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声学设计的必要性


音响器材重播声音的好坏,与聆听环境的建筑声学特性有着非常密切的关系,要使音响系统发挥最高性能,必须对听音房间作一定的声学处理。

对于听音房间的建筑声学特性,有4个方面需予以考虑:
  
  ①混响时间;
  ②混响衰减的扩散特性;
  ③房间的频率特性;
  ④环境噪声声级。

听音房间的建筑声学特性各不相同,不同物体对声音的反射和吸收也各不相同,所以为改善听音环境而进行声学处理,改善声学缺陷的工作就显得十分复杂。只要可能,最好避免房间任何两面的尺寸相等,或一面恰好是另一面的两倍,也就是正方形或长宽比是两倍的房间,因为这种比例的房间会产生驻波、低频声共振,造成声染色。

房间内从墙壁、天花板、地板、家具和人身反复反射所形成的声音持续存在、逐渐衰减的现象,称为混响(Reverberation,也称交混回响)。它和回声(Echo)不同,回声不是一种平滑的衰减而是声音的突然返回。对于室内声学的最重要指标,首先是混响时间,它是声能衰减下跌到原有强度的百万分之一(60dB)所需的时间,对于一个已确定的房间,混响时间主要取决于吸声处理。混响时间适度可使乐音丰满,语音饱满,混响时间较长声音较活泼丰润,但太长时声音容易含混不清,语音清晰度下降,乐音缺乏力度和节奏感,混响时间太短则声音较干硬,缺少生气,没有混响的声音(如室外)常有呆板感。

房间的扩散特性好,则声音的衰减平滑,室内各处声音感觉均匀。任何凸面都有扩散声波的能力,包括斜面、曲面以及凸弧面,当需要扩散声波频率受制凸面大小时,可采用扩散板进行处理。

当由于某种原因造成声音中的某一频率得到过份加强或减弱时,就将破坏房间内声音的均匀性,这种现象我们称之为声染色(Sound Coloration)。例如,驻波能改变声音原有的特性,在某些频段出现峰值,改善的方法是室内物品摆放避免对称。

大空间的听音室不仅对低频延伸有帮助,还可使声音感觉更轻松,更具活生感。我国一般用作听音房间的居室面积约为14m2,高2.8m 左右,容积约为40m3,属于小房间。在这种房间里,只要声学处理得当,还是能有较好听音效果的。由于100Hz 以下声音的波长大于3.4m,与房间的尺寸处在同一数量级,因此低频的处理是成功的关键。

房间里在相对的墙壁之间,由于声音的多重反射而产生驻波(Standing Waves),当驻波发生时能产生共振,其频率取决于墙壁间的距离,可见房间实际上就是个谐振器。房间里产生驻波造成声染色最多的地方,是音箱后墙的两边墙角,它会反射不干净的低音,这种效应称为房间隆隆声(Room Booming)。这种低频驻波是常见的声学缺陷,造成低音清晰度下降,需要小心处理。控制驻波反射的一个好办法是利用墙角制作低频陷阱。大理石和花岗岩地坪和落地玻璃是现代家居装修的首选,但却是音响效果的大敌。常会引致声音的模糊嘈吵,改善的方法是在音箱前方放置适当大小的地毯和在玻璃前加上厚窗帘。

环境噪声级是指室内没有声源时的噪声声压级,如环境噪声过高,可采取隔声、隔振等方法,或在室内铺设一定吸声材料。对于目前的居室的隔声量通常是不够的,而整个房间中以实心墙的隔声最好,门、窗的隔声最薄弱,所以决定房间隔声质量的重要因素是门和窗......

以上仅做简要概念说明,如需详细了解更多关于声学设计方面的信息,请下载完整版的PDF文档:声学设计说明示例下载

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