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家庭听音室声学设计
2011-07-19 11:04:29 来源: 作者:润裕声学 【 】 浏览:3556次 评论:0

 
       过去,受到住房条件限止,绝大多数家庭几乎无法空出一间专供欣赏音乐使用的房间。现在,随着经济的发展和住房条件的改善,不少发烧友拥有一间专用的听音室已经不是什么奢望。不过,房间的声学条件如何,对放音质量有着十分明显的影响。不管怎么说,一间房间的投资是一大把钱,装修的费用也不算小,如果最终的音质达不到要求,甚至不满意(投资太大,期望值也高),岂止糟踢了房间?由此怎样设计,如何处理和控制听音房间的声学条件,就被提到发烧议事日程上来了。
  本文以及后续的一些文章试对家庭听音室的声学处理(隔声隔振除外)作些介绍,使读者对家庭听音室的要求,处理方式及新的一些概念有一个比较全面而概括的认识。

  听音室类别

  作为听音使用的房间,用途不尽相同。不同行业叫法也不同。有的叫听音室、试音室审听室,有的叫做调音室、演播室、控制室、监控室等,名目繁多,不一而足。在本文中,按其主要使用目的,把它们归纳成三类:
  1、 家庭听音室,主要供一般家庭欣赏音乐使用。
  2、 试听室,主要供音响产品的试制、选购等作主观音质评价使用。
  3、 监控室,主要供录播和加工节目时进行监控和控制使用(不加区别时,本文把它们统称为听音室)。

        所有的人都嫌钱不够,所以,我们就从这个角度切入。当然,钱多自然好办事,不过,没钱也能三拖一嘛。如果我们精打细算,万儿八千的也能够做出一间很好的音响室。嘿嘿,不信?OK,说着不如做着,请看下面。Firststep墙的处理一般概念一般而言,我们的四壁大多是砖墙。这种墙壁对于高、中、低频的反射都很强,尤其是对高频的反射。所以,“适当”的吸音就成为首要任务。所谓适当就是不要太过分,如果把声音都吸得干瘪瘪的毫无韵味,那就适得其反了。侧墙的处理到底这四面墙壁要怎么吸才算适当呢?先说二侧壁。这里要对付的是从喇叭发出来的第一次反射音。为什么要吸第一次反射音?如果第一次反射音太多,会导致定位不清楚,而且声音听起来也会太吵。所以一定要吸。

要怎么吸?您不必满满的整个墙面都吸音,只要大约在喇叭与聆听位置中间处吸音就可以。这片吸音的面积大概要多大?至少要有1-1.5公尺宽,墙面三分之二高度高。吸音材料的厚度呢?您不能用一般窗帘那么薄的布料吸音,因为效果不彰。至少都要有厚绒布的厚度才可以。而且,如果您要像窗帘一般吊在侧墙,请注意要打皱摺,就像窗帘的处理一样。

若是不想用布料来吸音,有什么其他的材料能够使用吗?您也可以用布绷吸音棉,做成一块块的吸音体;您也可以吊绵羊毛;您还可以用各种您想得出来的软质材料来吸。不过请注意,千万不要以为钉木板可以吸音,木板表面是平的,与原来的墙无异。木板本身很硬,也与墙无异,它不会有吸音的作用。如果您用薄板钉空腔,它是会吸音没错。不过,它吸的不是高频,反而会把中频与低频吸掉,使声音变薄,不饱满,除非万不得已,最好不要这样做。

喇叭后墙的处理

喇叭后墙一定要结实要坚硬,这样才不会吸掉低频,而且会让扩大机功率倍增。假若您在喇叭后墙钉空腔,不论您是用多厚的木板或薄板,绝对都只有负面的影响而没有正面的效果。最常见的负面影响就是声音虚虚的,低频量感不够、不结实,而且低?不干净。

咦?既然喇叭后墙要结实要硬,您刚才怎么说要吸呢?我所谓的吸不是要您弄空腔,而是要像侧墙一样的吸法。请注意,假若您在二侧墙做吸音之后,已经觉得定位精准,而且声音不会吵,那么,喇叭后墙就可以不要做吸音处理。反之,如果您还是觉得声音太吵,定位不精准,那么就要在喇叭后墙做吸音处理。后墙一吸之后,保证声音改观。

后墙吸音的面积要有多大呢?二喇叭之间那片面积的三分之二才够。如果您只挂一幅小画,那是没有多大用处的。如果您只挂一支小提琴,那也没什么用。还是请您注意,挂薄的布是没有用的,至少也要像壁毯那么厚才会有用。

喇叭后墙墙角的处理

任何的墙角处都是驻波最强的地方,如果能够稍加处理,对于声音绝对会有助益。如果不加处理,其实也不会产生巨大的伤害。最自然又不花钱的处理就是将墙角设计成书架、CD架或摆饰架。有人会用木板把那个直角封起来,这样就变成斜角而非直角。这样做是有用的,不过仍然会冒斜角空腔吸收低频的风险。有人则将那个直角做成弧形,弧形具有扩散声波的作用。不过,仍然要冒空腔吸收低频的风险。此外,弧形的直线宽度也限制了所能扩散的频率。例如,如果弧形的直线宽度只有1 公尺,那就只能扩散340Hz左右的频率(声音秒速340公尺除以弧宽1公尺)。

有人会将梁下的直角做成弧形,这同样也会增上上述的问题。而且,做梁下弧形也恐怕不是您自己能够DIY的,请木工来做就是错误的第一步,您将开始花大钱。

聆听位置后墙要怎么做

或许您会说,我都已经贴著后墙坐了,这片墙还能怎么做?老实说,贴著后墙坐是最不好的,因为此时声音会比较浑。除非您的系统低频不足,必须靠近后墙来增强低频。一般而言,您的坐椅至少要离后墙半公尺,这样的声音才会比较干净。

聆听位置后面这片墙其实可以吸,也可以扩散。用吸是怕您离后墙太近,反射音太强。用扩散是因为离后墙较远,扩散可以使声音更自然。最佳的方法是将吸音材料用在扩散造型的表面上,这样一来,吸收与扩散的好处兼得,这是最完美的。

要怎么做扩散呢?如果您懂得二次余数扩散器的处理,当然可以自己DIY。如果您不懂怎么做,也懒得去做,也可以想办法收集麦当劳外带饮料容器,或者去买装蛋的容器。那些容器都是纸做的,而且凹凹凸凸的,具有自然的扩散效果。不过,它的扩散频率范围很窄,无法像RPG一般扩散范围很宽。

还有什么方法可以做扩散?请记住,任何的斜面或弧形都可以扩散声波,您爱怎么做就怎么做。不过,它的扩散频率范围受限于自身的「面宽」。这也就是为什么二次余数扩散器要设计成一格一格深浅不一的样子,因为这样才能扩散更宽的频宽。

Secondstep天花板与地板的处理

说完四壁与墙角的处理之后,我们要进入天花板与地板。由于天花板比较复杂,那么我们先从地板说起。

地板的布置

居家地上大概都是大理石、瓷砖或木质地板。由于位处**带,气候又湿又热,固定的地毯并不适合我们的居家环境。为了降低从地板反射上来的低频,我们还是需要在喇叭与聆听位置之间的这块地上铺上可移动的厚地毯。请注意我说厚地毯,而不是一般南亚薄地毯。为什么需要厚地毯呢?因为厚地毯的吸音效果才够,如果您只想用小块薄地毯,那将只有装饰作用,而没有实质的吸音作用。您知道去哪里找厚地毯吗?各地的纺织批发市场上肯定都有的啦,例如天津羊毛地毯。只要是那种厚地毯,而且是羊毛的,买比较便宜的机器织品就可以,不必买到纯手工织的,因为那会贵很多。

天花板的处理

在地上,我们能够着力的地方只有铺上一块地毯。而在天花板上,花样可就多了。请注意,千万不要留著空空的天花板不管,那样就太可惜了。

一般来说,天花板最好也是吸音与扩散兼具,这样声音才会最好。如果只有硬调子的扩散,则从天花板来的高频反射音会太强。在此,给大家五种吸收与扩散兼具的天花板处理,以及一种只有吸收的处理。当然,您必须把做天花板的预算编入房屋装潢费里。否则,天花板随便一做就是一两万,这样就破坏「凡人预算」的初衷了。

一、轻钢架加矿纤板

这是最简单的天花板处理,也是最省钱的处理,。虽然这种天花板只有吸高频的作用而无任何扩散功能,不过对于抑制过吵的高频以及过长的室内回音都会有效。您可不要看不起这种处理。

二、藻井加中央区吸音

所谓藻井就是一格格、一层层向上收的天花板,中国旧式建筑的天花板经常可以看到这种处理,上海北京音乐厅都有这样的处理。藻井扩散的作用在于一层层内缩的阶梯,而它的吸收作用就安置在最中间的那一块。如果是四、五坪的小聆听室,将天花板分成四格来做藻井就可以。假若有十几坪,当然就要分成更多格了。

藻井有什么坏处?第一,请木工来做相当昂贵。第二、藻井本身的空腔会吸收中、低频。但是,如果您的吸音、扩散都不够,而且又喜欢藻井的美观,藻井恐怕还是很好的选择。

三、小片声弧扩散兼吸收

先问一下大家是否可以自己动手做小弧片。如果您可以DIY,那么,请动手做每片一尺见方、二端弯起的小弧片。然后在弧片向下的一边贴上塑胶皮(木皮难贴,而且要上漆,塑胶皮几可乱真,而且便宜方便。)。然后在向上的那一面黏上泡棉或吸音棉(绝对不能用玻璃纤维棉,会伤肺)。最后,在天花板上钉木条,把小弧片一片片固定上去,这样就大功告成。

这样的处理很费工,而且扩散的频率受限于一尺见方的面积。但是,一方面它可以做得美观,另一方面它可兼具吸收与扩散,而且不会有空腔吸中、低频的问题。此外,您大可不必整个天花板做满。您可以选天花板中间与聆听位置上方先做,效果不够再继续扩大。

其实,如果有人能够大量生产这种以二分薄板弯成的小弧片,那将是造福音响迷之举。

四、三角扩散吸收

这种方法与上述小弧片的方法相同,所不同的只是把小弧片改为三角形而已。弧片与三角形何者效果为优?其实差不多!就看您认为那种比较对您胃口。

五、洞洞板加波利扩散板

洞洞板就是建材行能够买得到的那种布满小孔的薄板。将洞洞板裁成二尺见方一块,再将洞洞板的向上一面铺上泡棉或吸音棉,然后将它们放在轻钢架上。整个天花板放一半洞洞板就好,剩下的一半轻钢架则放波利扩散板。这样一来,洞洞板可以吸音,波利扩散板可以扩散,整个天花板搭配起来也不难看。

六、外表绷布内藏吸收与扩散设计

这种处理其实就是为了顾及美观而做。先在天花板上做吸收与扩散各半的装置,然后再打格子,将那些设施以美观的布绷起来遮住。这样一来,视线所及是一格格美观的绷布,里面又具有扩散、吸收功能,这是三赢的处理。当然,这也是很费工的处理。

装修家用听音室应该注意的几点

家用听音室应当既有性能良好的声学效果,又是装饰美观、气氛温馨的起居室。为此,提出几条装修建议。

1、门窗处理
处理门窗的目的是隔声、吸声和防尘。

许多噪声是经过门、窗进入室内的。良好的木质门,关严以后可使室内噪声级降低(10-20)db.若再将门框周围贴满密封胶条,总计可降低噪声级(14-18)db。

若室外声音嘈杂,建议安装双层窗户。一般起居室窗台的宽度约(12-15)cm,可再窗台边缘加装一层玻璃窗,起到防尘、防噪、保暖的作用。双层玻璃窗户可降低室外噪声(14-18)db;若再贴满密封胶条,可降低(18-20)dB。若条件允许,可安装铝合金窗,做成推拉式,节省空间,使用方便,不易变形,密封性好,其性能优于钢窗。

若家庭已安装空调器,空调管道是进分风口,也是噪声入口;若已安装电视机室

天线,天线入端也是噪声入口。应当对这些管道极其接口进行消声处理。

窗帘、挂帘和壁毯等是重要的吸声物,又是比较精美华贵的装饰品。采用丝绒和平绒作挂帘、窗帘的材料,可减少声波的反射和玻璃窗的共振。平绒做的窗帘吸声系数为0.31-0.47,中长纤维做的窗帘吸声系数为0.15-0.27,而双层丝绒做成的帷幔吸声系数最大,可达0.69-0.82。

2.室内各侧面处理
应对地面进行隔声、吸声处理。最好铺设地毯,它的吸声、隔声效果比较理想。通常,普通华纤地毯约为0.5-0.71,而真正羊毛地毯的吸声系数约为 0.68-0.82。架设木地板比较好,若限于条件而改贴木条也可以。木质地板的吸声系数约为0.03--0.05.有时人们愿意贴铺塑料砖或瓷砖,它们的吸声和隔声性能较差,塑料地板吸声系数为0.02=--0.04,水磨石场面吸声系数约0.01--0.03.

天花板也是引入噪声的重要途径。那些质量较差,楼板较薄的天花板容易传输房顶,美丽而隔声,对房间高度影响很小。

还要对四面墙壁进行处理。普通墙壁是干抹灰的砖墙,它的吸声系数很小,约为0.02--0.04可以把四面墙做成木墙;或者做成木墙裙,高度取(0.8- -1)m,墙裙离墙面应保持一定距离,勿小于4cm,在板墙之间形成空腔,可增加低频吸声效果。木墙裙的具体做法可有许多种,用户还可以自己创造更新的作我就来支若能将墙 壁改7装成波浪式,圆弧式,补丁式等等,可以更明显地改善窒内声学条件。

通常墙面多刷白或喷折灰,喷乳胶漆,彩色喷涂或其它涂料,它们的吸声效果差不多。又条件者可在墙面牵挂装饰布,壁布距离墙(3-5)cm 为宜。这种壁布即可加强吸声作用,又可以美化居室。

3、室内家具的摆设
(1)典型数据
许多家用听音室即可欣赏音乐,又可接待客人,要做到视听享受与美学的统一。目前普通房间高度都比较低矮,仅为(2.4-2.8)m,为了兼顾听音效果,应使长、宽之接近于1.7:1为佳。一般听音室的面积大于15平米,以便重放立体声时,使两音箱间距约为(2-2.5)m左右,利于展开立体声像群。

(2)摆设技巧
室内家具的摆放应当力求使用方便和居室美观大方。摆设家具时,尽量不取对称型,以防止声染色。室内勿放置引起振动的物品,如金属画、壳薄质轻的陈列品等,它们的振动将影响放音效果。

房间内摆放组合柜、卧室柜、大沙发等,对改善吸声效果很明显,特别对改善低频效应尤为明显。一般居室不能安装穿孔板谐振腔,因而不便于吸收低频。摆放衣柜后可以克服这个缺点。

玻璃窗挂厚窗帘,墙壁挂壁毯,地面铺地毯,床上铺床罩等,都可以改善声学条件。挂帘对低频的透射性能较好,而玻璃窗对低频的吸声性能较好,它们之间具有互补作用。

(3)混响时间微调
室内混响时间应当控制在一定范围内。若混响时间过长,声音有拖尾、回声、可以通过铺设地毯、挂装饰帘等办法来增加吸声量,甚至室内摆设布娃娃、丝绒玩具、花草盆等,都可以改善吸声效果。若室内混响时间过短,声音干涩,应当增加反射面,可以挂玻璃镜、挂大型玻璃镜框的图画等,来改善室内音质。

改善音质的办法还很多。例如室内悬挂各种吊灯,墙面粘贴字画或挂工艺品等,不仅美化环境,还可改善反射特性。有的发烧友在室内摆放了书架,在书架上放满了大小不一的书籍、杂志,或者CD唱片、模拟唱片等,这些物品对声波具有吸收性、反射性、矿散性;在书架各层防置大小不同、宽度不同的书,可产生不规则的表面。对于那些不易处理的大面积的反射墙面,试着摆放这种书架,也能改善听音效果。总之,通过各种调整措施,最后让人们听到扬声器发出动听和谐的声音为准。 

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