首先,要有好的聲音,就必須要有比較好的環(huán)境。吸聲處理是聽(tīng)音室中最重要的聲學(xué)處理之一。它直接關(guān)系到房間的混響時(shí)間是否適當(dāng)。我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到,適當(dāng)?shù)幕祉懖粌H能美化聲音,而且從本質(zhì)上講,它是Hi-Fi放音的基礎(chǔ)。
從聽(tīng)音室裝修的聲學(xué)處理角度那是一個(gè)很大的課題,這個(gè)內(nèi)容以后影音會(huì)詳細(xì)為大家講解。今天要講的是從調(diào)試角度而言的吸聲處理,在調(diào)試階段,家里的裝修基本已經(jīng)到位,要在硬裝修方面再“大興土木”地裝飾已經(jīng)不可能,于是就要在軟裝飾上動(dòng)點(diǎn)腦筋。
混響時(shí)間的概念已有一百多年歷史。經(jīng)典的混響時(shí)間(T60)定義是,聲源停止發(fā)聲后,室內(nèi)聲壓衰減60dB所需的時(shí)間。根據(jù)這一定義可以從理論上導(dǎo)出混響時(shí)間的數(shù)字定義:T60=0.16V/A(秒)
式中,V為房間容積(m3),A為室內(nèi)總吸聲量(㎡)。
前一定義是測(cè)定混響時(shí)間的物理基礎(chǔ),后一定義則為控制室內(nèi)混響時(shí)間提供了依據(jù),即對(duì)于給定大小的房間,只要控制室內(nèi)總吸量,就能自由地控制混響時(shí)間。這個(gè)重要公式稱為“賽賓公式”,它最初是由賽賓通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立起來(lái)的。
通過(guò)對(duì)廳堂音質(zhì)及其混響時(shí)間的大量調(diào)查和分析,聲學(xué)家提出了“最佳混響時(shí)間”的概念。它告訴我們,要獲得良好的音質(zhì),房間的混響時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng),但也不是越短越好,而是要適當(dāng),這個(gè)適當(dāng)?shù)幕祉憰r(shí)間范圍稱為“最佳混響時(shí)間”。
最佳混響時(shí)間是聲學(xué)史上第一個(gè)反映房間音質(zhì)的客觀參數(shù)。我們平時(shí)常說(shuō)“混響能美化音質(zhì)”,就是“混響適當(dāng)”而帶來(lái)的效果。事實(shí)上,房間混響是否適當(dāng),不僅僅關(guān)系到聲音是否動(dòng)聽(tīng)悅耳,而且還直接關(guān)系到聲音是否真實(shí)、自然的程度。許多主觀聽(tīng)音評(píng)價(jià),如豐滿、溫暖、清晰、空間感等都與混響是否適當(dāng)密切相關(guān)。因而混響的重要性可以“一言而蔽之”:“牽一發(fā)而動(dòng)全身!
最佳混響時(shí)間
要把混響控制到適當(dāng)?shù)某潭龋紫纫肋m當(dāng)?shù)幕祉憰r(shí)間是多少,它又受什么因素的影響。對(duì)此,許多聲學(xué)家為我們提供了推薦值。上圖就是“最佳混響時(shí)間”與房間容積/音樂(lè)/語(yǔ)言之間的一種關(guān)系曲線。實(shí)際上,這組曲線并不是“絕對(duì)”準(zhǔn)確的,應(yīng)該理解為是與房間容積和聲音類(lèi)別相關(guān)的“最佳混響時(shí)間”的大致數(shù)值,相對(duì)于各種實(shí)際情況,可能有+10-20%的變動(dòng)范圍。盡管如此,它還是為我們提供了兩條重要信息。一是使用我們對(duì)“最佳混響時(shí)間”有了一個(gè)基本的數(shù)量概念。二是提供了“最佳混響時(shí)間”的一些影響因素及其變化趨勢(shì)。為了進(jìn)一步理解混響對(duì)聲音的影響,下面作一些簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
首先,如果房間較大,“最佳混響時(shí)間”也應(yīng)相應(yīng)長(zhǎng)一些。這是因?yàn)榉块g空間增大,需要較大,需要較大的響度才能使聲音聽(tīng)起來(lái)更滿意些。而增加混響時(shí)間能起到高響度的作用。音樂(lè)廳的混響時(shí)間(1.5秒左右)比聽(tīng)音室大得多,就是這個(gè)道理。
知道適當(dāng)?shù)幕祉憰r(shí)間
其次,適合語(yǔ)言的“最佳混響時(shí)間”總是比音樂(lè)所需的混響時(shí)間短一些,這又是什么原因呢?原來(lái)這兩類(lèi)聲音都可看作一連串音節(jié)或音符組合而成的。原來(lái)這兩類(lèi)聲音都可看作一連串音節(jié)或音符組合而成的。每出現(xiàn)一個(gè)音,都對(duì)應(yīng)一個(gè)用房間混響時(shí)間度量的聲衰變過(guò)程,如圖2所示。如果房間混響時(shí)間過(guò)長(zhǎng),前一個(gè)音尚未充分衰減,后一個(gè)音就已經(jīng)到來(lái),二者之間重疊部分(陰影部分)就會(huì)過(guò)多,兩個(gè)音就是易聽(tīng)清楚,聲音顯得模湖不清而混濁。及之,如果房間混響時(shí)間過(guò)短,兩個(gè)音之間重疊很小甚至相互分開(kāi),此時(shí)每個(gè)音聽(tīng)起來(lái)還算清楚,但往往不夠響亮和豐滿,這是因?yàn)橹边_(dá)聲得不到混響聲的有力技持,就清晰度而言,此時(shí)也未必能達(dá)到最好的程度。顯然,只有當(dāng)混響時(shí)間比較適當(dāng)時(shí),才可能聽(tīng)到既豐滿響亮又清晰的聲音。由于人們對(duì)語(yǔ)言的滿意程度主要取決于聽(tīng)清聽(tīng)懂內(nèi)容的程度,因而混響時(shí)間短一些比較有利。相比之下,人們對(duì)音樂(lè)往往不要求聽(tīng)清每個(gè)音符,倒是常常希望相互之間有些“掩蓋”避免聽(tīng)到樂(lè)器的某些缺陷或不足,這樣聲音反而更為豐滿動(dòng)聽(tīng),因此混響時(shí)間通常總比語(yǔ)言的長(zhǎng)一些為好。
最后要說(shuō)明的是,作為容積不大的家庭聽(tīng)音室,大多以欣賞音樂(lè)為主要使用目的,在設(shè)計(jì)聽(tīng)音室時(shí),“最佳混響時(shí)間”初始值應(yīng)該適當(dāng)取得大一些,至少不應(yīng)小于0.5秒。如果需要,在此基礎(chǔ)上循序漸進(jìn)地降低混響時(shí)間,通過(guò)試聽(tīng)就比較容易找到符合實(shí)際情況的“最佳混響時(shí)間”了。
混響均勻性要求
以上所談的“最佳混響時(shí)間”都是中頻500Hz時(shí)的值。目前室內(nèi)聲學(xué)中所涉及的頻率范圍大多限于125Hz~4000Hz。因此混響時(shí)間的控制還包括控制“最佳混響時(shí)間”的頻率響應(yīng)問(wèn)題。關(guān)于混響時(shí)間的頻率響應(yīng),一般希望從低頻到高頻大致平直均勻。不過(guò)平直的高頻響應(yīng)對(duì)某些樂(lè)器的聲音是好的,對(duì)另一些泛音豐富的樂(lè)器則可能會(huì)感到過(guò)于刺耳。綜合起來(lái)看,高頻允許適當(dāng)降低一些比較適當(dāng)。至于低頻響可以適當(dāng)提升一些,有利于改善小房間低頻重放效果,因些圖3b的混響頻率特性也是不錯(cuò)的。不過(guò),當(dāng)小房間中低頻駐波比較嚴(yán)重時(shí),加強(qiáng)低頻的吸音,使低頻混響時(shí)間從中頻開(kāi)始平滑地緩慢下降的特性,也是常用的混響頻特性,尤其小房間使用大音箱的情況下更合適些。
要避免的是圖3d那樣起伏較大的混響特性。與峰值對(duì)應(yīng)的頻率f1的混響時(shí)間長(zhǎng),與谷值對(duì)應(yīng)的頻率f2的混響時(shí)間短,f1就會(huì)對(duì)f2的信號(hào)產(chǎn)生“掩蔽”效應(yīng),尤其當(dāng)f2信號(hào)幅度較小時(shí),將幾首完全被f1所“淹沒(méi)”,從而失去很多本來(lái)可以聽(tīng)到的微妙的樂(lè)音,這對(duì)hi-Fi重放自然是很不利的。當(dāng)室內(nèi)駐波引起的共振得不到很好的抑止時(shí),低頻段常會(huì)出現(xiàn)上述情況,從而使聲音產(chǎn)生失真或染色。因而在設(shè)計(jì)聽(tīng)音室時(shí),特別是要注意防止低頻共振頻率出現(xiàn)“簡(jiǎn)并”并加強(qiáng)對(duì)其的吸聲處理。
總之,對(duì)于3a~3c的混響特性不能一概地說(shuō)哪種好哪種不好,因?yàn)檫@與房間駐波和音樂(lè)類(lèi)型有關(guān)。不過(guò)大致來(lái)說(shuō),相對(duì)于中頻而言,高頻混響時(shí)間希望控制在0~-10%的范圍內(nèi),低頻混響時(shí)間控制在+50~-20%的范圍內(nèi),大概是普遍能夠接受的。
初步選定了“最佳混響時(shí)間”及其頻率響應(yīng)要求后,接下來(lái)要對(duì)房間的吸聲處理作出大致的安排。
我們可以根據(jù)吸聲系數(shù)表,計(jì)算家里具體的表面積,根據(jù)賽賓公式,不同的材質(zhì)來(lái)計(jì)算總的吸聲量,和要求的“最佳混響時(shí)間”進(jìn)行對(duì)比,然后再根據(jù)實(shí)際情況,來(lái)增加或者減少吸收或者擴(kuò)散的材料,有些在裝修后已經(jīng)很難增加或者減少,有些是比較容易添加的,比如第三類(lèi)材料。
第3類(lèi)材料是由多孔性棉毛織物所構(gòu)成的,地毯和掛簾(即帷幕)是其代表品種,也是歷史上最早使用的吸聲材料。這類(lèi)材料的特性是中高頻吸聲系數(shù)較高,而低頻吸聲系數(shù)很低,因此一般作為中高頻吸聲材料使用。由于地毯和掛簾本來(lái)就是家用吸聲材料,但由于它主要只對(duì)中高頻吸聲,常常導(dǎo)致聲間發(fā)混,清晰度不佳等弊端。也許正由于這個(gè)原因,再加上現(xiàn)在可用作吸聲的材料和結(jié)構(gòu)頗多,(甚至可以自制),使用又十分方便的家用吸聲材料,特別是它在一定范圍內(nèi)具有可調(diào)吸聲系數(shù)的特點(diǎn),更是適合業(yè)余使用的吸聲材料。折疊面積(%)是指掛簾折疊懸掛時(shí)其展開(kāi)部分的面積與其全部攤開(kāi)懸掛時(shí)的面積之比。折疊懸掛時(shí)的吸聲系數(shù)大為提高,主要是折疊后等于增了掛簾本身的厚度,因而吸聲系數(shù)就會(huì)增大。另外,當(dāng)折疊(%)增加到一定程度后,吸聲系數(shù)會(huì)出現(xiàn)明顯的峯形特性。這是因?yàn)檎郫B(%)大時(shí),掛簾后的空氣層厚度也增大,形成類(lèi)似于共振吸聲結(jié)的色的吸聲特性。表中的絲絨帷幕也有類(lèi)似的特點(diǎn)。只要我們充分了解掛簾的上述特性,再與低頻吸聲材料合理搭配使用,完全能夠在全頻段取得所希望的吸聲特性。
具體需要多少材料怎么排布,就要看具體情況,不同房間的混響情況來(lái)處理。在沒(méi)有混響測(cè)量?jī)x器的業(yè)余條件下,對(duì)房間進(jìn)行混響時(shí)間的計(jì)算,看起來(lái)是毫無(wú)實(shí)際意義的多此一舉。其實(shí)恰恰相反,而是十分必要的。因此它便于我們大致設(shè)置出多種不同的房間混響特性,從而有可能通過(guò)試聽(tīng)和比較,從多種房間混響特性中找到最滿意的混響特性。這樣在一定程度上彌補(bǔ)沒(méi)有混響測(cè)量?jī)x器帶來(lái)的不足。
對(duì)于初次涉足“房間發(fā)燒”,并且有時(shí)間、有精力和有濃厚興趣的發(fā)燒友,建議從比較簡(jiǎn)單靈活,方便更政和成本較低的聽(tīng)音室處理方案起步, 這樣有利于逐漸積累經(jīng)驗(yàn),最終達(dá)到比較理想的效果。
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