段谷彼此隔開(kāi),對(duì)整體隔聲性能會(huì)更加有利。在實(shí)際應(yīng)用之中,可以發(fā)現(xiàn)一層12mm和一層15mm板疊加的隔墻會(huì)比雙層15mm隔墻擁有更高的隔聲量,這就是吻合效應(yīng)被削弱的結(jié)果。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)歡迎您!
面密度較高與較厚的隔墻,吻合頻率往往會(huì)出現(xiàn)在250~2000Hz的范圍內(nèi),重量越大就會(huì)在隔聲曲線的低頻范圍內(nèi)出現(xiàn)越深的吻合谷,大大降低隔墻在低頻方面的隔聲性能。因此,如果對(duì)低頻隔聲有較高要求,在進(jìn)行隔聲處理時(shí)必須注意這個(gè)問(wèn)題。
綜合上述,采用由不同材料密度組成的多層復(fù)合隔墻是最有效的方法,在隔墻中間加入空氣層也是有效的方法,但必須避免剛性接觸。
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關(guān)于門窗的隔聲控制
由于家庭影院視聽(tīng)空間屬于家居環(huán)境的一部分,門和窗通常都會(huì)出現(xiàn)在其中,因此對(duì)于門與窗的隔聲控制是不能忽視的。
一般用在家庭建筑中的門并沒(méi)有采用專門的隔聲處理,普遍的隔聲性能都比較低。以木板、木夾板、纖維密度板制成的木板,一般重量不高,門縫較大,隔聲性能差,一般在15~20dB之間。以角鋼為框架、鋼板為面層的鋼制門重量較大,密封性能較佳,隔聲量通常在20~25dB之間。另外還有一種較為常見(jiàn)的塑鋼門,重量很輕,五金密封性更差,隔聲量一般不會(huì)超過(guò)15dB。
隔聲門是整個(gè)視聽(tīng)室隔聲環(huán)節(jié)中的重要部分
必須處理好門縫的密封環(huán)節(jié),確保沒(méi)有任何空隙留下
以上三種常見(jiàn)的家庭用門實(shí)際上隔聲性能都較為遜色,為此對(duì)門進(jìn)行適當(dāng)?shù)母袈暩牧际潜匾摹J紫,增加門的重量與厚度是必要的。常規(guī)建筑隔聲門重量在50kg/m2以內(nèi),厚度不大于8cm。但是,請(qǐng)大家不要盲目增加門的重量與厚度。重量太大會(huì)難以開(kāi)啟,厚度太大則會(huì)影響開(kāi)啟,不能安裝鎖具。建議使用不同密度的材料疊合而成,如多層鋼板、密度板組合在一起,而各層的厚度也應(yīng)不同,以最大限度地減低共振與吻合效應(yīng)的隔聲問(wèn)題。如果在門中留有空氣層,建議內(nèi)填隔聲材料,這樣能有效提高隔聲效果。對(duì)于門縫的處理方法,主要是使用密封膠條或密封海綿將其密封,或者用機(jī)械壓緊裝置,在鎖門時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)扳手,通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)將壓緊裝置壓在門框上,可獲得良好的密封性。如果有條件的朋友甚至可以采用雙門結(jié)構(gòu)來(lái)提高隔聲效能,如果雙門之間有一定空間,空間內(nèi)安裝強(qiáng)吸聲材料,這樣可以形成隔聲量很高的聲閘結(jié)構(gòu),可確保極佳的隔聲性能。
窗戶環(huán)節(jié)的隔聲是處于家庭環(huán)境下的視聽(tīng)空間所獨(dú)有的,必須加以注意
在專業(yè)的視聽(tīng)室中,窗戶是不允許出現(xiàn)的部分,因?yàn)樗鼤?huì)嚴(yán)重影響房間整體的隔聲性能。但是,在家庭環(huán)境窗戶是難以避免的,許多朋友都不愿意為了視聽(tīng)室而拆掉窗戶。為此,我們必須做好窗戶的隔聲工作。一般常見(jiàn)的單層8mm左右玻璃板的隔聲量只有25dB左右。玻璃是一種很好的隔聲材料,在同樣厚度的情況下,玻璃的隔聲量甚至比水泥還大?上,超厚玻璃很少應(yīng)用在建筑之中。在玻璃上加入空氣層是不錯(cuò)的解決方法,但普通的中空隔聲玻璃中間的窄空氣層不足1cm,不但不能對(duì)隔聲起到有效的幫助,反而兩層玻璃會(huì)被密封的空氣嚴(yán)重地耦合在一起,振動(dòng)方式就像連在一起的單層窗一樣,有些頻率反而會(huì)產(chǎn)生共振,從而降低隔聲性能。另外還有一種積層玻璃,類似于汽車前擋風(fēng)玻璃,使用的三明治式夾層結(jié)構(gòu),兩層玻璃之間夾有透明膠片,使得兩部分玻璃獨(dú)立振動(dòng)并在振動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生阻尼,不過(guò)實(shí)際上與同等厚度的單層玻璃相比隔聲性能的提升并不大,當(dāng)中間的膠片厚度超過(guò)5mm時(shí),才提升5~10dB的隔聲量。歡迎光臨阿強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)
雙層玻璃的隔聲方式是較為常見(jiàn)的,但必須注意兩層玻璃之間的間距至少要有50mm以上
如果要采用雙層玻璃的方法來(lái)隔絕聲音,兩層玻璃之間的間距至少要大于50mm,環(huán)境條件允許的話,大于100mm效果更佳,廣闊的空氣層使得兩層玻璃獨(dú)立地振動(dòng),隔聲可以提高15dB左右。同時(shí)還需要注意,采用兩層玻璃時(shí),兩層玻璃最好采用不相等的厚度以降低吻合效應(yīng)所造成的特定頻段的隔聲衰減,如果能夠?qū)⑵渲幸粚硬Aё龀蓛A斜,讓空氣層的上下方能夠有不同的空氣層厚度,更可有利于防止兩層玻璃之間的共振。更為重要的是,雙層玻璃的結(jié)構(gòu)能夠有效增強(qiáng)250Hz以下低頻隔聲量。一般來(lái)講,安裝良好、密封嚴(yán)實(shí)并且周邊位置安裝有吸聲材料的的雙層窗,隔聲量甚至能夠達(dá)到45dB以上。當(dāng)然,如果有更高的隔聲要求,還可以采用三層不等厚的玻璃窗,如果玻璃是傾斜狀的,隔聲窗的隔聲量甚至能夠達(dá)到理想的50dB以上。
由于視聽(tīng)室多是建在住宅區(qū)之中,為了不被外界環(huán)境噪聲所影響,同時(shí)也不影響其他人的休息與日;顒(dòng),隔聲控制是非常重要的建筑聲學(xué)處理手段。對(duì)于視聽(tīng)室整體的綜合隔聲量,通常要求在50dB以上,其中墻體、天花與地板的隔聲量要求達(dá)到55dB以上,而門窗應(yīng)該在45dB以上。通過(guò)上述的隔聲處理方式,基本上可以達(dá)到要求。大家在實(shí)際處理過(guò)程中,尤其要注意容易忽略的共振與吻合效應(yīng),不能僅僅從質(zhì)量定律出發(fā)來(lái)考慮問(wèn)題,綜合性的處理手段才是最理想的。[page]
部分國(guó)外影音機(jī)構(gòu)與組織對(duì)于隔聲控制的建議
目前國(guó)內(nèi)外不少的影音機(jī)構(gòu)與組織對(duì)隔聲控制都有各自獨(dú)特的見(jiàn)解,以下就以THX與PMI這兩家國(guó)際著名的影音公司為代表,向大家簡(jiǎn)單講述他們是如何處理家庭影院的隔聲問(wèn)題的。
THX公司對(duì)于隔聲控制的建議
來(lái)自美國(guó)的THX公司相信影音愛(ài)好者們都非常熟悉,在家庭影院音頻領(lǐng)域擁有相當(dāng)深的造詣。近年來(lái)我們與THX公司聯(lián)手舉辦了多場(chǎng)關(guān)于家庭影院設(shè)計(jì)與視頻調(diào)校的培訓(xùn),極大推進(jìn)了國(guó)內(nèi)影音行業(yè)走向規(guī)范化與專業(yè)化。在隔聲控制方面,THX表示這是非常重要的房間聲學(xué)處理環(huán)節(jié),一個(gè)具備優(yōu)秀隔聲性能的視聽(tīng)室既能夠提高電影聲軌中的每一個(gè)細(xì)節(jié),也可以讓用戶在任何時(shí)間都能使用視聽(tīng)室,而不必?fù)?dān)心在深夜使用時(shí)打擾鄰居的休息,更可以確保隱私。
在家庭環(huán)境之中,必須要注意隔斷聲音的傳播路徑
通過(guò)雙層龍骨隔絕聲橋的方法是重要環(huán)節(jié)
THX認(rèn)為外界噪聲的來(lái)源主要包括空氣傳聲與結(jié)構(gòu)傳聲兩個(gè)部分,空氣傳聲主要來(lái)自于門、窗與下水道,而結(jié)構(gòu)傳聲則來(lái)自隔墻、地板與天花。對(duì)于視聽(tīng)室的隔聲控制,錯(cuò)開(kāi)聲音傳輸?shù)耐緩绞瞧渲幸粋(gè)重要部分。在隔墻問(wèn)題上應(yīng)該采用厚重的材料,采用降低共振、斷開(kāi)聲橋以及增大通氣口的策略。在關(guān)鍵的聲橋問(wèn)題上,應(yīng)該采用在雙層龍骨架上彈性連接的方式來(lái)解決問(wèn)題。而在地板方面,建議采用浮筑地板結(jié)構(gòu),而天花方面則采用懸浮式天花結(jié)構(gòu)。關(guān)于門窗,THX建議盡量避免使用窗戶,即便要使用也要使用隔聲量高的窗。避免使用不必要的門,建議采用雙門結(jié)構(gòu)形成聲閘,必須使用隔音門,最好能在房間外面再加一道門。對(duì)于門縫,需要使用大量填縫膠,并定期對(duì)密封處進(jìn)行維護(hù)。
PMI公司對(duì)于隔聲控制的建議
PMI公司是來(lái)自美國(guó)的著名家庭影院設(shè)計(jì)公司,與THX公司同樣非常重視隔聲控制。PMI公司認(rèn)為良好的隔聲能保護(hù)用戶的隱私,獲得更多的聲音細(xì)節(jié),以及能夠在任何時(shí)間都能使用房間。PMI公司認(rèn)為當(dāng)在視聽(tīng)室中觀看動(dòng)作類的電影大片時(shí),隔壁房間的傳聲等級(jí)STC達(dá)到60才是良好的隔聲結(jié)構(gòu),如果STC達(dá)到75可以達(dá)到最佳效果。
對(duì)于隔聲控制的兩個(gè)手段是減低空氣漏聲以及機(jī)械傳聲,包括填補(bǔ)所有泄露的途徑,注意門、窗、管道與空調(diào)的聲音控制,通過(guò)特殊的墻體結(jié)構(gòu)、浮筑地板以及架空天花來(lái)處理機(jī)械傳聲的問(wèn)題。要注意隔離傳聲傳播的路徑,以減低對(duì)工作與休息的影響。
對(duì)于隔聲墻,采用彈性減震的方式是相當(dāng)有效的
對(duì)于天花與地板的隔聲,PMI公司建議采用浮筑地板與架空天花的方式來(lái)處理
隔墻方面的隔聲處理要以厚重的墻體、減震隔離以及內(nèi)置更大空氣隔離層來(lái)處理,其中以減震隔離的處理手段為佳。在天花與地面方面,隔離式的多層地板結(jié)構(gòu)以及架空天花設(shè)計(jì)是很好的處理手段。門窗是最脆弱的環(huán)節(jié),建議使用特殊制造的門和窗,必須具有很好的密封性以及良好的阻尼減振性,當(dāng)然重量是必須的。
總結(jié):在連續(xù)四期的特別策劃之中,我們分別對(duì)家庭影院視聽(tīng)空間的房間大小與比例、混響時(shí)間控制以及隔聲控制進(jìn)行了綜合性的探討,其中關(guān)于房間大小與比例的內(nèi)容更是獲得了讀者不錯(cuò)的反響與共鳴,而本期討論的隔聲問(wèn)題,從表面上看,涉及的環(huán)節(jié)并不多,實(shí)際上需要考慮的問(wèn)題眾多,本文由于篇幅有限,未能深入討論。其實(shí),在隔聲問(wèn)題上,必須綜合考慮各種不同條件的影響,才能尋找到最為合適的處理手段。