音響室它的聽音環(huán)境,在很大程度上決定了音響的音質(zhì),硬設(shè)備再好,聆聽環(huán)境不良,也難有好的效果,但這一點常被忽略。房間的聲學(xué)特性,在很大程度上與室內(nèi)裝潢及房間布置有關(guān)。理想的聽音房間的形狀尺寸,應(yīng)按黃金分割比例,三個尺寸(長、寬、高)不成整數(shù)倍的關(guān)系,使房間內(nèi)的駐波影響降低,提高聽感。其次要隔聲,使房間內(nèi)外不致干擾,并使聲音擴散,還要有適當(dāng)?shù)奈暎悦饴暡ǚ磸?fù)反射,激發(fā)出某些固有頻率(簡正頻率)的聲音干擾,造成聲染色。
每一個音響空間,都會有其不同的聲音特性;每一個音響空間,也會因為不同的空間大小、比例、室內(nèi)裝潢,而擁有自己獨特的聲音特性。換句話說,很少會有二個音響空間的聲音聽起來一樣。因此,即使采用完全相同的音響器材,只要是音響空間不同,就會產(chǎn)生不同的聲音特性。
室內(nèi)聲學(xué)的要“混響”
房間里聲源發(fā)出的聲音,通過六個途徑傳到聆聽者的耳朵:音箱發(fā)出的直達(dá)聲(direct sound),地板的反射聲,天花板的反射聲,音箱后墻的反射聲,兩側(cè)墻的反射聲,聆聽者背后墻壁的反射聲。只要改變聲波的任一反射條件,就會使聲音發(fā)生變化。由此可知,聲波如同光波對鏡子會反射光線一樣,房屋的墻壁、地板、天花板,都會對聲音產(chǎn)生反射,可惜的是聲波并不能被看到,這種現(xiàn)象就往往被忽視了。從房屋內(nèi)某一處發(fā)出的聲音,都會以波的形式傳播,并且從無數(shù)條途徑到達(dá)聽音位置。由于反射現(xiàn)象的存在,在聽音位置,我們實際聽到的并不是純粹由喇叭發(fā)出的聲音。而是喇叭的直達(dá)聲,和各次反射聲迭加后的效果。那么,這種迭加后的效果究竟是怎樣的呢?“混響時間”這個概念是比較常用和重要的,它是指在直達(dá)聲之后,聲波在不斷反射中,能量逐漸減小的時間過程。這里“混”字的應(yīng)用非常形象,因為在室內(nèi)某處聽到的聲音,總不是單一的,而是從各個方向來的、混亂不堪的。通常就把反射聲統(tǒng)稱作混響聲。
其實混響(rever beration,也稱交混回響)是指房間內(nèi)從墻壁、天花板、地板、家具和人身,反復(fù)反射所形成的聲音持續(xù)存在、逐漸衰減的現(xiàn)象。它和回聲(echo)不同,回聲不是一種平滑的衰減,而是聲音的突然返回。對于室內(nèi)聲學(xué)的最重要指標(biāo),首先是混響時間,它是聲能衰減下跌到原有強度的百萬分之一(60db)所需的時間,對于一個已確定的房間,混響時間主要取決于吸聲處理。對于Hi-Fi聽音房間的混響時間,可取0.4~0.5秒。混響時間適度可使樂音豐滿,語音飽滿,混響時間較長,聲音較活潑豐潤,但太長時聲音容易含混不清,語音清晰度下降,樂音缺乏力度和節(jié)奏感,混響時間太短,則聲音較干硬,缺少生氣,沒有混響的聲音(如室外)常有呆板感,所以一個音響室擁有適當(dāng)?shù)幕祉懯怯斜匾摹?/p>
房間為何要吸聲
如果房間內(nèi)沒有吸聲物,房間本身也不吸收聲音,將會是怎樣一種情景?那即是聲音一旦發(fā)出,就會不停地反射下去,前后發(fā)出的聲音都將混迭在一起。例如,在這樣的房間內(nèi)播放語言廣播,第二個字音出現(xiàn)的時候,第一個字音仍在響,第三個字音出現(xiàn)的時候,前兩個字的音仍同時在響......,再加上會激發(fā)出不同頻率的共鳴音,所以無論是語言或音樂,我們都將完全無法分辨(除了第一個音),更不用說去欣賞了,聽到的只是一片噪音!當(dāng)然,這些只是在一種極端情況下的想象。實際上,由于墻壁、空氣、人體都會吸收聲能,反射聲總是要逐漸消失的。不過透過這樣的想象,可以使我們進(jìn)一步理解房間吸聲的重要性。
幸虧我們并沒有生活在完全不吸聲的環(huán)境中,否則真是不堪設(shè)想!盡管現(xiàn)實中的房間都可以吸收一些聲能,但是往往很不理想。如果購買了好的音響設(shè)備,發(fā)出了標(biāo)準(zhǔn)Hi-Fi的聲音,可是由于音響室吸聲特性不好,不該有的混響和共鳴,使原有的聲音受到嚴(yán)重扭曲,那是何等的遺憾呀!因此,真正的發(fā)燒族,應(yīng)當(dāng)也是房間合理吸聲的追求者。
如何營造一個最佳的吸音環(huán)境
一般而言,我們所居住的地方四面大多是磚墻。這種傳統(tǒng)的磚墻,尤其在涂上了油漆之后,對于高、中、低頻的反射都很強,特別是高頻;所以,“適當(dāng)”的吸音就成為首要任務(wù)。所謂適當(dāng)就是不要太過分,如果把聲音都吸得干癟癟的毫無韻味,那就適得其反了。從原理上來講,如果在播放時,要追求真正的原音原味,就應(yīng)當(dāng)不受反射聲的干擾,而只聽直達(dá)聲;這樣就需要有一個完全的吸聲環(huán)境,而這對一般的居住環(huán)境而言,往往是不可能的,所以通常是對房間進(jìn)行部分的吸聲,并保留一些反射聲加以利用。
通常房間內(nèi)吸音物的數(shù)量,總是不愁其多只愁其少,這也就是說,最佳的聽音環(huán)境是在雜亂無章的房間里產(chǎn)生的,下面就談?wù)勥@種不定量的吸音處理法。在四周墻壁懸掛吸音物:各樣的軟質(zhì)材料,如棉、麻、絲、毛類,或其它類纖維織品、壁掛等都是可用之物。例如,在墻上懸掛1mm厚的絲絨質(zhì)(或其它類似質(zhì)地)的窗簾布,它大約只能吸收1/5的聲能(在中、高頻段,低頻更差),其余的反射出去,這樣并不能消除低頻的共嗚;解決的方法有:窗簾布不要緊貼墻,留出10cm左右的距離(空隙中加掛其它吸聲物)﹔窗簾布打折或多層懸掛,再配合使用低頻吸聲特性好的大型軟質(zhì)沙發(fā)等,就可達(dá)到一定的效果。一般在吸聲特性不良的播放環(huán)境內(nèi),是不宜使用那種硬木沙發(fā)的。
各種材料的吸音特性會有不同,最好能有選擇性的使用,目標(biāo)是使高、中、低頻得到對稱的和均衡的吸收。有的時候,也可結(jié)合自己設(shè)備的特點及愛好,進(jìn)行非均衡的吸收,若有人偏愛低音,而所用擴大機的輸出功率又不夠大,或者揚聲器的低頻響應(yīng)欠佳時,就可以適當(dāng)?shù)販p少低頻的吸收。這雖然不是一般意義上的高傳真選擇,但在音響器材本身存在某種缺陷時,還是可以應(yīng)變采用的。
房間的吸聲與擴散
國內(nèi)一般房間的墻面,都是相互平行的剛性墻,高度都在3M以下,對16M平方左右的房間而言,在低頻段容易產(chǎn)生共振,使某頻率聲音得到異常加強,造成低音轟鳴聲,嚴(yán)重影響重放聲的質(zhì)量,這種聲染色,是家庭聽音室最常見的問題。這種房間共振,還會使某些頻率(主要是低頻)的聲音在空間分布上很不均勻。產(chǎn)生聲染色可能性最大的頻率為100~175Hz,以及250Hz附近。
對房間的聲學(xué)處理,重點在側(cè)墻和天花板。原則上室內(nèi)聲波的處理,擴散應(yīng)多于吸收,目的是使共振強度降低,要防止過度使用吸音材料,以免房間的混響時間太短(<>
側(cè)墻可均勻適當(dāng)?shù)卦O(shè)置一些吸聲和擴散物,如厚重的羊毛毯就是極好的全頻吸聲物體,薄的地毯及壁毯只對中、高頻有吸收作用。木制無門書柜則是一種很好的聲音擴散物,用來調(diào)整低頻有很好的效果。此外,桌、椅、床墊、沙發(fā)等家俱,都能對聲音的傳播起調(diào)整作用,都可用作聲學(xué)處理。在作吸聲處理時,墻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聲結(jié)構(gòu)處理。
薄的地毯、掛簾、壁毯等,主要對中、高頻有吸收作用,對低頻的吸聲作用則很小,使用太多會導(dǎo)致房間里中、高頻聲音的混響時間偏短,使得聲音缺乏色彩不夠明亮。木質(zhì)矮柜,可有效吸收低頻,但在擺放時要與墻壁間留有適當(dāng)空隙,必要時在其間還要放置吸聲材料。但切記不能把大量的夾板釘在墻上,也不要大量在房間里敷貼吸聲毯和帷簾;否則由于高頻被大量吸收,會造成聲音呆滯,細(xì)節(jié)減少,以及音量的減小。
為了使聲音好擴散,不致來回聚在一起成為有害的駐波,就要改變該頻率聲音的行進(jìn)路線,需要注意的是用以擴散聲音的木板或裝置,必須有足夠大的尺寸,至少要達(dá)到聲音波長的一半,否則不足以達(dá)成改變聲波行進(jìn)之效果,如100Hz的中低頻要求,應(yīng)超過3.4m或1.7m;1000Hz的中頻要求,應(yīng)超過34cm或17cm。可見,駐波的有害影響,最實際的方法,是移動音箱或聆聽位置,或以格狀結(jié)構(gòu)的書架、百頁窗來達(dá)成聲波擴散的效果。
架空的木質(zhì)地板對低頻有吸收作用,在房間較小時,就可以防止低頻量感的過度。如果房間里聲音的低頻發(fā)出轟鳴聲,可在地板近反射聲的反射點附近,鋪設(shè)厚重的羊毛地毯。
當(dāng)聲音刺耳、低頻量感顯得單薄又不夠,音量開大又吵人時,就應(yīng)在兩側(cè)墻近反射聲的反射點,設(shè)置吸聲物覆蓋處理。如果發(fā)現(xiàn)聲音太干,應(yīng)優(yōu)先取掉地毯。房間角落放置玻璃纖維作成的吸聲塊或布坐墊,可作混響時間的最后調(diào)整。
房間的門、窗如何隔音
布置室內(nèi)吸音物的一個附帶好處,是使房間的隔聲性能得到一些改善,使我們能夠在更為良好的環(huán)境中欣賞音樂。除了錄音室外,聽音樂的房間也要求相當(dāng)?shù)偷脑肼暭墿?0db!這是個什么概念呢?一般談話的聲級,在60db左右,因此30db的噪聲級,的是個非常安靜的環(huán)境。在這樣的環(huán)境里,能夠清楚地聽到墻上石英鐘的微弱嘀答聲,甚至一枚鋼針落地的聲音,也只有在這種安靜的環(huán)境中,才可能深入到音樂的細(xì)節(jié),聽到真正的好音樂,特別是一些動態(tài)范圍很大的交響音樂。可惜的是,現(xiàn)今居住在都市里的人,大多都沒有這種福份,室內(nèi)的噪聲通常在40db以上,在馬路邊的住家,更經(jīng)常受到60db以上聲級的噪聲侵害。因此,為了聽好音樂,也為了身心健康,一定要注意減弱噪聲。作為聽音室的房間,更要選擇得當(dāng),不宜選在臨馬路的一邊。
一般房間的隔聲均不理想,聽音房間的理想隔聲,對一般家庭而言是難以辦到的,門、窗、墻、地板和天花板,都會將室外的聲音傳進(jìn)來,并將室內(nèi)的聲音傳出去,特別是對低頻,傳得更遠(yuǎn)。門、窗是隔聲的薄弱環(huán)節(jié),通常能作隔聲處理的也僅門和窗兩項:將窗做成雙層,在現(xiàn)有的窗上,再加上一層有好的密封性的窗,這是花費最少而效果不錯的方法;對于門的隔聲處理,可以采取帶空腔的雙層門,面板使用膠合板制作,中間鋪敷吸聲棉。墻的隔聲量與它的厚度及表面處理有關(guān),在已建好的磚墻兩面均勻地抹上一層水泥,提高它面的密度,是最有效且經(jīng)濟的隔聲方法。泄漏聲音的縫隙和孔洞,對房間的隔聲也有影響,特別對中頻部分的隔聲量影響較大,必須封死。客廳由于通道的關(guān)系,而影響室內(nèi)聲場的平衡,可在不對稱的墻面與角落加上吸聲材料,盡可能讓兩側(cè)的反射聲均衡。
房間的四面墻壁、地板與天花板如何吸音
一、墻壁的處理
側(cè)墻的處理
到底四面墻壁要如何吸音才算適當(dāng)呢?先說二側(cè)壁;這里要對付的是從喇叭發(fā)出來的第一次反射音,為什么要吸第一次反射音?如果第一次反射音太多,會導(dǎo)致定位不清楚,而且聲音聽起來也會太吵,所以一定要吸。您不必滿滿的整個墻面都做吸音處理,只要大約在喇叭與聆聽位置中間處即可。這片吸音的面積,至少要有1~1.5公尺的寬,墻面三分之二高度的高。材料方面,不能用一般窗簾那么薄的布料吸音,因為效果不彰,至少要有厚絨布的厚度才可以;而且,如果要像窗簾一般吊在側(cè)墻,請注意要打皺折,就像窗簾的處理一樣。
若是不想用布料來吸音,也可以用布繃吸音棉,做成一塊塊的吸音體;也可以吊綿羊毛;還可以用各種想得出來的軟質(zhì)材料。不過請注意,千萬不要以為釘木板可以吸音,木板表面是平的,與原來的墻面無異;木板本身很硬,也與墻無異,它不會有吸音的作用,如果用薄板釘空腔,雖然會吸音,但是它吸的不是高頻,反而會把中頻與低頻吸掉,使聲音變薄不飽滿,除非萬不得已,最好不要這樣做。
后墻的處理
喇叭后墻一定要結(jié)實、堅硬,這樣才不會吸掉低頻,而且會讓擴大機的功率倍增。假若您在喇叭后墻釘空腔,不論是用多厚的木板或薄板,絕對都只有負(fù)面的影響,而沒有正面的效果。最常見的負(fù)面影響,就是聲音虛虛的、低頻量感不夠、不結(jié)實而且低、不干凈。
咦?既然喇叭后墻要結(jié)實要硬,剛才怎么又說要吸呢?我所謂的吸,不是要您弄空腔,而是要像側(cè)墻一樣的吸法。請注意,假若在二側(cè)墻做吸音之后,已經(jīng)覺得定位精準(zhǔn),而且聲音不會吵,那么,喇叭后墻就可以不要做吸音處理。反之,如果還是覺得聲音太吵,定位不精準(zhǔn),那么就要在喇叭后墻做吸音處理。后墻處理后﹐保證聲音改觀。
后墻吸音的面積要有多大呢?約二個喇叭之間那片面積的三分之二才夠,如果只掛一幅小畫,那是沒有多大用處的,如果只掛一支小提琴,那也沒什么用。再一次提醒您,掛薄的布是沒有用的,至少也要像壁毯那么厚才會有用。
后墻墻角的處理
房間里在相對的墻壁之間,由于聲音的多重反射而產(chǎn)生駐波(standingwaves),當(dāng)駐波發(fā)生時能產(chǎn)生共振,其頻率取決于墻壁間的距離,可見房間實際上就是個諧振器。房間里產(chǎn)生駐波造成聲染色最多的地方,是在音箱后墻的兩邊墻角,它會反射不干凈的低音,這種效應(yīng)稱為房間隆隆聲(room booming)。這種低頻駐波是常見的聲學(xué)缺陷,造成低音清晰度下降,需要小心處理。控制駐波反射的一個好辦法,是利用裝滿書籍的書架,書籍的不規(guī)則外形和不太強的吸聲作用,能使聲波發(fā)生散射,從而減輕聲音反射的影響。
聆聽位置后墻的處理
或許您會疑惑,我都已經(jīng)貼著后墻坐了,這片墻還能怎么處理?老實說,貼著后墻坐是最不好的,因為此時聲音會比較渾,除非您的系統(tǒng)低頻不足,必須靠近后墻來增強低頻。一般而言,您的坐椅至少要離后墻半公尺,這樣的聲音才會比較干凈。
聆聽位置后面的這片墻,其實可以吸音,也可以擴散。用來吸音時,若離后墻太近,反射音太強;用來擴散時,若離后墻較遠(yuǎn),可以使聲音更自然。最佳的方法是將吸音材料用在擴散造型的表面上,這樣一來,吸收與擴散的好處兼得,這是最完美的。
二、地板與天花板的處理
地板的處理
不良的地面會使中低頻反射過強,如果播放的客廳內(nèi),已經(jīng)鋪有木質(zhì)地板,那是比較理想的,它的吸聲特性較均勻。如果是釉面磚、石材等硬質(zhì)地面,就應(yīng)當(dāng)鋪上可移動的厚地毯,因為厚地毯的吸音效果才夠,如果只想用小塊薄地毯,那將只有裝飾作用,而沒有實質(zhì)的吸音效果。只要是那種厚地毯,而且是羊毛的,可以買比較便宜的機器織品就可以。為了方便走動,地毯面積也可僅限于揚聲器和聽音位置之間,關(guān)鍵是要有厚度,可借助在其下墊紙板、木板、纖維板等來實現(xiàn)。
天花板的處理
在地上,我們能夠著力的地方,只有鋪上一塊地毯,而在天花板上,花樣可就多了。請注意,千萬不要留著空空的天花板不管,那樣就太可惜了。
一般來說,天花板最好也是吸音與擴散兼具,這樣聲音才會最好。如果只有硬調(diào)子的擴散,則從天花板來的高頻反射音會太強。不同的天花板形狀,可以擴散不易打散的頻率,深陷的細(xì)縫可將過多的能量吸收!