處理室內聲學(xué)最困難的部分是什么?

你有沒(méi)有進(jìn)入電影院被那些無(wú)數響遏行云、震天動(dòng)地的聲音鋪天蓋地而來(lái)的特效,瞬間聚精會(huì )神的經(jīng)驗?可以咻一下就讓我們迅速進(jìn)入那個(gè)場(chǎng)景或那首歌里的首要關(guān)鍵,就在于如何讓我們可以專(zhuān)心聆聽(tīng)listen。

我們裝潢過(guò)程中是否能將這些對(音樂(lè )/電影劇院)音場(chǎng)好的部分,融入居家裝潢中?

答案是可以的,如下介紹一些實(shí)際安裝案例分享。

常常遇到來(lái)店里的客人說(shuō):音響店是不是都騙人,在店里聽(tīng)很好聽(tīng),買(mǎi)回去聽(tīng)到的是另一種不同的聲音?答案是:有可能哦!因為空間不同會(huì )造成聲音的不同,所以一組好的影音設備絕對也需要一個(gè)好的空間來(lái)相輔相成。

聲學(xué)處理的目的在于讓我們的耳朵可以聽(tīng)到準確的聲音,日常生活中我們聽(tīng)到的聲音都是直接聲伴隨反射聲,所謂的直接聲就是喇叭發(fā)出來(lái)的聲音直接到達我們的耳朵,反射聲指的是經(jīng)過(guò)四周墻面或是任何硬件的表面,直接聲和反射聲之間會(huì )產(chǎn)生干涉,讓我們沒(méi)有辦法聽(tīng)到單純的直達聲,而聲學(xué)處理的目的就是要減弱反射聲的能量,讓我們可以單純聽(tīng)到從喇叭發(fā)出來(lái)的直達聲,也就是我們所要的準確的聲音。

另外要跟大家談?wù)劯粢,我們在家里?tīng)歌或看電影最擔心的事莫過(guò)于隔壁或上下樓鄰居被干擾,隔音跟聲學(xué)處理,其實(shí)是兩件不同的事,隔音的目的是把房間里的聲音留在房間里,房間外的聲音留在房間外,隔音的目的在于我們不打擾鄰居,鄰居也不來(lái)打擾我們,而聲學(xué)處理則是在使用影音設備的空間中,用一些工具讓反射聲減少,像是常見(jiàn)的地毯,窗簾,都是較常見(jiàn)的吸音材料。

Hi End音響需要有一個(gè)良好條件的空間配合,才能發(fā)出真正優(yōu)美悅耳的聲音?臻g沒(méi)有處理好,器材也難有表現的空間。不同的空間都會(huì )存在特定頻率的偏頗,需要加裝吸音或擴散的裝置,以打散能量聚積,或吸收過(guò)多頻率響應的聲音,以求取更和諧的聲音。

01調整空間聲學(xué)的主要原因

再來(lái)要進(jìn)入比較專(zhuān)業(yè)的說(shuō)明模式了,未經(jīng)處理的房間中,兩個(gè)不同低音頻率之間的電平變化很容易超過(guò)±10 dB。一些低音頻率(也稱(chēng)為駐波 )將具有延長(cháng)的混響時(shí)間,從而在房間中產(chǎn)生低音能量。

墻壁,地板和天花板上的硬反射比我們想象中更多地影響聆聽(tīng)。我們的大腦會(huì )嘗試將硬反射與直接聲分開(kāi),但確無(wú)法,因為反射以非常短的時(shí)間延遲到達。這會(huì )對你的大腦產(chǎn)生疲勞影響,無(wú)法充分享受影音系統。

使用數字“房間校正”系統可能有助于消除聆聽(tīng)位置中最突出的低音頻率,但遺憾的是它無(wú)法對駐波的長(cháng)時(shí)間混響時(shí)間做任何事情。如果直接聲和反射聲太雜,就像在一個(gè)表面堅硬且沒(méi)有聲學(xué)處理的空間中,我們會(huì )很容易感到不安和壓力。如果聲學(xué)太過(guò)阻尼,有窗簾和地毯等等,我們也很可能會(huì )感覺(jué)聲音無(wú)法具體呈現在正確的位置上,無(wú)論哪種方式,聲學(xué)都會(huì )影響房間里的空間感,無(wú)論好壞。

02處理室內聲學(xué)最困難的部分是什么?‍

硬反射,我們用圖片來(lái)做說(shuō)明,聲波將從堅硬的表面反彈,就像光線(xiàn)在鏡子中反射一樣。綠色箭頭表示揚聲器的直接聲音。其他箭頭代表轟擊聽(tīng)眾的硬反射。

硬反射如何影響聲音?通過(guò)一米的空氣需要大約3毫秒的聲波,這意味著(zhù)當它們到達聆聽(tīng)位置時(shí),反射會(huì )稍微延遲。反射會(huì )影響頻率響應,立體聲全景,深度和幻像中心,使整體聲音不那么詳細。在一個(gè)有著(zhù)強烈反射的房間里聽(tīng)音樂(lè )也很疲憊。

我們比較常見(jiàn)的是用擴散處理的方式來(lái)處理硬反射。

擴散器不是吸收聲能,而是打破聲波并將其傳播到不同的方向,就像花園水管?chē)娮焐⒉嫉乃粯。擴散聲音基本上不會(huì )干擾喇叭的直接聲音,只要漫射器和收聽(tīng)者之間至少有一米。如果您的聆聽(tīng)位置靠近后墻,那么最好將吸收器放在身后。

圖片說(shuō)明是將擴散板放置于兩側靠中間的墻面上,減少由主喇叭直接打在左右兩側墻壁上反射的聲音。

低音頻率的波長(cháng)范圍從大約1.7米(200Hz)到大約17米(20Hz)。在具有平行墻的房間中,這將導致稱(chēng)為駐波的現象。根據房間的尺寸,某些低音頻率將“站立”在墻壁,天花板和地板之間。

房間中間氣壓低,但在第一個(gè)八度音程時(shí)氣壓很高,房間的另一個(gè)方向也是如此。

當我們在一個(gè)未經(jīng)聲學(xué)處理的房間里來(lái)回走動(dòng)聽(tīng)音樂(lè )時(shí),感覺(jué)就像走進(jìn)無(wú)法判斷低音好壞的空間,某些低頻突然很突出,然后在房間的另一個(gè)地方消失。如圖所示,最差的聆聽(tīng)位置位于大多數駐波相互作用的房間中間?拷髩ψ聲(huì )產(chǎn)生自然的低音提升。

03當然駐波還有另一種體驗稱(chēng)之為共鳴 ‍

駐波實(shí)際上是共振頻率,其具有較小的摩擦并因此具有較長(cháng)的混響時(shí)間。這意味著(zhù)房間將“庇護”駐波,結果是不受控制的低音能量。顯示兩個(gè)駐波的瀑布劇情

X軸顯示頻率在20-400 Hz之間,Y軸為水平,Z軸為時(shí)間(最長(cháng)1.5秒),圖示是一個(gè)石墻的地窖,32Hz左右的混響時(shí)間比其他低音頻率長(cháng)得多,產(chǎn)生低音重音。然后是55Hz的另一個(gè)共振,比其他低音頻率“振鈴”更長(cháng)。

駐波會(huì )產(chǎn)生不均勻的低音頻率響應,隨著(zhù)揚聲器和聆聽(tīng)位置而變化。其次,它們會(huì )導致過(guò)度和不受控制的低音能量,這將掩蓋中檔和高音中的一些動(dòng)態(tài)和細節。我們喜歡將音頻頻譜劃分為不同的頻段,但我們的大腦會(huì )將其解釋為所有頻率互連的一種聲音。低音頻譜中會(huì )發(fā)生什么,會(huì )影響中音和高音的感知方式。

減少駐波效應的最佳方法是建造一個(gè)傾斜的,不平行的墻壁的房間 - 就像一個(gè)控制室。然而,我們大多數人都負擔不起奢侈品,所以第二好的是安裝低音陷阱。

低音陷阱應該放在哪里?最突出的低音積聚在房間的角落,幾個(gè)大的表面相遇, 這樣低音陷阱的實(shí)用性相對會(huì )被提高。

我們以Super Bass Extreme來(lái)說(shuō)明,Super Bass Extreme的效率在60到125赫茲之間,可以放置在角落里。他的組成是一個(gè)木質(zhì)薄膜,低音波試圖產(chǎn)生共鳴,像底鼓的前部皮膚一樣。但是兩層高密度泡沫通過(guò)吸收能量來(lái)阻止運動(dòng)。面板的背面穿有小孔,這也將低音陷阱變成亥姆霍茲共振器。微穿孔實(shí)際上使低音陷阱的效率提高了約20% 。

一個(gè)房間約需四到八個(gè)低頻陷阱,他們將對低端的混響時(shí)間產(chǎn)生很大的影響,使其更短,從而幫助您的揚聲器產(chǎn)生更加動(dòng)態(tài)的低端。收緊低端也將為中檔和高音帶來(lái)清晰度。這是心理聲學(xué)!

在家里看電影或演唱會(huì )時(shí),追求的是一種臨場(chǎng)感,只有主聲道在聆聽(tīng)CD或黑膠時(shí),講究的是主唱人感覺(jué)就在我們的面前演唱一樣,處理房間聲學(xué)時(shí)的目的追求的莫過(guò)于此,一套好的影音設備一個(gè)好的視聽(tīng)空間,在新家規劃時(shí),應該是可以同步考慮的。

04專(zhuān)有名詞解釋‍

①聲學(xué)是研究媒質(zhì)中機械波(包括聲波、超聲波和次聲波)的科學(xué),研究范圍包括聲波的產(chǎn)生,接收,轉換和聲波的各種效應。同時(shí)聲學(xué)測量技術(shù)是一種重要的測量技術(shù),有著(zhù)廣泛的應用。

②頻率響應(英語(yǔ):Frequency response,簡(jiǎn)稱(chēng)頻響)是當向電子儀器系統輸入一個(gè)振幅不變,頻率變化的信號時(shí),測量系統相對輸出端的響應。通常與電子放大器、擴音器等聯(lián)系在一起,頻響的主要特性可用系統響應的幅度(用分貝)和相位(用弧度)來(lái)表示。

③駐波(英語(yǔ):standing wave或stationary wave)為兩個(gè)波長(cháng)、周期、頻率和波速皆相同的正弦波相向行進(jìn)干涉而成的合成波。與行波不同,駐波的波形無(wú)法前進(jìn),因此無(wú)法傳播能量,故名之。

駐波通過(guò)時(shí),每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)皆作簡(jiǎn)諧運動(dòng)。各質(zhì)點(diǎn)振蕩的幅度不相等,振幅為零的點(diǎn)稱(chēng)為節點(diǎn)或波節(英語(yǔ):Node),振幅最大的點(diǎn)位于兩節點(diǎn)之間,稱(chēng)為腹點(diǎn)或波腹(英語(yǔ):Antinode)。

由于節點(diǎn)靜止不動(dòng),所以波形沒(méi)有傳播。能量以動(dòng)能和勢能的形式交換儲存,亦傳播不出去。兩列傳播方向相反的相干波相遇而產(chǎn)生干涉,或介質(zhì)沿波速的相反方向運動(dòng)時(shí),均可產(chǎn)生這個(gè)現象。常見(jiàn)的駐波現象是諧振器中,一列波與自身的反射波產(chǎn)生干涉而形成的。

1860年,弗朗茲·麥爾德首次發(fā)現,并創(chuàng )造了「駐波」(德語(yǔ):stehende Welle或Stehwelle)一詞

④混響:聲波在室內傳播時(shí),要被墻壁、天花板、地板等障礙物反射,每反射一次都要被障礙物吸收一些。這樣,當聲源停止發(fā)聲后,聲波在室內要經(jīng)過(guò)多次反射和吸收,最后才消失,我們就感覺(jué)到聲源停止發(fā)聲后還有若干個(gè)聲波混合持續一段時(shí)間(室內聲源停止發(fā)聲后仍然存在的聲延續現象)。這種現象叫做混響,這段時(shí)間叫做混響時(shí)間。

⑤共鳴(共振):當甲、乙兩音叉的振動(dòng)頻率相同時(shí),若使甲音叉產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出聲音,則當聲音傳播至乙音叉時(shí),乙音叉也會(huì )隨之產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出聲音,這種現象稱(chēng)為共鳴。
 

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