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听音环境对音响系统的影响已经引起越来越多音响发烧友的高度重视。从严格意义上讲,听音环境也是音响系统的一部分,他的声学性能优劣将直接影响音响系统重放声音的质量。目前,很多音响发烧友在组建音响系统或器材反复升级后,也会对听音室进行声学环境改造,改造的一项重要内容就是对听音室进行吸声处理。由于大部分音响发烧友都缺乏建筑声学知识,因此在对家用听音室进行吸声处理时往往凭主观想象盲目行事,不仅达不到预期的效果,而且“劳民伤财”。笔者根据建筑声学原理和工程实践经验总结出家用听音室吸声处理中常见的误区,以供广大音响发烧友参考。
1 误区一:听音室的声学处理只要吸声就可以了
很多音响发烧友不明白听音室为什么要作吸声处理,而且认为对听音室的声学环境改造只要进行吸声处理就可以了。其实对听音室进行吸声处理只是提高听音室音质的手段,但不仅限于此。其他提高听音室音质的声学处理方法,如隔声、声扩散、消除声学缺陷等也都相当重要。如果听音室仅作吸声处理而不
作隔声处理,即使吸声性能再好,也会因为外界噪声的传入而影响正常听音,或因为听音室的声音传到外界而干扰他人。这样的听音室的声学性能显然不尽如人意。
对听音室进行吸声处理的主要目的是控制室内的混响时间(用T 60表示),T 60是指当室内声场达到稳态
后,声源停止发声至声压级衰减60 dB(百万分之一)所经历的时间,单位为秒(s),如图1所示。T 60长将增加声音的丰满度,但过长会影响声音的清晰度,使声音听起来浑浊不清;T 60短有利于声音的清晰度,但过短会使声音显得干涩、强度变弱,进而感到听音吃力。一般用于高保真音乐欣赏的家用听音室T 60控制在0.4~0.5 s 比较理想,如果用于家庭影院T 60要短些,一般控制在0.3~0.4 s。对听音室进行吸声处理,就是合理运用吸声材料从而改变T 60的长短,达到控制其音质的目的,但要想使听音室拥有理想的声学性能,仅对听音室进行吸声处理是远远不够的。
2 误区二:吸声越多越好
有的音响发烧友在对家用听音室进行吸声处理时往往采用大量的吸声材料,惟恐吸声不够。前面已经介绍,吸声的作用是控制房间的混响时间T 60。过量的吸声必将导致其T 60过短,也必将使音响系统重放
走出家用听音室吸声的误区
[摘 要] 吸声是对家用听音室进行声学环境改造的重要手段,由于很多音响发烧友缺乏建筑 声学知
汽车发烧音响识,因此对家用听音室进行吸声处理时往往会因主观原因形成很多误区。笔 者根据建筑声学原理和工程实践经验总结出家用听音室吸声处理中常见的误区,以 供广大音响发烧友参考。
[关键词]
吸声 材料 混响时间 频率特性 吸声体
□蒋加金 殷顺东
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的声音干瘪、死寂而失去活力。
假设一家用听音室的面积为30 m2(10 m×3 m),高度为3 m,可计算出他的容积为V=90 m3,总表面积S=138 m2。如果室内六面全部铺设吸声材料,若室内表面平均吸声系数分别为0.5和
时间的计算公式(伊林公式Eyring)
可计算出T60分别为0.15 s和0.29 s。假设顶面和地面不铺设吸声材料,则他的总表面积S=78 m2,可以计算出T60分别为0. 27 s和0.52 s。在实际吸声处理时听声室内平均吸声系数在0.3以上是很容易实现的,况且顶面和地面也会作适当的吸声处理,家具也会有一定的吸声作用。这说明控制听音室混响时间的吸声处理并非很难实现,如果过多使用吸声材料势必使T60变得很小。
笔者在一本杂志上曾看到关于听音室混响时间T60长短的讨论,其中有一种观点竟然坚持认为听音室的T60应该为0,事实上T60接近于0的房间是用于专业声学测量的消声室等非常规的听音室。世界上不可能有哪家音乐厅的混响时间为0,在教堂中为了能更好地体现管风琴的演奏效果通常要求教堂的中频混响时间高达5~7 s。
由此可见,一般家用听音室只要进行合理的吸声处理完全能满足要求,没有必要将听音室的六面全部覆盖上吸声材料,否则不但浪费,更为重要的是混响时间未必能达到要求。
3 误区三:任何装饰材料都能吸声
从原理上讲,任何材料都有一定的吸声特性,但有的材料吸声性能很弱,如光面磁砖、混凝土、复合地板、水面等。因此,工程上把吸声性能较好(一般指吸声系数大于0.2)的材料和结构称为吸声材料和吸声结构。
材料和结构的吸声能力用吸声系数α表示,α的值为0~1。α越大表示材料的吸声性能越好。另外,同一材料和结构对于不同频率的声波有不同的吸声系数,通常采用125Hz,250Hz,500Hz,1000Hz,2000Hz,4000Hz六个频率的吸声系数来表示材料和结构的吸声频率特性。
有些音响发烧友由于不了解材料的吸声性能,在对家用听音室进行吸声处理时往往大量采用吸声系数较低的普通装潢材料,如石膏板、木工板、高密度板、化纤窗帘、包装用泡沫塑料等。有的音响店的听音室内所谓的吸声措施就是满墙都铺设了包装用的泡沫塑料。这样的材料用来声扩散是可以的,用于吸声是错误的,因为其吸声系数很低,吸声能力很弱,几乎达不到吸声的作用。
用于家用听音室的吸声材料并非非常专业而且高不可攀,只要对普通家用装潢材料稍加选择和应用即可。用于中高频吸声的材料可选择地毯、挂毯、壁毯、重型织物如灯芯绒、天鹅绒、厚棉布等,可用来作窗帘和帷幕;对于低频的吸声多采用共振吸声结构,可采用普通装潢材料设计制作,可在地面上采用架空木地板,用于吸收125Hz左右的低频声能,墙面下部做木墙裙,墙裙采用离墙5~10cm的木龙骨,表面安装三合板,有条件在木龙骨间铺设吸音棉效果更好,在三合板上按要求钻孔可提高木墙裙的中高频吸声能力(要精确控制其吸声性能是要根据建筑声学知识对其厚度、背后条件、孔径、孔距等进行严格计算)。
有条件的音响发烧友可采用专用吸声材料。在选用专用吸声材料时不仅要弄清其用途、规格、参数,而且要注意环保。以上所提到的吸声材料的吸声系数,在相关建筑声学书籍或资料中都可以查到。
4 误区四:只使用一种吸声材料就足够了
一般资料中给出的听音室最佳混响时间是指中频500Hz的值。实际上,要使房间的音质较好还要求其他频率的混响时间应与500Hz混响时间相接近,一般低频混响时间略长于中频和高频,这样可使音乐丰满、厚实。
任何吸声材料和吸声结构对不同频率的声能都有不同的吸声特性,有的材料和结构吸收中高频效果好,有的吸收低频效果好。通常某种材料对某些频率的声能吸收能力较好,而对其他频率的声能吸收能力则较弱,如地毯对中高频吸声能力较好,但对低频的吸声能力则较弱,世界上还没有对所有频率声能的吸收能力都相同的材料。如果对听音室进行吸声处理时大量采用同一种吸声材料就会使某些频率的声能被吸收太多,而其他频率声能被吸收太少,使听音室的频率特性变坏,严重影响重放声的听音效果。
因此,在对家用听音室进行吸声处理时应采用不同的吸声材料和结构相搭配,使各频段的声能得到必要的吸收,从而使各频段的混响时间尽可能一致。
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5 误区五:吸声材料的安装位置无关紧要
很多音响发烧友在对家用听音室进行吸声处理时认为,只要有足够的吸声材料安装在听音室内就可起到良好的吸声作用,至于其安装位置则无关紧要。
根据建筑声学理论和IEC公告,吸声材料在房间内的布局并不需要六面均匀分配,也不可随意铺设,否则不仅得不到理想的吸声效果,而且还可能适得其反,对重放声音的音质起到破坏作用。对于家用听音室而言,为获得优美的音质,两侧墙和天花板应当有适当的吸声和反射,地面的反射应比天花板少,整个吸声材料的安排上应遵循“前少后多,前反射后吸声”的原则,不仅可吸收多余的声能,而且能获得良好的空间感,从而使重放声的声场真实、自然。
基于以上原则,音箱背后应有坚实的反射面,可使低音更加丰富,若房间过于狭小,音箱靠前墙过近,则应在前墙上适当铺设吸声材料。听音者背后应该作强吸声处理,多铺设吸声系数高的吸声材料,将两侧墙交替布置吸声和反射材料。对于家用听音室的顶面应避免采用成型天花板全面吊顶的做法,否则仅会因为空间低矮使听音者感到压抑,而且会对空间感产生负面影响。顶面的反射应大于吸声,特别是顶面前1/3长的地方应几乎为全声反射,所以顶面应设计为声音的扩散面并少量布置吸声材料,这样不仅能产生良好的空间感还可以使听音室内获得均匀的声场。有条件的音响发烧友可在墙面与顶面的交界处安装专用的吸声材料。为消除地面的反射声,可用基于反射角等于入射角原理的镜像法测出反射点,将反射点及其
附近的地面用厚地毯覆盖,有条件铺满地毯更好。
6 误区六:使用空间吸声体是最好的吸声方法
在很多的音响发烧友的家里都悬吊或摆放着一些自制的吸声体,在对听音室进行吸声处理后还认为吸声不足,或感觉某些频率未被吸收而自制一些所谓的“专业”吸声体。
在专业厅堂使用的空间吸声体是指用穿孔板材(钢、铝、硬质纸条)做成各种形状,如板状立方体、圆柱形等几何形状,内部填充吸声材料悬吊在顶棚下面的一种特殊吸声装置,其吸收频率与其结构、材料、几何尺寸和开孔情况等有关。空间吸声体通常在厅堂内有足够高度或没有适当的表面吸声材料时采用,也可用于对某些频率进行强吸收,或吸收室内的驻波(但前提是必须正确设计出其吸收频率),不能当作普通吸声处理使用。
在普通家用听音室内摆放一两个自制的空间吸声体并不能达到很好的听声效果,如果设计不合理,还可能会造成某些频率被错误吸收,从而破坏听音室混响时间的频率特性。另外,在家用听音室内摆放自己制作的空间吸声体不仅不美观,而且还可能因其填充材料(如玻璃棉、岩棉等)的溢出而影响家人的身体健康。所以,只要家用听音室的吸声设计合理,吸声量足够,一般没有必要采用空间吸声体。
每个音响发烧友都希望拥有自己理想的听音室,吸声是对听音室进行声学环境改造的重要手段。只有早日走出因主观原因形成的家用听音室吸声的误区,利用建筑声学知识对家用听音室进行科学设计、合理选择与使
用吸声材料,才能使听音室拥有理想的声学性能。
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