從小房間的聲學(xué)特性講起
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了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,“嗡嗡作響”,從而造成該頻段信號重放響度失衡,嚴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,因此重點應(yīng)考慮中低頻段諧振的影響。
從影院系統(tǒng)的構(gòu)成來分析,在一套家庭影院系統(tǒng)里,至少也有6個聲道,多的話便是十幾個聲道,當這么多喇叭同時做為音源出聲的時候,在沒有經(jīng)過專業(yè)聲學(xué)處理的房間里面,多個不同地方的直達聲和反射聲同時傳入人耳,人耳只會有一種感覺,吵鬧,極其吵鬧。
聲學(xué)處理的目的是什么?
· 清晰度:對白,細節(jié),空間信息
· 聲像定位
· 包圍感:沒有間隙,聲音轉(zhuǎn)向自然
· 頻率響應(yīng):符合目標曲線
· 動態(tài)范圍:功率,背景噪音
· 一致性:座位間差異很小
清晰度是聲學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵要素,因為其完美性取決于其他所有要素的完成度。影音系統(tǒng)中最重要的就是電影對白可懂度,同時觀眾也必須能夠聽懂歌詞,體驗輕微的細節(jié)音效和感受真實的聲音。影響此項標準的因素包括設(shè)備的質(zhì)量,房間混響時間,背景噪聲電平和觀眾在聲場中所處的位置等。
聲像定位是指在三維空間中精確定位聲音位置的能力。很多唱片包含從左到右,從前到后將觀眾360度包圍的聲像。如果觀眾能清晰地定位視線前方聲源的具體位置,那么該系統(tǒng)的聲像定位是很準確的。如果系統(tǒng)的聲像定位感很好,那么即使是唱片的質(zhì)量不佳,聽眾也會很容易在眾多的聲像中察覺某個特別聲像。
音響系統(tǒng)應(yīng)當能夠在三維的空間中還原出錄音信號中的所有聲像位置,聽眾們能很容易定位這些聲像的位置。錄音信號中的各個聲像聯(lián)合組成了一個環(huán)狀的聲場,將聽眾包圍起來。正確的包圍感要求聲場是360度無縫銜接,在聲場中沒有因為揚聲器電平設(shè)置不正確或者擺位錯誤所引起的聲音過高或者過低的區(qū)域。包圍感要求體現(xiàn)三維立體聲場,但最重要還是能真實營造出環(huán)境聲場。
我們怎么做聲學(xué)處理?
從音場定位上講,我們有前置音場和環(huán)繞音場。
從混響時間上講我們要處理高頻,中頻,低頻。
最先到達人耳的聲波是直達聲,它的傳播路徑是最短的,是揚聲器與聽眾之間的直線距離。聲音清晰度和聲像定位的質(zhì)量主要是由直達聲所決定的。前期反射聲加強了人聲與音樂的深度(包圍感),并增強了直達聲所產(chǎn)生的聲像的空間感。
下面幾幅圖完美再現(xiàn)了前置揚聲器在房間內(nèi)的反射情況。
一、前置喇叭后墻應(yīng)該強吸音
首先拉深音場的縱深,其次減少后墻的聲反射,更加重要的一點是解決低頻繞射的問題。
二、前置喇叭的第一、第二反射面
第一反射面以擴散加吸音為主,比例約為3:1,解決音場橫向拉伸和聲反射的問題。
第二反射面以吸音加擴散為主,比例約為1:3,解決第一反射面的反射音吸收問題。
三、環(huán)繞聲場處理
環(huán)繞聲場處理在整個影院的聲學(xué)處理中尤其重要,在環(huán)繞喇叭周圍及天花采用強擴散,目地是營造整個環(huán)繞包繞感。其他區(qū)域采用吸音為主,吸收反射面的反射音。
四、低頻混響時間的處理
在整個影院的構(gòu)筑過程中,最令人頭疼的應(yīng)該就是120Hz以下的低頻處理。低頻每經(jīng)過一次反射,聲強增加6db,因其波長較長,在房間內(nèi)基本不存在指向性。
家庭影院的聲學(xué)處理
http://www.zghifi.com/thread-148972-1-1.html
(出處: 中國HIFI音響網(wǎng))
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