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[音频应用] 视听室的设计与一些相关的简单知识

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金贝

中国原创歌词基地高级

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anxin 发表于 2015-10-1 07:59:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

- K8 n, X$ _, I, I9 X; I在谈设计视听室之前,先讲几个我们经常会用的到的理念观点:
0 I* d7 s3 a2 D9 x; d  f6 s
5 ~' B- y. o; N" L6 t0 b声音在常温(21度)下每秒在空气中传输的速度为344米
8 |; V, B; z( u- Y, p
3 x: ^& o1 i6 m; @" Q8 W6 B0 E为了方便计算我都把声速简约为每秒340米,为什么要知道声音在常温空气中的速度呢?因为这与我们要简单计算频率、波长有重要的关系。" i( Z/ U* G' v

: `1 Y' F8 Q$ ^2 Z4 p$ Y% ?7 y波长=音速/频率,举例而言,如果要知道100Hz的波长,我们经由计算340米/100Hz=3.4米.知道音速、波长、频率之间的关系有什么用呢?用处可大了,你可以由这个简单的公式得知自己的空间中会有哪些驻波,最低的频率可以达到多少?( I: G  {& O4 O1 z$ ]$ j4 c
2 L6 e! e+ y7 N1 g7 n
空间可以再生的最低频率=音速/房间长度。例如,如果你的房间长度有6米,那么,这个房间可以再生的最低频率是340/6=约57Hz.。什么!一个长6米的房间只能听到57 Hz的频率?那么我们还在音箱上要求什么20Hz--40Hz的极低频呢?没错,如果你想再生20Hz的极低频,那么我们可以将公式反过来算. 340米/20Hz=17米.....由这个公式我们得知,如果想要(真正)再生20Hz的极低频,我们必须要有长达17米的空间。
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为什么要将真正2个字用引号括起来呢?这里有一点学问,那就是声波的频率是由一个正半波与一个负半波所组成,理论上,如果我们只取正半波或负半波,也一样可以听到那个频率。所以,理论上我们只要有一半的长度就可以听到该频率。换句话说,要再生20Hz的频率不一定非得要17米长的空间,8.5米长的空间就可以听到。话虽如此,还是要告诉你,如果你真的有一个17米长的房间,那么你所听到的20Hz极低频感受与8.5米长的不同,你会感觉它更低、更软。
0 h! Z2 Q. _& U# s$ m8 v- [8 M$ x) o: R
音速、波长与频率除了可以像上述这样计算之外,还可以计算驻波,到底要怎样计算呢?很简单,我们首先要了解什么是驻波?简单的说当反射波与原来的声波相位一致时,就会产生音量的加乘效果,此时这个频率的音量就要比其它频率来的强,这就是传说中的驻波。8 I* Q5 i- \( w  J2 q/ F& y- `/ ]
' Y' u* ]% V7 d- D+ ]$ v
到底什么时候会使得反射波与原来的声波相位一致呢?当2个反射墙面的距离等于声波半波长的整数倍数时,就会产生驻波。例如100Hz的波长是3.4米,它的半波长就是1.7米,只要房间的长、宽、高尺寸遇上1.7米的2,3,4,5.....倍时,就会产生100Hz的驻波。
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0 [( I! a/ ]: T+ ~/ U7 A由这个驻波的形成原因可知,事实每一个房间都会有相对应的长、宽、高尺寸的驻波,这个是无法避免的事实,问题是如果不幸长、宽、高尺寸的驻波都恰好叠在一起时,驻波的音量强度就大为增加。; |, d! K1 N. j, Q+ \4 C
) b) e% y' X" W% [- m
驻波能够消除吗?理论上可以!你可以由(低频陷阱)的设计,来吸收该频率的驻波。不过,由于这种低频陷阱并非只吸收该频率,它会连同附近的频率都吸收,因此还是有副作用。此外,做这种东西的价格也不低。其实,最便宜又有效的消除驻波的影响方法就是避开它,这也就是强调的喇叭摆位与移动聆听位置。由这2个措施,我们可以找到空间中驻波影响最小的区域,而使得驻波的害处降到最低。; ]* n  k+ f) G9 V( Q8 ]; c4 n

. {. y$ P% H% U0 s为了减少驻波的危害,所以我们在设计一间音响室时,就必须找出驻波影响最小的长、宽、高比例。其实,这个比例你可以按照上面的计算原则。不过,既然有电脑这个东西,为什么不好好用用它呢?在这里提供3组数据给大家参考。& Q2 E% a, t1 }; Q: W" J
1 ?( e. j3 w& [
A、1.00:1.14:1.39     B、1.00:1.28:1.54    C、1.00:1.60:2.33
" b8 M% z! B' W9 E2 ^2 t
2 ^& _' @* W+ D2 ]) AA与B比较适用于较小的房间,C则适用于比较大的房间。这也就是一般人所谓的音响空间黄金比例,要注意的是,这里的黄金是形容词,与真正的黄金比例是不相干的。
: D" H9 g6 L  v# u2 N( Z
4 k1 L' D( C1 N  z1 F或许有人会问?如果我有很大的空间,难道也要受限于房间的高度,而照比例将房间隔小吗?我的经验是,音响空间越大,声音受墙面扭曲的情况就越轻微。因此声音更轻松自然。虽然驻波影响较低,但低频的向下延伸也不是大空间自然能出来的,你也必须为这个空间做好吸收与扩散的平衡调整。2 K  H$ `5 u3 L6 m
& [' L, Z4 G1 a3 J" \
接下来和大家谈一下家里常遇到物质的吸音系数和用法。
' y5 h- w, n. e$ ?- q. Q0 u7 A
: |( {3 z, K$ D7 a+ `1 X如果我们想吸收中低频驻波,钉一些3分板,6分板,挂一下羊毛、毯子与棉被会不会有效呢?7 x3 o( Q' |. [4 V4 m+ ]" K

% u6 ?7 o7 `2 r$ P9 ^6 _羊毛、毯子与棉被其实也都是吸音材料,它们肯定都有效。木板只要一震动,肯定也会吸收声波。不过,你必须考虑到它们所吸收的频率,以及所吸收的量。假若你乱用,将原本不必吸收的频率做过度的吸收,要吸收的反而没有吸收,这样岂不是没有用吗?没错!所以,我们在使用吸音材料的时候,必须先了解一下这些材料的特性,以下是较常用吸音材料的吸音系数,供大家参考。
% R  m4 o6 O6 R7 E: B: [2 M, G, R3 L4 ?( x7 m
一般地毯对于125Hz与250Hz的吸音率并不高,在125Hz约0.02,在250Hz约0.06,不过,频率越高,地毯的吸音率就越高。在500Hz时,就上升到0.14,1000Hz达到0.37, 2000Hz更高,有0.60,对于4000Hz的高频则已经有0.65的吸音率。
- k4 ]+ ]0 p" V% K
  T' V4 F7 [) B; X% x3分夹板在125Hz的吸音率大约0.28,250Hz时为0.22, 500Hz时有0.17,1000Hz时是0.09,2000Hz为0.1, 4000Hz时为0.11
' I+ z+ x' l# [6 M
) s. }0 J" g) ]4分石膏板在125Hz时的吸音率为0.29,250Hz为0.1,500Hz为0.05,1000Hz时为0.04,2000Hz为0.07,4000Hz为0.092 Y" T$ [5 K3 R& r7 l6 U
: T/ u' N% \# r1 p4 B3 G' [
薄绒布在125Hz时的吸音率为0.03,   250Hz为0.04,   500Hz为0.11,  1000Hz为0.17,  2000Hz为0.24,  4000Hz为0.35( O  s: }4 A% X

+ }3 _# A8 c  N# ]中等厚绒布在125Hz时为0.07,  250Hz为0.31,  500Hz为0.49,  1000Hz为0.75,  2000HZ为0.7,  4000Hz为0.60) a) B) T2 F& |# q+ {

  X6 |$ N# r) V1 x4 R/ M" |厚绒布在125Hz为0.14,  250Hz为0.35,   500Hz为0.55,  1000Hz为0.75,  2000Hz为0.70,  4000Hz为0.65
, b% Y3 y# Q' O6 t$ x* u/ O) n# C( z9 y
至于玻璃纤维棉与矿织天花板,它们对于125Hz-4000Hz的吸音率比一般吸音材料要强上数倍,尤其背后有空气的话更甚,因此这2种材料要谨慎使用,以免使得声音变得太干太瘦。
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