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空間聲學(xué)處理

信息來源:servolatil.com | 發(fā)布時(shí)間:2021年03月23日

大家沒有進(jìn)入電影院被那些無數(shù)響遏行云、震天動地的聲音鋪天蓋地而來的效果,瞬間聚精會神的經(jīng)驗(yàn)?可以咻一下就讓我們迅速進(jìn)入那個(gè)場景或那首歌里的首要關(guān)鍵,就在于如何讓我們可以專心聆聽!

 

 

 

我們裝潢過程中是否能將這些對(音樂/電影劇院)音場好的部分,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。

 

常常遇到來店里的客人說:音響店是不是都騙人,在店里聽很好聽,買回去聽到的是另一種不同的聲音?答案是:有可能哦!因?yàn)榭臻g不同會造成聲音的不同,所以一組好的影音設(shè)備也需要一個(gè)好的空間來相輔相成。

 

 

聲學(xué)1,處理的目的在于讓我們的耳朵可以聽到準(zhǔn)確的聲音,日常生活中我們聽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)出來的聲音直接到達(dá)我們的耳朵,反射聲指的是經(jīng)過四周墻面或是任何硬件的表面,直接聲和反射聲之間會產(chǎn)生干涉,讓我們沒有辦法聽到單純的直達(dá)聲,而聲學(xué)處理的目的就是要減弱反射聲的能量,讓我們可以單純聽到從喇叭發(fā)出來的直達(dá)聲,也就是我們所要的準(zhǔn)確的聲音。

 

 

另外要跟大家談?wù)劯粢?,我們在家里聽歌或看電影最?dān)心的事莫過于隔壁或上下樓鄰居相互影響,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,鄰居也不來打擾我們,而聲學(xué)處理則是在使用影音設(shè)備的空間中,用一些工具讓反射聲減少,像是常見的地毯,窗簾,都是較常見的吸音材料。

 

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沒有處理好,器材也難有表現(xiàn)的空間。不同的空間都會存在特定頻率的偏頗,需要加裝吸音或擴(kuò)散的裝置,以打散能量聚積,或吸收過多頻率響應(yīng)2,的聲音,以求取更和諧的聲音。

 

 

調(diào)整空間聲學(xué)的主要原因

 

再來要進(jìn)入比較專業(yè)的說明模式了,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±10 dB。一些低音頻率(也稱為駐波 3,)將具有延長的混響時(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。我們的大腦會嘗試將硬反射與直接聲分開,但確無法,因?yàn)榉瓷湟苑浅6痰臅r(shí)間延遲到達(dá)。這會對你的大腦產(chǎn)生疲勞影響,無法充分享受影音系統(tǒng)。

使用數(shù)字“房間校正”系統(tǒng)可能有助于消除聆聽位置中最突出的低音頻率,但遺憾的是它無法對駐波的長時(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(jiān)硬且沒有聲學(xué)處理的空間中,我們會很容易感到不安和壓力。如果聲學(xué)太過阻尼,有窗簾和地毯等等,我們也很可能會感覺聲音無法具體呈現(xiàn)在正確的位置上,無論哪種方式,聲學(xué)都會影響房間里的空間感,無論好壞。

 

處理室內(nèi)聲學(xué)最困難的部分是什么?

 

硬反射,我們用圖片來做說明,聲波將從堅(jiān)硬的表面反彈,就像光線在鏡子中反射一樣。綠色箭頭表示揚(yáng)聲器的直接聲音。其他箭頭代表轟擊聽眾的硬反射。

 

 

硬反射如何影響聲音?通過一米的空氣需要大約3毫秒的聲波,這意味著當(dāng)它們到達(dá)聆聽位置時(shí),反射會稍微延遲。反射會影響頻率響應(yīng),立體聲全景,深度和幻像中心,使整體聲音不那么詳細(xì)。在一個(gè)有著強(qiáng)烈反射的房間里聽音樂也很疲憊。

 

我們比較常見的是用擴(kuò)散處理的方式來處理硬反射。

擴(kuò)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,就像花園水管噴嘴散布的水一樣。擴(kuò)散聲音基本上不會干擾喇叭的直接聲音,只要漫射器和收聽者之間至少有一米。如果您的聆聽位置靠近后墻,那么請將吸收器放在身后。

 

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

低音頻率的波長范圍從大約1.7米(200Hz)到大約17米(20Hz)。在具有平行墻的房間中,這將導(dǎo)致稱為駐波的現(xiàn)象。根據(jù)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(dāng)我們在一個(gè)未經(jīng)聲學(xué)處理的房間里來回走動聽音樂時(shí),感覺就像走進(jìn)無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,最差的聆聽位置位于大多數(shù)駐波相互作用的房間中間??拷髩ψ聲a(chǎn)生自然的低音提升。

 

當(dāng)然駐波還有另一種體驗(yàn)稱之為共鳴5

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的混響時(shí)間。這意味著房間將“庇護(hù)”駐波,結(jié)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。

 

駐波會產(chǎn)生不均勻的低音頻率響應(yīng),隨著揚(yáng)聲器和聆聽位置而變化。其次,它們會導(dǎo)致過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態(tài)和細(xì)節(jié)。我們喜歡將音頻頻譜劃分為不同的頻段,但我們的大腦會將其解釋為所有頻率互連的一種聲音。低音頻譜中會發(fā)生什么,會影響中音和高音的感知方式。

 

減少駐波效應(yīng)的方法是建造一個(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(shù)人都負(fù)擔(dān)不起的,所以第二好的是安裝低音陷阱。

低音陷阱應(yīng)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)用性相對會被提高。

 

我們以Super Bass Extreme來說明,Super Bass Extreme的效率在60125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吸收能量來阻止運(yùn)動。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(yáng)聲器產(chǎn)生更加動態(tài)的低端。收緊低端也將為中檔和高音帶來清晰度。這是心理聲學(xué)!

 

 

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

 

專有名詞解釋

 

1,聲學(xué)是研究媒質(zhì)中機(jī)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(zhuǎn)換和聲波的各種效應(yīng)。同時(shí)聲學(xué)測量技術(shù)是一種重要的測量技術(shù),有著廣泛的應(yīng)用。

 

2,頻率響應(yīng)(英語:Frequency response,簡稱頻響)是當(dāng)向電子儀器系統(tǒng)輸入一個(gè)振幅不變,頻率變化的信號時(shí),測量系統(tǒng)相對輸出端的響應(yīng)。通常與電子放大器、擴(kuò)音器等聯(lián)系在一起,頻響的主要特性可用系統(tǒng)響應(yīng)的幅度(用分貝)和相位(用弧度)來表示。

 

3,駐波(英語:standing wavestationary wave)為兩個(gè)波長、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,駐波的波形無法前進(jìn),因此無法傳播能量,故名之。

駐波通過時(shí),每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)皆作簡諧運(yùn)動。各質(zhì)點(diǎn)振蕩的幅度不相等,振幅為零的點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)或波節(jié)(英語:Node),振幅最大的點(diǎn)位于兩節(jié)點(diǎn)之間,稱為腹點(diǎn)或波腹(英語:Antinode)。

[1]由于節(jié)點(diǎn)靜止不動,所以波形沒有傳播。能量以動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(yùn)動時(shí),均可產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象。常見的駐波現(xiàn)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。[2]

1860年,弗朗茲·麥爾德發(fā)現(xiàn),并創(chuàng)造了「駐波」(德語:stehende WelleStehwelle)一詞

 

4,混響:聲波在室內(nèi)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(dāng)聲源停止發(fā)聲后,聲波在室內(nèi)要經(jīng)過多次反射和吸收,最后才消失,我們就感覺到聲源停止發(fā)聲后還有若干個(gè)聲波混合持續(xù)一段時(shí)間(室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后仍然存在的聲延續(xù)現(xiàn)象)。這種現(xiàn)象叫做混響,這段時(shí)間叫做混響時(shí)間。

 

5,共鳴(共振):當(dāng)甲、乙兩音叉的振動頻率相同時(shí),若使甲音叉產(chǎn)生振動而發(fā)出聲音,則當(dāng)聲音傳播至乙音叉時(shí),乙音叉也會隨之產(chǎn)生振動而發(fā)出聲音,這種現(xiàn)象稱為共鳴。