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聲學環境改變方法

生活 更新时间:2024-08-30 12:20:33

聲學環境改變方法(聽音環境裡的聲學問題)1

環境影響聽感這點毋容置疑,所以适當的改善一下聽音環境很有必要,不過這已經超出器材範疇成為聲學問題了,相較于前者聲學要更複雜,也更難以定量。

好在萬變不離其宗,隻要能抓住主要矛盾,找出影響聽感最大因素,搞清楚來龍去脈,至少可以找到正确的改善方向和方法。

1.駐波。這是一種形象化表述,其本質是聲波幹涉現象,當前進波與牆面反射波正面相遇,且路徑差半個波長時,正向與反向能量互為補充,聲波不再按原路徑傳播,而是原地駐留疊加形成類似梳狀濾波器的空氣共振,即為駐波。

可以看出,形成駐波有三個條件:平行牆面、間距和反射,三者缺一不可,所以減少駐波就應從這幾方面下手,反其道行之。

駐波有很多危害,隻要房間内有平行牆面就存在空氣共振頻率,波長為牆距離的兩倍,但這隻是基頻,與之呈整數倍的一串頻率都是共振頻率,上下左右三組平行牆面就會有三串這樣不同的共振頻率。

當有激勵信号頻率接近其中任意頻點就有可能引發空氣共振,隻是中高頻頻點較密集均衡,聽感影響并不明顯,但300Hz以下頻段就不同了,不僅共振頻點分散無規律且能量也大,間隔大掩蓋細節帶來音色失真,間隔近甚至簡并重疊又會明顯加強此處聲壓,形成響度峰谷,能量集中的牆角等處還可能成為新聲源向外輻射“嗡”或“隆”聲等。

減少駐波常見措施有:改變牆面角度或反射角度、吸收反射波特别是低頻段的、調節房間長寬高比(如5:3:2)避免共振頻點過度重疊、降低激勵信号強度不把音量開得過大等。

2. 混響。影響聽感的主要是混響時間,專業稱RT60,即聲音能量或聲壓級從穩态到衰減60dB所需時間,室内一般推薦0.3-0.5秒。這裡有個經驗公式可以估算:RT60=0.161V/S,式中V是房間容積、S是房間面積,條件是平均吸聲系數<0.25。

因為我們習慣了有混響環境下欣賞音樂,适度的混響有潤色和提升悅感效果,錄音如此,播放同樣如此,當然混響過度也有害,會緻聲音含混不清。

改變混響時間主要是使用吸聲材料,也包括有類似功能的家具等,使用中盡量分散和多樣化布局,這比單一大面積效果要好,不推薦使用效果器等電聲手段。

3.聲像再現。聽覺上也有空間感,相關信息就隐藏在不同聲道的音樂之中,即音源位置響度差和時間差(相位),當這些信息與我們左右外耳固有聲學特征結合,大腦中就會即刻呈現出對應的虛拟聲像。

對于立體聲,聲像再現情景與兩隻音箱擺位和C位選擇有關聯,通常呈等腰三角形,具體的邊長和角度,與器材有關,也與環境有關。

環境因素主要是受反射聲影響,如果說直達聲還原聲像,反射聲就是擴展空間,不過後者會牽扯到很多聲學問題,多少合适需要實踐驗證,但有一點可以肯定,即反射聲不得大過直達聲。

這裡常用到一種聲學道具叫二次餘數擴散闆,它通過反射相位變化實現聲波水平方向的擴散,擴散起始頻率由闆厚度決定,頻率上限由槽的數量(素數)和寬度決定。擴散闆能将反射波打散,使得環境響度分布更均衡,包圍感或臨場感效果更好,同時也能減少駐波的形成,但使用過度會降低聲音清晰度。

聲學環境改變方法(聽音環境裡的聲學問題)2

總結一下,以上三個聽音環境裡的聲學問題是常被提及也是影響較大的,不過這類問題都很難說清楚,因為變量多、維度多、幹擾多,也因此改善聽音環境沒有樣闆間,基本上屬于因地制宜探索,但有的放矢總會有驚喜。

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