听音房间的声学处理
用于欣赏重放音乐的房间,它的听音环境在很大程度上决定了重放声的音质设备再好,如果环境不良,也难有好的效果,但这一点常被人们忽略。房间的声学特性,在很大程度上与室内装潢及房间布置有关。理想的听音房间的长、宽高应不成整数倍的关系,以使房间内的驻波影响降低,提高听感。国际电工委员会(EC)推荐的听音室尺寸比为1:15:24(即28m×42m×67m,旧标准1:196:259(即27mx53m×7m,新标准),家用听音房可取长1、宽08A5、高0725这个比例,但实际最佳比例值还与房间的容积大小有关。其次要隔声,使房间内外不致干扰,并使声音扩散,还要有适当的吸声,以免声波往复反射激发出某些固有频率(简正频率)的声音干扰,造成声染色。但在现实生活中,听音房间的声学特性一般不理想,所以若对声音的质量要求很高,除器材外,还要对房间采取些声学处理。
房问里声源发出的声音通过6个途径传到聆听者的耳朵:(1)音箱发出的直达声;(2)地板的反射声;(3)天花板的反射声;(4)音箱后墙的反射声;(5)两侧墙的反射声;(6)聆听者背后墙壁的反射声。只要改变声波的任一反射条件,就会使声音发生变化。因此反射声的强度必须适当。
通常房间里声音因传播而产生的问题,主要有3个方面。(1)高频段的回音由两平行墙面的声波反射产生,会造成高音尖锐、冷硬的过亮感,使定位混淆。(2)低频段的驻波,尤其是80-160Hz的驻波对人耳造成的压力最大,是两平行墙面间不断来回累积能量所致,由于能量强、不易消失,对聆听音乐危害最大,它使许多低频段的细节被掩盖,乐器形态大小被扭曲。(3)中频段的梳状滤波效应( Comb Filter Effect)—声波因相位相反而抵消的现象,产生不正常的疏密声波结构,因位于灵敏的中频区,故危害极大,又不易发现,会让声音失去饱满丰润,声场空洞,更破坏了泛音的结构,使音质变坏。
我国一般房间的墙面是相互平行的刚性墙,高度在3m以下。对16m2左右的房间而言,在低频段容易产生共振,使某频率声音得到异常加强,造成低音轰鸣声严重影响重放声的质量,这种声染色是家庭听音室最常见的问题。这种房间共振还会使某些频率(主要是低频)的声音在空间分布上很不均匀。产生声染色可能性最大的频率为100-175H2,以及250Hz附近。
对房间的声学处理,重点在侧墙和天花板。原则上对室内声波的处理扩散应多于吸收,目的是降低共振强度,要防止过度使用吸声材料,以免房间的混响时间太短(<035)而使声音干涩、不圆润。对音箱后面的墙壁,最好不要有大片吸声物
质,通常不需做处理,砖墙成水泥墙面会使声音饱满,充满活力。
侧墙可均匀适当地设置一些吸声和扩散物,如厚重的羊毛毯就是极好的全频吸声物体,薄的地毯及壁毯只对中、高频有吸收作用。木制无门书柜是一种很好的声音扩散物,用来调整低频有很好效果。此外,桌、椅、床垫、沙发等家具都能对声音的传播起调整作用,都可用作声学处理。最理想的声学处理是在侧墙上贴以适当的扩散板,但费用昂贵,又影响美观,一般家庭很难接受。凸圆弧是很好的声音扩散兼有吸声的装置,可以适当利用。在做吸声处理时,墙壁的下半部比上半部更重要,可使用穿孔板及薄板等共振吸声结构进行处理。当房间里有大面积的玻璃时,应挂上厚窗帘,一般地板上不要铺设厚地毯,天花板通常不做特别处理。薄的地毯、挂帘、壁毯等主要对中、高频有吸收作用,对低频的吸声作用很小,太多使用会导致房间里中、高频声音的混响时间偏短,使得声音缺乏色彩,不够明亮。木质墙裙可有效吸收低频,但在安装时要与墙壁间留有适当空隙,必要时在其间还要放置吸声材料。但切记不能把大量的夹板钉在墙上,也不要在房间里大量敷贴吸声毯和帷帘。否则,由于高频被大量吸收,会造成声音死板发干,细节减少,以及音量减小。
为了使声音很好地扩散,不致来回聚在一起成为有害的驻波,就要改变该频率声音的行进路线,需要注意的是那些用以扩散声音的板或装置必须有足够大的尺寸,至少要达到声音波长的一半,否则不足以达成改变声波行进的效果,如100+2的中低频要求尺寸超过1.7m,1kHz的中频要求尺寸超过17cm。可见,降低驻波的有害影响最实际的方法还是移动音箱或聆听位置,另外格状结构的书架具有声波扩散作用,百叶窗也有一定的声波扩散效果
架空的木地板对低频有吸收作用,在房间较小时,可以防止过度的低频量感。如果房间里声音的低频发出轰鸣声,可在地板近反射声的反射点附近铺设厚重的羊当声音刺耳,低频量感不够,显得单薄,而音量开大又吵人时,应在两侧墙近毛地毯。
反射声的反射点设置吸声物覆盖处理。如果发现声音太干,应优先取掉地毯。在房间角落放置玻璃纤维做成的吸声块或布坐垫,可作为混响时间的最后调整。总而言之,室内声学处理的原则是:控制混响时间在适当范围;消除有害的反射声;使声场达到一定扩散要求;要有有利的反射声,特别是早期侧向反射声。故在室内声学处理中吸收、反射和扩散必须综合地考虑。扩散主要与反射表面的形状有关,房间的隔声一般均不理想,听音房间的理想隔声对一般家庭而言是难以办到
的,门、窗、墙、地板和天花板都会将室外的声音传进来,并将室内的声音传出去,特别是低频会传得更远。门窗是隔声的薄弱环节,通常能做处理的也仅门和窗两项,如可将窗做成双层,即在已有的窗上再加一层,当然这时的窗要有好的密封性,这是花费最少而效果不错的方法。对于门的隔声处理,可以采取带空腔的中空双层门,面板使用胶合板制作,中间敷设吸声棉。墙的隔声量与它的厚度及表面处理有关,对已建好的砖墙的两面均匀地抹上一层水泥,提高它的面密度是有效而经济的增大隔声量的方法。泄漏声音的缝隙和孔洞对房间的隔声也有影响,特别对中频部分的隔声量影响较大,必须封死。
对于客厅,由于通道的关系而影响室内声场的平衡,可在不对称的墙面与角落加上吸声材料,以尽可能让两侧的反射声均衡。
听音房间对重播声音质量的影响远比一般人想象的大。实际上改变聆听空间的特性,其收效常比更换器材更大。
增加中、低频量感可让声音饱满,建立软性聆听空间也能使声音温暖、和谐不刺耳,使声音变得更好听、更耐听,尤其适合近年来音响系统过分明亮的特点。听音室在装修时,不要盲目地采用软包等花费较多的投资。先不做过多声学处理,待实际使用后再做一些必要的补救,才是理智的做法。缺乏科学测量和设计是造成听音室重放效果不理想的重要原因。
