声学设计,视听室声学

浏览次数:43来源:世龙影音

设计理念:


视听室,私家影院的另一种称谓,就是大家非常熟悉的家庭影院,是专业私家影院系统向家庭领域转变的一种客观表现形式。视听室的存在形式不仅仅存在于豪宅之中,即便在蜗居的家庭环境下也能够实现,但是受到声学与光学因素的影响,往往面积越大的环境就越容易表现出优秀的影音效果,所以不少顶级的私人私家影院都来自豪宅别墅。一个顶级私人视听室,关键是在完善的音视频标准下建立,通过参考各种国际性的音视频标准,结合房间中的实际环境情况以及室内装修等部分综合而成。因此,出色的私人视听室是影音设备与家居的集成,属于系统集成与电子安装的其中一种表现形式。


视听室的声学要求,即视听室拥有听音环境的必要条件。一个房间有长、宽、高3个尺寸,在每个方向都有一个最低谐振频率。房间内实际的最低谐振频率是由房间的长度决定的,其波长等于房间长度的两倍。如一间长为6m的房间,当声速为344m/s时(室温20℃),房间内最低谐振频率约为29Hz,这也是能在该房间内产生有效声响的最低频率。即便音响器材能发出低于最低谐振频率的声音,但由于在房间内不能形成半个波长,不满足共振的条件,因此不能产生谐振,也没有足够有效的声压,所以也得不到效果。


房间的三维尺寸决定有3个基本的固有谐振频率和与3个基本固有谐振频率成整数倍频率的谐波存在,这些声波在房间内传播时互相干涉,产生繁杂的组合谐振频率。从声学上讲,房间可视为一个共鸣器,当声源频率与由房间三维尺寸决定的固有谐振频率(简正频率)一致时将会形成驻波,产生共振,这就是声共振现象。视听室内的声场均匀度、声染色和频率不规则性都与声共振有关。这种共振将给原始信号加上房间声共振的色彩,造成声染。一般表现为在中低频某段或某几段频率响度过度加强,"嗡嗡作响",造成该频段信号重放响度失衡,严重时将大大影响听音效果。至于高频段的谐振分布则较均匀,声染较小,不足以影响整体听音效果,因此重点应考虑中低频段谐振的影响。


为了避免或减弱这种有害的声染色,使共振频率均匀分布,避免出现突出的孤立的某段或某几段频率谐振模态,一种方法是合理改变房间的三维尺寸。可以考虑通过适当的内部装修、制作隔断墙以及吊顶甚至拆除某部分非承重墙等方法来改变三维尺寸(这种合理改造也要同时考虑建筑物的结构安全因素,如打算拆除某段墙体,最好征求一下建筑专业人士的意见)。简单地讲,这跟设计音箱时选择内部三维尺寸的原则是一致的,即长、宽、高不能成整数倍或太接近。具体的声场谐振模态、计算公式及有关数据不再一一列举,必要时请参阅有关声学书籍。


另外一种方法则较勉强,即可以在保持房间原有三维尺寸不变的情况下合理地布置,使用适当的吸声材料,以增加墙面、地板等的界面阻尼,使突出的某频段共振的强度降低,将共振波峰拉平、拉宽,从而降低有害共振对整体音效的影响。但此方法效力有限,只适用于有害共振强度不大的情况。若要为降低较强的有害共振而一味加强吸声材料的话,同时也会使混响时间大大缩短,同样会令听感恶化,使重放音效变得死气沉沉,缺乏色彩和生气


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