如何改善視聽室的聲學(xué)條件

1、如何改善視聽室的聲學(xué)條件？提問者：393050254試用期一級最佳答案最佳答案一個完整的家庭影院是由視聽器材和視聽室組成的，房間的音頻響應(yīng)特性與器材的頻響指標(biāo)同等重要。美國Audio雜志上曾經(jīng)說過，組建一套高品質(zhì)的家庭影院絕不是把諸如經(jīng)DOLBY、THX注冊的視聽器材買來連上即可獲得的。在介紹THX家庭影院時，它經(jīng)常利用大量篇幅描述在營建家庭影院時該如何改造房間三維尺寸和處理視聽室的墻壁、地板、天花板、門窗等以及如何正確放置音箱、屏幕等

2、，而視聽器材的清單、指標(biāo)等只是廖廖幾筆帶過。實(shí)際上，許多朋友也是花了大量的人力、物力、財力在視聽器材的頻響、失真度等指標(biāo)上下功夫，卻忽略了房間的三維尺寸、內(nèi)部裝修形式及材料、家居擺設(shè)等對聽音效果產(chǎn)生的很大影響，令花費(fèi)巨資營建的家庭影院效果不如人意。HiFi發(fā)燒友通常講的“高手玩房間，低手玩器材“說的就是這個道理。作為視聽室，必須要有一個良好的聲學(xué)特性，如混響時間、諧振模態(tài)、聲染狀態(tài)、聲場均勻度等。這些指標(biāo)與房間的三維尺寸和墻壁、地板、

3、天花板等界面的材料質(zhì)地以及音箱的擺位都是緊密相關(guān)的。一、視聽室的聲學(xué)要求這也可稱為硬件要求。一個房間有長、寬、高3個尺寸，在每個方向都有一個最低諧振頻率。房間內(nèi)實(shí)際的最低諧振頻率是由房間的長度決定的，其波長等于房間長度的兩倍。如一間長為6m的房間，當(dāng)聲速為344m／s時(室溫20℃)，房間內(nèi)最低諧振頻率約為29Hz，這也是能在該房間內(nèi)產(chǎn)生有效聲響的最低頻率。即便音響器材能發(fā)出低于最低諧振頻率的聲音，但由于在房間內(nèi)不能形成半個波長，不

4、滿足共振的條件，因此不能產(chǎn)生諧振，也沒有足夠有效的聲壓，所以也得不到最佳效果。房間的三維尺寸決定有3個基本的固有諧振頻率和與3個基本固有諧振頻率成整數(shù)倍頻率的諧波存在，這些聲波在房間內(nèi)傳播時互相干涉，產(chǎn)生繁雜的組合諧振頻率。從聲學(xué)上講，房間可視為一個共鳴器，當(dāng)聲源頻率與由房間三維尺寸決定的固有諧振頻率(簡正頻率)一致時將會形成駐波，產(chǎn)生共振，這就是聲共振現(xiàn)象。視聽室內(nèi)的聲場均勻度、聲染色和頻率不規(guī)則性都與聲共振有關(guān)。這種共振將給原始信

5、號加上房間聲共振的色彩，造成聲染。一般表現(xiàn)為在中低頻某段或某幾段頻率響度過度加強(qiáng)，“嗡嗡作響“，造成該頻段信號重放響度失衡，嚴(yán)重時將大大影響聽音效果。至于高頻段的諧振分布則較均勻，聲染較小，不足以影響整體聽音效果，因此重點(diǎn)應(yīng)考慮中低頻段諧振的影響。為了避免或減弱這種有害的聲染色，使共振頻率均勻分布，避免出現(xiàn)突出的孤立的某段或某幾段頻率諧振模態(tài)，一種方法是合理改變房間的三維尺寸?？梢钥紤]通過適當(dāng)?shù)膬?nèi)部裝修、制作隔斷墻以及吊頂甚至拆除某部

6、分非承重墻等方法來改變?nèi)S尺寸(這種合理改造也要同時考慮建筑物的結(jié)構(gòu)安全因素，如打算拆除某段墻體，最好征求一下建筑專業(yè)人士的意見)。簡單地講，這跟設(shè)計音箱時選擇內(nèi)部三維尺寸的原則是一致的，即長、寬、高不能成整數(shù)倍或太接近。具體的聲場諧振模態(tài)、計算公式及有關(guān)數(shù)據(jù)不再一一列舉，必要時請參閱有關(guān)聲學(xué)書籍。在此提供一個由國際電工委員會(IEC)參照歐洲的家庭聽音室提出的IEC29B家庭聽音室標(biāo)準(zhǔn)供參考，如表1及圖1所示。另外一種方法則較勉強(qiáng)，

7、即可以在保持房間原有三維尺寸不變的情況下合理地布置，使用適當(dāng)?shù)奈暡牧?，以增加墻面、地板等的界面阻尼，使突出的某頻段共振的強(qiáng)度降低，將共振波峰拉平、拉寬，從而降低有害共振對整體音效的影響。但此方法效力有限，只適用于有害共振強(qiáng)度不大的情況。因為如要為降低較強(qiáng)的有害共振而一味加強(qiáng)吸聲材料的話，同時也會使混響時間大大縮短，同樣會令聽感惡化，使重放音效變得死氣沉沉，缺乏色彩和生氣。二、視聽室的混響時間這是視聽室的另一個重要參數(shù)。混響是由房間

8、內(nèi)的聲音多重反射特性產(chǎn)生的，它使室內(nèi)的聲壓在聲源停止發(fā)聲后仍繼續(xù)維持一段時間?；祉憰r間是指聲源停止發(fā)聲起室內(nèi)聲壓衰減60dB所需的時間，即降低至原有聲壓穩(wěn)定值的百萬分之一的時間。視聽室的混響時間如果過長，聲源前面發(fā)出的聲音還未消失后面的聲音就出現(xiàn)，容易使低音轟鳴，造成語言對白等集中在中高頻段信號的清晰度下降，甚至方位感消失(因為聲象定位是靠左右主音箱的中高頻直達(dá)聲獲得的，而反射產(chǎn)生的過于滯后的混響聲則來自多個方位，直接干擾直達(dá)聲，影響聲

9、象的正確定位)。如果混響時間過短，則會使聲音變得瘦弱、干澀、呆板，缺乏色彩和生氣。只有混響時間適中，整體音效才會顯得豐滿、生動、富于感染力和表現(xiàn)力。最佳混響時間嚴(yán)格說來并非是一個定值，即使是具體到某個聽音室也是如此。它是根據(jù)個人的主觀體驗和經(jīng)驗得出的，而且欣賞不同的節(jié)目類型所要求的混響時間也不同。如欣賞影視節(jié)目時混響時間要求稍短些，音響效果會比較生動，人物對白清晰，聲象定位也好。而欣賞純音樂節(jié)目則需要稍長一些的混響時間，這樣聽起來才能

10、感到“較舒服“，其中古典音樂節(jié)目要求的混響時間要比流行音樂稍長些。這是因為不同類型的節(jié)目其后期混音制作各方面的要求各有差異，在重放時也需要相應(yīng)適中的混響時間才能使音效最大程度地得到高保真還原。作為家庭視聽室，一般采取折衷的辦法來處理混響時間，然后通過拉開或收攏掛在墻壁上的活動幕布或掛毯作部分調(diào)整。大量的實(shí)驗和資料表明，通常家庭視聽室的混響時間一般取在0.4～0.6s左右(500Hz處)較為適宜?；祉憰r間的計算通常使用如下公式：t＝0.

11、16V／α，其中t是混響時間，單位為秒；V是視聽室內(nèi)容積，單位為立方米；α是室內(nèi)總吸聲系數(shù)。表2是常用吸聲材料的吸聲系數(shù)。例如一個視聽室長6.2m，寬4.4m，高2.8m。天花板及地面均為平整的抹灰面，地面中間鋪有一塊4m3m的化纖地毯，兩側(cè)墻上各掛一幅6m3m的絲絨幕布(離墻1cm)，在屏幕對面墻上貼有4.4m2.8m的化纖地毯。試估算一下該試聽室的混響時間(500Hz處)。從表2查知，裸露的墻面、地面的吸聲系數(shù)α1為0.02，帷幕

12、離墻1cm懸掛時α2為0.44，地毯的吸聲系數(shù)α3為0.28，總的吸聲系數(shù)為：α總＝14.42.8α1＋(26.24.4－43)α1＋26.22.8α2＋43α3＋4.42.8α3＝23.184視聽室的凈容積為：V＝6.24.42.8＝76.384m3則混響時間為：t＝0.16V／α總＝0.1676.384／23.184＝0.53s可以講，這個視聽室的混響時間比較合適，如再考慮觀眾及家具等的吸聲因素則混響時間還會略短一些。三、音箱

13、的擺位當(dāng)您花費(fèi)了不少心思及不少錢把視聽室按上面提到的幾點(diǎn)要求裝修到位之后，如果音箱的擺位不合適，那么結(jié)果只有4個字：“前功盡棄“。組建視聽室的目的之一就是為了更好地欣賞真實(shí)的音效，這和HiFi欣賞有著許多相同之處。關(guān)于音箱的擺位在此只略提一些比較原則性的注意事項。首先要求視聽室左右兩側(cè)的空間聲學(xué)特性應(yīng)盡可能對稱(并不一定是視覺上的對稱)，即左右兩側(cè)空間的聲反射量或吸收量要盡量相等。兩個主音箱之間的距離通常要求在2.5m以上或左右主音

14、箱與視聽者之間的夾角至少大于30(純音樂欣賞的最佳角度為60，而家庭影院因為要考慮聲象的協(xié)調(diào)，一般要求在45左右)，才能獲得較好的立體感聲場，但距離或角度也不能過大，否則可能會使圖象與聲象定位不一致。如屏幕左部或右部的聲象定位遠(yuǎn)在屏幕之外，超出了近似合理的范圍，會造成聽覺效果與視覺的不協(xié)調(diào)。視聽室的聲學(xué)特性在一定程度上與音箱在室內(nèi)的位置有著直接的關(guān)系。主音箱在房間中的位置主要根據(jù)試聽感受來決定。將主音箱放在墻角、離開墻一段距離或遠(yuǎn)離側(cè)

15、墻等多個位置試聽，選擇一個能得到較均勻的聲場共振的位置放置主音箱。另外，再適當(dāng)?shù)貙⒅饕粝浜笱鰩讉€角度以及將主音箱墊高一些試聽一下，看效果是否會更好一些(有時這種改變會很明顯，可能會得到相當(dāng)好的效果)。針對環(huán)繞聲音箱指向性要求較低的特點(diǎn)，其具體擺放位置也不很嚴(yán)格，一般放在視聽者后方左右兩側(cè)，但不能過分靠近視聽者，揚(yáng)聲器高度應(yīng)適當(dāng)高于人耳。兩個環(huán)繞音箱之間的間距一般要稍小于主音箱的間距。當(dāng)環(huán)繞聲音箱擺放到位后，一般還需要對AV功放環(huán)繞延時

16、進(jìn)行調(diào)節(jié)，使前后音箱的音效渾然一體、完美融合，獲得滿意的整體效果。中置音箱的擺位相對固定一些，應(yīng)與屏幕中心在同一垂直線上，最好使主音箱、中置音箱的高音揚(yáng)聲器及視聽者的耳朵保持在同一水平高度。如果條件不滿足，中置高音與主音箱高音揚(yáng)聲器的高低差距最好不超過30cm。如果相差過大，主音箱和中置音箱的聲象高度將會明顯不一致，造成屏幕上運(yùn)動物體的聲象變得雜亂，很不自然，視聽效果大打折扣。另外值得注意的是，選擇中置音箱時其中、高音揚(yáng)聲器應(yīng)盡量使用

17、與主音箱相同的單元。這樣才能使中置音箱與主音箱在頻響曲線、指向性、相位上得到較好的匹配，這也符合DolbyAC3及THX的基本技術(shù)要求。超低音音箱俗稱“低音炮“，由于它負(fù)責(zé)重放的頻率一般集中在120～150Hz以下，所以它在視聽室的擺放位置選擇就要格外注意，一定要在室內(nèi)多個位置擺放進(jìn)行試聽，選擇一個能最大程度降低室內(nèi)聲染和失真的適當(dāng)位置來放置它。一般地講，低音炮不宜放在墻角、緊貼墻邊或視聽室中心，因為這些位置都容易引起較強(qiáng)的共振。實(shí)