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空间声学处理

信息来源:www.kmxch.com | 发布时间:2021年03月23日

大家没有进入电影院被那些无数响遏行云、震天动地的声音铺天盖地而来的效果,瞬间聚精会神的经验?可以咻一下就让我们迅速进入那个场景或那首歌里的首要关键,就在于如何让我们可以专心聆听!

 

 

 

我们装潢过程中是否能将这些对(音乐/电影剧院)音场好的部分,融入居家装潢中?

答案是 可以的,如下介绍一些实际安装案例分享。

 

常常遇到来店里的客人说:音响店是不是都骗人,在店里听很好听,买回去听到的是另一种不同的声音?答案是:有可能哦!因为空间不同会造成声音的不同,所以一组好的影音设备也需要一个好的空间来相辅相成。

 

 

声学1,处理的目的在于让我们的耳朵可以听到准确的声音,日常生活中我们听到的声音都是直接声伴随反射声,所谓的直接声就是喇叭发出来的声音直接到达我们的耳朵,反射声指的是经过四周墙面或是任何硬件的表面,直接声和反射声之间会产生干涉,让我们没有办法听到单纯的直达声,而声学处理的目的就是要减弱反射声的能量,让我们可以单纯听到从喇叭发出来的直达声,也就是我们所要的准确的声音。

 

 

另外要跟大家谈谈隔音,我们在家里听歌或看电影最担心的事莫过于隔壁或上下楼邻居相互影响,隔音跟声学处理,其实是两件不同的事,隔音的目的是把房间里的声音留在房间里,房间外的声音留在房间外,隔音的目的在于我们不打扰邻居,邻居也不来打扰我们,而声学处理则是在使用影音设备的空间中,用一些工具让反射声减少,像是常见的地毯,窗帘,都是较常见的吸音材料。

 

Hi End音响需要有一个良好条件的空间配合,才能发出真正优美悦耳的声音。空间没有处理好,器材也难有表现的空间。不同的空间都会存在特定频率的偏颇,需要加装吸音或扩散的装置,以打散能量聚积,或吸收过多频率响应2,的声音,以求取更和谐的声音。

 

 

调整空间声学的主要原因

 

再来要进入比较专业的说明模式了,未经处理的房间中,两个不同低音频率之间的电平变化很容易超过±10 dB。一些低音频率(也称为驻波 3,)将具有延长的混响时间,从而在房间中产生低音能量。

墙壁,地板和天花板上的硬反射比我们想象中更多地影响聆听。我们的大脑会尝试将硬反射与直接声分开,但确无法,因为反射以非常短的时间延迟到达。这会对你的大脑产生疲劳影响,无法充分享受影音系统。

使用数字“房间校正”系统可能有助于消除聆听位置中最突出的低音频率,但遗憾的是它无法对驻波的长时间混响时间做任何事情。如果直接声和反射声太杂,就像在一个表面坚硬且没有声学处理的空间中,我们会很容易感到不安和压力。如果声学太过阻尼,有窗帘和地毯等等,我们也很可能会感觉声音无法具体呈现在正确的位置上,无论哪种方式,声学都会影响房间里的空间感,无论好坏。

 

处理室内声学最困难的部分是什么?

 

硬反射,我们用图片来做说明,声波将从坚硬的表面反弹,就像光线在镜子中反射一样。绿色箭头表示扬声器的直接声音。其他箭头代表轰击听众的硬反射。

 

 

硬反射如何影响声音?通过一米的空气需要大约3毫秒的声波,这意味着当它们到达聆听位置时,反射会稍微延迟。反射会影响频率响应,立体声全景,深度和幻像中心,使整体声音不那么详细。在一个有着强烈反射的房间里听音乐也很疲惫。

 

我们比较常见的是用扩散处理的方式来处理硬反射。

扩散器不是吸收声能,而是打破声波并将其传播到不同的方向,就像花园水管喷嘴散布的水一样。扩散声音基本上不会干扰喇叭的直接声音,只要漫射器和收听者之间至少有一米。如果您的聆听位置靠近后墙,那么请将吸收器放在身后。

 

图片说明是将扩散板放置于两侧靠中间的墙面上,减少由主喇叭直接打在左右两侧墙壁上反射的声音。

低音频率的波长范围从大约1.7米(200Hz)到大约17米(20Hz)。在具有平行墙的房间中,这将导致称为驻波的现象。根据房间的尺寸,某些低音频率将“站立”在墙壁,天花板和地板之间。

 

 

房间中间气压低,但在第一个八度音程时气压很高,房间的另一个方向也是如此

当我们在一个未经声学处理的房间里来回走动听音乐时,感觉就像走进无法判断低音好坏的空间,某些低频突然很突出,然后在房间的另一个地方消失。如图所示,最差的聆听位置位于大多数驻波相互作用的房间中间。靠近后墙坐下会产生自然的低音提升。

 

当然驻波还有另一种体验称之为共鸣5

驻波实际上是共振频率,其具有较小的摩擦并因此具有较长的混响时间。这意味着房间将“庇护”驻波,结果是不受控制的低音能量。

 

 

 

显示两个驻波的瀑布剧情

X轴显示频率在20-400 Hz之间,Y轴为水平,Z轴为时间(最长1.5秒),图示是一个石墙的地窖,32Hz左右的混响时间比其他低音频率长得多,产生低音重音。然后是55Hz的另一个共振,比其他低音频率“振铃”更长。

 

驻波会产生不均匀的低音频率响应,随着扬声器和聆听位置而变化。其次,它们会导致过度和不受控制的低音能量,这将掩盖中档和高音中的一些动态和细节。我们喜欢将音频频谱划分为不同的频段,但我们的大脑会将其解释为所有频率互连的一种声音。低音频谱中会发生什么,会影响中音和高音的感知方式。

 

减少驻波效应的方法是建造一个倾斜的,不平行的墙壁的房间 - 就像一个控制室。然而,我们大多数人都负担不起的,所以第二好的是安装低音陷阱。

低音陷阱应该放在哪里?最突出的低音积聚在房间的角落,几个大的表面相遇, 这样低音陷阱的实用性相对会被提高。

 

我们以Super Bass Extreme来说明,Super Bass Extreme的效率在60125赫兹之间,可以放置在角落里。他的组成是一个木质薄膜,低音波试图产生共鸣,像底鼓的前部皮肤一样。但是两层高密度泡沫通过吸收能量来阻止运动。面板的背面穿有小孔,这也将低音陷阱变成亥姆霍兹共振器。微穿孔实际上使低音陷阱的效率提高了约20% 。

 

一个房间约需四到八个低频陷阱,他们将对低端的混响时间产生很大的影响,使其更短,从而帮助您的扬声器产生更加动态的低端。收紧低端也将为中档和高音带来清晰度。这是心理声学!

 

 

在家里看电影或演唱会时,追求的是一种临场感,只有主声道在聆听CD或黑胶时,讲究的是主唱人感觉就在我们的面前演唱一样,处理房间声学时的目的追求的莫过于此,一套好的影音设备一个好的视听空间,在新家规划时,应该是可以同步考虑的。

 

专有名词解释

 

1,声学是研究媒质中机械波(包括声波、超声波和次声波)的科学,研究范围包括声波的产生,接收,转换和声波的各种效应。同时声学测量技术是一种重要的测量技术,有着广泛的应用。

 

2,频率响应(英语:Frequency response,简称频响)是当向电子仪器系统输入一个振幅不变,频率变化的信号时,测量系统相对输出端的响应。通常与电子放大器、扩音器等联系在一起,频响的主要特性可用系统响应的幅度(用分贝)和相位(用弧度)来表示。

 

3,驻波(英语:standing wavestationary wave)为两个波长、周期、频率和波速皆相同的正弦波相向行进干涉而成的合成波。与行波不同,驻波的波形无法前进,因此无法传播能量,故名之。

驻波通过时,每一个质点皆作简谐运动。各质点振荡的幅度不相等,振幅为零的点称为节点或波节(英语:Node),振幅最大的点位于两节点之间,称为腹点或波腹(英语:Antinode)。

[1]由于节点静止不动,所以波形没有传播。能量以动能和势能的形式交换储存,亦传播不出去。两列传播方向相反的相干波相遇而产生干涉,或介质沿波速的相反方向运动时,均可产生这个现象。常见的驻波现象是谐振器中,一列波与自身的反射波产生干涉而形成的。[2]

1860年,弗朗兹·麦尔德发现,并创造了「驻波」(德语:stehende WelleStehwelle)一词

 

4,混响:声波在室内传播时,要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射,每反射一次都要被障碍物吸收一些。这样,当声源停止发声后,声波在室内要经过多次反射和吸收,最后才消失,我们就感觉到声源停止发声后还有若干个声波混合持续一段时间(室内声源停止发声后仍然存在的声延续现象)。这种现象叫做混响,这段时间叫做混响时间。

 

5,共鸣(共振):当甲、乙两音叉的振动频率相同时,若使甲音叉产生振动而发出声音,则当声音传播至乙音叉时,乙音叉也会随之产生振动而发出声音,这种现象称为共鸣。