家庭影院中透聲幕布的技術(shù)特點與分析

現(xiàn)在越來越多的影音愛好者選擇在家里安裝一套家庭影院系統(tǒng)，為了家庭裝修風(fēng)格一致性和完整性的考慮，希望能夠隱藏音箱，達(dá)到聲像合一的最佳效果，有越來越多的用戶選擇使用透聲銀幕。然而，對于透聲銀幕的認(rèn)識和選擇，大多數(shù)人并不清楚，因此在這里簡單和大家說一說。

目前市面上家用透聲幕主要分兩種：編織透聲幕和微孔透聲幕。其中編織透聲幕以法國Screen Research和英國Screen Excellence最為著名。這兩款進(jìn)口的編織透聲幕最大的好處就是聲音衰減小，加上背后的黑色吸光襯布后，10kHz以上的高頻段衰減只有1.5dB，全頻段衰減也不超過2.5dB，幾乎不用做頻率補(bǔ)償，如下圖，Screen Research的ClearPix透聲幕料的音頻衰減曲線官方公布的測試圖。

編織透聲幕的缺點就是增益不能做高，一般超不過1.0增益，上述兩個品牌的產(chǎn)品增益一般都可以做到0.9~1.0之間。編織透聲幕1.0的增益好處就是無視角問題，但是家用投影機(jī)一兩千流明的亮度，投太大畫面，亮度就會不足，所以超過150寸的畫面，就不建議用1.0增益的編織透聲幕了。
大部分國產(chǎn)編織透聲幕，雖然有不少廠家標(biāo)稱增益達(dá)到1.0，甚至高于1.0的，但是實測增益，往往只有0.7~0.8，能夠達(dá)到0.9的都是鳳毛麟角，而且很多幕面材料都明顯偏色，時間久了會產(chǎn)生黃變現(xiàn)象。編織幕上雖然也可以做高增益涂層，高水平的廠家也可以避免涂層堵塞透聲縫隙，但是由于編織幕自身材料的漫反射特性，反射型涂層效果基本都收效甚微，相對而言利用玻璃微珠做的回射性光學(xué)涂層會有一定的提高增益的效果，但是只限于極小的視角范圍，同時投影機(jī)安裝位必須貼近人眼的視角，而在正常吊裝的投影機(jī)場景下，坐在沙發(fā)上，屏幕的增益起不到任何作用。
相對而言，有經(jīng)驗的幕布廠家會在不堵塞透聲縫隙的前提下在編織透聲幕的基礎(chǔ)上制作光學(xué)涂層，其主要作用是糾正編織基材的色偏，控制色溫，提高增益。如右圖，右側(cè)是編織基材的本色，實測增益0.9，左側(cè)就是進(jìn)行過涂層處理的材料，白色純度有了明顯提高，增益也提高到了1.1。


其實無論進(jìn)口的或者國產(chǎn)的編織透聲幕，畫面效果能夠做到最好的，其效果還是不如優(yōu)質(zhì)的漫反射白幕，在這里我暫不分析具體的成因，根據(jù)分析， 就是對比度的差別造成的。經(jīng)過測試，編織幕的ANSI對比度，普遍比標(biāo)準(zhǔn)漫反射白幕低12~18%，主觀看起來，就是感覺畫面發(fā)蒙，銳度不足，缺乏鮮活感，在調(diào)投影機(jī)鏡頭聚焦的時候總感覺聚不到最準(zhǔn)確的點上。對于編織透聲幕而言，畫面效果和透聲效果是一把雙刃劍，畫面做好了，透聲效果就會比較差；透聲效果做好了，畫面效果就好不起來。可以這么說，對于編織透聲幕而言，很難同時保證畫面效果和透聲效果俱佳。咨詢電話13241902523
最近出了很多“4K 編織”透聲幕，經(jīng)測試除了增益達(dá)不到1.0以外，聲音衰減也很嚴(yán)重，如下圖，筆者測試過一款市面主流的4K編織透聲幕料，因為售價不算便宜，采用斜紋編織，實測增益可以達(dá)到0.9（因此很多廠家把它標(biāo)稱為1.0甚至更高的增益），畫面也比較細(xì)膩，因此該款幕料被很多幕布品牌當(dāng)做高端編織透聲幕在銷售，占據(jù)了家庭影院定制安裝市場的很大份額。通過測試數(shù)據(jù)可以看出，該款幕料在500Hz約有2dB衰減，8kHz衰減了約8dB，10kHz衰減了剛好10dB，到了16kHz，已經(jīng)衰減超過12dB了，實際聽感高頻細(xì)節(jié)幾乎丟失殆盡。

除了編織透聲幕以外，微孔透聲幕則是近來逐漸成為主流的透聲銀幕。微孔透聲幕，是從商業(yè)影院用的微孔透聲幕演變進(jìn)化而來，畢竟，所有電影院用的銀幕都是打滿了小孔的透聲幕。微孔透聲幕最大的好處就是可以方便的進(jìn)行各種光學(xué)涂層的加工，增益可控，比如現(xiàn)在幾乎所有的商業(yè)3D影院都使用的金屬涂層的微孔透聲幕，2D商業(yè)影院都使用的珍珠涂層高增益微孔幕。從畫質(zhì)效果上來說，即使不進(jìn)行光學(xué)涂層加工，微孔透聲幕的效果也基本都超過編織透聲幕。
一般商業(yè)影院的銀幕，其透聲孔的大小主要有0.8mm、1.0mm和1.2mm等幾種規(guī)格，一般需要離開屏幕最少10米以外觀看，顯然這樣的銀幕不能用于家庭影院，誰都不希望漂亮的女主角臉部特寫的時候一臉麻子……于是，開孔直徑更小的微孔透聲幕因此誕生了。目前市售的適合家用的微孔幕，有 0.4mm、0.5mm、0.6mm幾種，經(jīng)過投影測試，并且把一般用于影院VIP小廳的0.8mm微孔幕加入測試，得到最近觀看距離推薦如下：


由此可見，如果您的視力正常的話，不想在觀看影片的時候看到滿屏的“洞洞”，那么，按照上表推薦的觀看距離以外布置您的沙發(fā)，一般家用透聲銀幕選擇0.5mm或者更小的0.4mm的微孔幕比較好。或者您的影廳超過30平米，第一排座位到屏幕距離達(dá)到6米，那也可以選擇0.6mm的微孔幕。至于0.8mm的商用微孔幕……除非您座椅離開屏幕10米以上，那您的影廳面積得有80平米以上了。

小于0.6mm的透聲幕的微孔加工技術(shù)，好比是銀幕行業(yè)皇冠上的明珠，國外只有極少數(shù)廠家掌握此項技術(shù)， 國內(nèi)現(xiàn)在的成熟工藝只能加工出0.8mm的微孔幕，并且幅寬較窄，大幅面必須像電影幕一樣進(jìn)行拼接。而家用幕要加工0.5mm甚至0.4mm的微孔幕，拼接上幾乎就無法實現(xiàn)，必須要在寬幅面上一次性加工成型， 有許多技術(shù)難點無法克服。很多銀幕廠家也嘗試過用激光打孔，但是激光燒灼的痕跡會對幕面顏色造成污染，而且燒灼孔洞離散性很大，最關(guān)鍵是效率低下，幾乎無法量產(chǎn)。咨詢電話13241902523 
早期的微孔透聲幕只有進(jìn)口品牌，如美國的STEWART Microperf X20.5mm微孔透聲幕等，但是售價高昂，一塊150寸的畫框透聲幕，售價超過10萬，真的只有土豪才能玩了。后來韓國SPECTRO推出了0.6mm的微孔幕，售價也要達(dá)到數(shù)萬元。期間國內(nèi)也有一些廠家把0.8mm的商用透聲幕做進(jìn)家庭影院項目里，但是因為孔徑太大，觀感太差，不能被市場接受。直到國內(nèi)FOCUSVIEW歷時數(shù)年，開發(fā)出了0.4mm的微孔透聲幕并投放市場，其無拼接有效幅寬超過3米，最大可以制作出300英寸2.35:1的屏幕，在國內(nèi)家庭影院定制安裝市場受到普遍歡迎，并在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，一舉打破了國外廠商壟斷的地位。
下面我們重點說說微孔透聲幕的聲學(xué)特性。想要PVC幕面透聲，就必須要在幕面上進(jìn)行打孔，在一張幕面上打幾個孔容易，但是要達(dá)到理想的聲音穿透效果，就不是這么簡單了，這里牽涉到一個穿孔率的指標(biāo)。何謂穿孔率？顧名思義，就是微孔面積占屏幕單位面積的百分比。在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《反射和投射放映銀幕（GB/T13982-2005）》中，規(guī)定了商用透聲銀幕的穿孔率推薦值為6~9%，孔徑最大不能超過1.5mm，在此孔徑范圍內(nèi)，當(dāng)小孔直徑較大時取較大百分比，當(dāng)孔徑較小時取較小百分比。那么，怎么測量和計算微孔幕的穿孔率？這里有個測量和計算公式：


其中：
a=同一排孔橫向間距
b=同一列孔縱向間距
d=小孔直徑
如圖，如果這款0.4mm的微孔透聲幕孔間距a=3.3mm，b=1.5mm，d=0.4mm，代入公式，可以計算出這款微孔幕的開孔率為5.1%。


按照國標(biāo)，聲衰減的要求是8kHz和12.5kHz的聲衰減與500Hz的聲衰減之差分別不大于4dB和6dB。實際上在這個國家標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)于銀幕透聲特性的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)并不高，估計考慮到商業(yè)影院的揚(yáng)聲器高音都是號角揚(yáng)聲器，可以通過專業(yè)均衡器做預(yù)加重和再均衡處理，其電子分頻系統(tǒng)也可以很方便的大幅提升高音聲壓，以彌補(bǔ)透聲幕的穿透損失。然而家用揚(yáng)聲器多數(shù)為球頂高音，聲壓較小，同時家用AV功放的均衡功能相對簡單，每個頻點一般最大提升量為6dB，如果透聲損失超過了6dB，均衡器也無力補(bǔ)償了。并且家用的微孔透聲幕，不可能采用商業(yè)影院幕那么大的孔，綜合考慮聲衰減和亮度損失，穿孔率可以適當(dāng)降低，但是取值多少比較合適，這個必須要通過實驗才能確定。
在聲學(xué)實驗室，我們測試了幾種不同穿孔率的透聲幕的聲學(xué)特性，如圖：


測試采用的是在FOCUSVIEW定制的3種不同穿孔率的0.4mm微孔透聲幕，穿孔率分別為5%、4%、3%，測試結(jié)果可以看出，5%穿孔率的透聲效率最高，在500Hz衰減僅為0.5dB，在8kHz衰減僅為 2.5dB，在12.5kHz衰減僅為3dB，即使到了16kHz，衰減也不到6dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了商業(yè)影院透聲幕的國家標(biāo)準(zhǔn)。3%穿孔率的測試結(jié)果，聲衰減就要明顯高于5%穿孔率的幕布，在500Hz衰減為0.5dB，在8kHz衰減為4dB，在12.5kHz衰減為6dB，也剛好完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測試，微孔幕在孔徑0.4mm的時候，3%穿孔率就是極限，如果低于3%，聲衰減指標(biāo)就低于國家標(biāo)準(zhǔn)，聽感上也會大打折扣。阿強(qiáng)個人微信號：starkong
從孔徑大小分析和穿孔率的分析，不難得出一個結(jié)論，就是希望孔越小越好，穿孔率越高越好。不過孔徑越小，孔的密度就必須越高，以0.4mm孔徑的微孔透聲幕為例，一個孔的面積根據(jù)圓的面積公式πr2很容易算出來，為0.1256mm2，按照5%的穿孔率，在一平米的幕面上，需要打出近40萬個孔！也就是說，在小指指甲蓋那么大的一平方厘米的面積上，需要加工出約40個孔，一張150寸的微孔透聲幕，上面要有250萬個孔！而且孔間距和孔徑大小必須嚴(yán)格一致，這樣的加工難度可想而知，這也是為什么微孔幕售價相對較貴的原因。家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)vxru.cn
近期筆者聽說有個進(jìn)口屏幕品牌推出了0.2mm的微孔透聲幕，讓人大為訝異，要知道加工0.4mm的微孔幕難度已經(jīng)非常之高，如果加工0.2mm微孔幕，按照5%的穿孔率，每平米需要打孔160萬個！在指甲蓋那么大的一平方厘米面積上要有160個孔！按照孔徑和距離的推算，0.2mm直徑的微孔幕，離開眼睛0.6米就看不見孔了，也就是拿著小樣把胳膊伸直你就看不見幕面上的小孔了，有機(jī)會一定要見識一下！

前不久結(jié)束的廣州音響唱片展上，我看到又有公司宣傳推出了0.4mm微孔透聲幕，仔細(xì)一看，原來都是0.6mm的微孔透聲幕，號稱0.4mm的，這種0.6mm的透聲幕，第一排座椅至少要離開屏幕大約6米才看不見孔，大家注意不要被虛假宣傳忽悠了。在這里拍了幾張對比照片給大家看看，如果實在分辨不出孔的大小，就帶把鋼尺去對比吧，0.4mm的孔徑，會比鋼尺最小0.5mm的刻度明顯小，0.6mm的孔徑則會比最小刻度明顯大。
左邊是0.6mm的，右邊是0.4mm的，差別還是很大的。還有一種鑒別方法，就是打開投影機(jī)，投出全白畫面，從微孔透聲幕面前慢慢往后退，如果到2米多就完全看不見孔了，那就是真的0.4mm的微孔幕，如果是0.6mm的微孔幕，就算超過5米，幕面上的孔還是清晰可見的。微信公眾號：hdkong
還有某款在國內(nèi)有較高人氣的被代理商宣傳號稱0.4mm微孔的進(jìn)口透聲幕，查詢了一下官網(wǎng)，官網(wǎng)上并沒有見到0.4mm規(guī)格的產(chǎn)品，只公布了兩款透聲幕：商業(yè)影院用的1.2mm微孔幕，穿孔率為4.5%，還有一款家庭影院用的0.5mm微孔幕，穿孔率為1.7%。


不過到底是進(jìn)口品牌，公布的音頻測試曲線還比較嚴(yán)謹(jǐn)，在10kHz的時候，已經(jīng)衰減了10dB，到16kHz已經(jīng)衰減了14dB。實際聽感和官方公布的結(jié)果還是吻合的，如果對聲音效果有較高要求的影院發(fā)燒友選擇的時候，還是多聽多看比較好。

我還見到過有的工藝不佳的微孔透聲幕，孔的大小參差不齊，分布不均勻，遠(yuǎn)看會有一片片的明暗色斑。用顯微鏡觀察孔洞，孔徑不圓潤，有很大的離散性，這都會對投影成像效果造成很大的影響。優(yōu)質(zhì)的微孔透聲幕，微孔均勻分布，間距整齊劃一，在顯微鏡下觀察，每個微孔都邊緣整齊、清晰圓潤，不失為一件工藝作品。

工藝不佳的屏幕在100 倍顯微鏡下的0.4mm微孔

在500倍顯微鏡下的0.4mm微孔

根據(jù)透聲幕的聲學(xué)頻響測試可以看出，無論什么透聲幕，都會對聲音造成損失，為了矯正透聲幕的透聲損失，用戶可以在AV功放的均衡器預(yù)設(shè)里面調(diào)整主揚(yáng)聲器各頻段的參數(shù)，對頻率進(jìn)行補(bǔ)償，盡量達(dá)到原汁原味的還音效果。為此我統(tǒng)計了如下表格，用戶可以參考這個表格，對相應(yīng)頻率進(jìn)行補(bǔ)償。對于超過6dB的頻率衰減，均衡器就無能為力了。

透聲幕音頻衰減參考表

還有一點值得注意，很多用戶安裝透聲幕的時候，音箱會貼著透聲幕背后擺放，這樣會對聲音造成梳狀濾波效應(yīng)，影響聲音還原。而且，如果音箱距離屏幕太近，喇叭單元和導(dǎo)相孔帶動的氣流也會引起屏幕震動。按照THX公司的建議，喇叭離屏幕推薦最小距離為25cm左右，不過這樣對空間的浪費較大。經(jīng)我們測試，音箱距離屏幕最小距離建議保持15cm比較好，這樣既不過于浪費空間，也可以取得優(yōu)秀的聲音表現(xiàn)。歡迎光臨阿強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)！
一般透聲幕出廠的時候都會配有一塊黑色襯布，安裝在屏幕背后，用于吸收透射過屏幕的光線， 避免屏幕背后的白墻或者反光的物質(zhì)反射投影機(jī)光線，干擾屏幕畫面。不過這層黑色襯布也會對聲音造成一定的影響，根據(jù)材質(zhì)和密度的不同，音頻衰減率從0.5dB到2dB不等。所以我建議，如果在裝修的時候，把幕布背后的墻面刷成黑色，音箱也盡量選用黑色啞光表面的面板和單元，在安裝透聲幕的時候，背后的黑色襯布就可以不用安裝，就可以取得更優(yōu)異的透聲效果了。