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如何改善音頻工作室的室內聲學特性

作為壹個視聽室,必須具備良好的聲學特性,如混響時間、共振模式、聲染狀態、聲場均勻性等。這些指標與房間的三維尺寸、墻面、地板、天花板等界面的材質質感、揚聲器的擺放都有密切關系。

如何設計小房間的聲學處理和家庭影院的音響配置,怡和音響公司告訴妳:

方法/步驟

壹、視聽室聲學要求

這也可以稱為硬件要求。壹個房間有三個維度:長、寬、高,每個方向都有壹個最低的共振頻率。壹個房間的實際最低共振頻率是由房間的長度決定的,它的波長等於房間長度的兩倍。例如,在壹個長度為6m的房間內,當聲速為344m/s(室溫為20℃)時,房間內的最低共振頻率約為29Hz,這也是房間內能夠產生有效聲音的最低頻率。音響設備即使能發出最低共振頻率以下的聲音,也不能產生共振,沒有有效聲壓,因為在室內不能形成半個波長,不能滿足* * *振動的條件,所以不能得到最佳效果。

房間的三維尺寸決定了有三個基本固有共振頻率和三個基本固有共振頻率整數倍的諧波。這些聲波在房間中傳播時相互幹擾,導致復雜的組合共振頻率。從聲學上講,壹個房間可以看作是壹個蜂鳴器。當聲源的頻率與房間三維大小決定的固有共振頻率(正常頻率)壹致時,就會形成駐波,產生* * *振動,這就是聲學* * *振動現象。視聽室內聲場的均勻性、聲染色、頻率的不規則性都與聲振動有關。這種* * *振動會將房間振動的顏色添加到原始信號中,導致聲音染色。壹般來說,中低頻的某壹段或幾段的響度被過度加強而“嗡嗡作響”,造成該頻段的信號播放響度不平衡,嚴重時會大大影響聽音效果。至於高頻段,共振分布比較均勻,聲音汙染較小,不足以影響整體聽感效果,所以要重點考慮中低頻段共振的影響。

為了避免或減弱這種有害音染色,使* * *的振動頻率均勻分布,避免某壹段或幾段出現突出的孤立頻率共振模式,壹種方法是合理改變房間的三維尺寸。可以考慮通過適當的內部裝修,做隔斷墻、吊頂甚至拆除部分非承重墻來改變三維尺寸(這種合理的改造也要考慮建築的結構安全因素,如果打算拆除某壹段墻體最好征求建築專業人士的意見)。簡單來說,這符合設計音箱時選擇內部三維尺寸的原則,即長寬高不能是整數倍,也不能太近。具體的聲共振模式、計算公式和相關數據不壹壹列舉。如有需要,請參考聲學相關書籍。這裏,提供了由國際電工委員會(IEC)參考歐洲家庭收聽室提出的用於家庭收聽室的IEC29-B標準以供參考。

另壹種方法比較勉強,即可以在保持房間原有立體尺寸不變的情況下合理布置,采用適當的吸聲材料,增加墻壁、地板等的界面阻尼。,從而降低某壹頻段突出* * *振動的強度,並使* * *振動的峰值變平變寬,從而降低有害* * *振動對整體音響效果的影響。但這種方法的有效性是有限的,只適用於有害振動強度不大的情況。因為如果為了減少強烈的有害振動而盲目地去強化吸聲材料,也會大大縮短混響時間,也會惡化聽感,使放音效果毫無生氣,缺乏色彩和活力。

二、視聽室的混響時間

這是視聽室的另壹個重要參數。混響是由聲音在壹個房間內的多次反射特性產生的,使房間內的聲壓在聲源停止發聲後繼續維持壹段時間。混響時間是指從聲源停止發聲開始,室內聲壓衰減60dB所需的時間,即降低到原始聲壓穩定值的百萬分之壹的時間。如果視聽室內混響時間過長,聲源前方的聲音在消失之前就會出現,容易使低音轟鳴,導致集中在中高頻段的信號清晰度下降,如語言對話, 甚至方位感的消失(因為聲像定位是從左右主揚聲器的中高頻直達聲獲得的,反射產生的混響聲來自多個方向,直接幹擾直達聲,影響聲像的正確定位)。 混響時間過短,會使聲音變得單薄、幹澀、沈悶,缺乏色彩和活力。只有混響時間適中,整體音響效果才會飽滿、生動、富有感染力和表現力。

嚴格來說,最佳混響時間並不是壹個固定值,即使對於某個聽音室也是如此。是基於個人的主觀感受和經驗,欣賞不同節目類型所需的混響時間也是不同的。如果在欣賞影視節目時要求混響時間更短,音響效果會更生動,人物對話清晰,聲音和圖像定位會好。不過欣賞純音樂節目需要的混響時間稍微長壹點,讓妳感覺“更舒服”。其中,古典音樂節目要求混響時間比流行音樂稍長。這是因為不同類型的節目在後期混音的各個方面都有不同的要求,在回放時也需要合適的混響時間,以達到聲音效果的最大化。

作為家庭視聽室,混響時間壹般是以折中的方式處理,然後通過打開或關閉掛在墻上的活動窗簾或掛毯進行壹些調整。大量實驗和數據表明,家庭視聽室的混響時間壹般在0.4——0.6s左右(500Hz時)。混響時間的計算通常采用以下公式:t=0.16V/α,其中t為混響時間,單位為秒;v為視聽室內容積,單位為立方米;α是室內總吸聲系數。表2給出了常用吸聲材料的吸聲系數。

比如壹個視聽室,長6.2m,寬4.4m,高2.8m。天花板和地面為光滑的抹灰面,地面中間鋪壹張4m×3m的化纖地毯,兩側墻面鋪壹張6m×3m的天鵝絨窗簾(離墻1cm),屏幕對面的墻面鋪壹張4.4m×2.8m的化纖地毯。嘗試估計聽音室的混響時間(500Hz)。從表2中發現,外露墻面和地面的吸聲系數α1為0.02,窗簾掛在離墻面1cm處的α2為0.44,地毯的吸聲系數α3為0.28。總吸聲系數為:

α合計= 1×4.4×2.8×α1+(2×6.2×4.4-4×3)×α1+2×6.2×2.8×α2+4×3×α3+4.4×2.8。αtotal = 0.16×76.384/23.184 = 0.53s可以說這個視聽室的混響時間是合適的,如果再考慮觀眾和家具的吸聲因素會稍短壹些。

設置視聽室的目的之壹是為了更好地欣賞真實的音效。

第三,揚聲器的放置

當妳花了很多心思和金錢按照上面的要求來裝修視聽室的時候,如果音箱的擺放位置不合適,那麽結果就只有四個字:“之前的所有努力都白費了”。設立視聽室的目的之壹是為了更好地欣賞真實的音效,這和Hi-Fi欣賞有很多相似之處。關於音箱的擺放,我這裏只簡單提壹些比較原則性的註意事項。

首先要求視聽室左右兩側的聲學特性盡可能對稱(不壹定是視覺對稱),即房間左右兩側的聲學反射或吸收盡可能相等。通常要求兩個主揚聲器之間的距離大於2.5m或者主揚聲器與觀眾之間的夾角至少為30°(純音樂欣賞的最佳角度為60°,而家庭影院因為聲像的配合壹般要求在45°左右),以獲得更好的立體聲聲場,但距離或角度不能太大,否則可能會造成圖像與聲像的定位不壹致。比如屏幕左側或右側的聲音和圖像定位離屏幕較遠,超出了近似的合理範圍,就會造成聽覺效果和視覺的不協調。

視聽室的聲學特性在某種程度上與揚聲器在室內的位置直接相關。主揚聲器在房間中的位置主要由聆聽體驗決定。把主音箱放在角落裏,遠離墻壁或者遠離側墻試聽,選擇壹個可以得到更均勻聲場振動的位置。另外,適當把主音箱向後傾斜幾個角度,試著把主音箱聽高壹點,看看效果會不會更好(有時候這種變化會比較明顯,可能會得到相當不錯的效果)。

鑒於環繞音箱指向性要求較低,其具體放置位置要求不是很嚴格,壹般放置在聽眾身後的左右兩側,但聽眾不能太近視,音箱的高度要適當高於人耳。兩個環繞揚聲器之間的間距通常略小於主揚聲器之間的間距。當環繞聲揚聲器到位後,壹般需要調整AV功放的環繞聲延遲,使前後揚聲器的音效融為壹體,完美融合,獲得滿意的整體效果。

中置揚聲器的位置相對固定,應該與屏幕中心在同壹垂直線上。最好讓主音箱、中置音箱的高音喇叭和觀眾的耳朵保持在同壹水平線上。如果不滿足條件,中央高音揚聲器和主揚聲器的高音揚聲器之間的高度差不應超過30cm。如果相差過大,主揚聲器和中置揚聲器的聲音和圖像高度會明顯不壹致,造成畫面上運動物體的聲音和圖像變得雜亂、不自然,視聽效果大打折扣。此外,值得註意的是,在選擇中置揚聲器時,中高音揚聲器應盡可能使用與主揚聲器相同的單元。只有這樣才能使中置揚聲器和主揚聲器在頻響曲線、指向性和相位上得到很好的匹配,這也符合杜比AC-3和THX的基本技術要求。

低音炮俗稱“低音炮”。因為它的播放頻率壹般在120-150 Hz以下,所以在視聽室裏要特別註意低音炮的擺放。必須放在室內多個位置進行試聽,選擇壹個合適的位置,可以最大限度地減少室內聲音染色和失真。壹般來說,低音炮不要放在角落裏,靠近墻壁或視聽室的中央,因為這些位置容易引起強烈的震動。