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創(chuàng)造理想視聽空間全過程 寫在前面 這是一篇有史以來寫得最艱辛的文章，數(shù)次坐在鍵盤前都不知如何下手,，，因為在這間視聽室在歷時100多天的建造過程中所經(jīng)歷的事情太多了，流水帳式的都記敘下來恐怕沒多少人有耐心得看下去,，太多理論性的東西擔(dān)心初階朋友看不明白,，而過于平鋪直敘又惟恐引起資深人士的質(zhì)疑,，誠惶誠恐之間苦思良久也找不到切入點,，但之前答應(yīng)過網(wǎng)友要寫一寫聲學(xué)處理方面的過程，丑媳婦終要見家翁的,，再難寫也要嘗試一下,，因此內(nèi)容上盡量多添加插圖來表達(dá)自己的意思，目的就是希望能做到深入淺出,，吸引更多的朋友來關(guān)心,、參與這方面的探討，謝謝！ 一個很偶然的機會,，認(rèn)識了一位從事IT行業(yè)工作的H先生,，閑談中得知他也是影院愛好者，話題自然就多了起來,，近期他也想在家里上一套家庭影院,，聊了一通器材搭配、裝修風(fēng)格等問題之后,，得知他最困惑的并不是預(yù)算方面,，而是居室的隔音問題，據(jù)他說平時晚上在家里用等離子收看電視節(jié)目時,，即使是開到中等的音量,，有時也會引起樓上樓下鄰居的投訴，問我有什么方法能改善,？聲學(xué)處理工程不到現(xiàn)場考察而隨便給出的意見是缺乏專業(yè)精神的,，所以在一個風(fēng)和日麗的下午，我們來到了H先生的住所——海濱城,。 這是一所格調(diào)不俗的高尚住宅區(qū),，環(huán)境幽靜、視野開闊,，在陽臺憑欄遠(yuǎn)望,，美麗的深圳灣盡收眼底。 H先生已經(jīng)將兩間小房打通來準(zhǔn)備做一間視聽室,，合起來約十七,、八平方的樣子，海景高層住宅的售價非常不便宜,，所以即使有這么大的獨立空間也十分了不起了,。 為了驗證隔音效果,，H先生特意來了趟惠州，帶他參觀了某音視頻錄制間和我那間比較簡陋的視聽室后,，H先生對帶專業(yè)風(fēng)格的裝修格局分外感興趣，特別是我那間視聽室播放90dB以上音量、而樓上樓下均不受影響時,，他立即決定放棄常規(guī)風(fēng)格裝修方案,，重新設(shè)計視聽室，一切以高品質(zhì)視聽效果為先決考慮條件,，預(yù)算上沒太多限制,，具體方案由我們?nèi)珯?quán)自由發(fā)揮。 別以為限制寬松的工作最好做,，恰恰相反,，越是沒要求越是等于高要求，記得幾年前某歐洲客戶委托我設(shè)計制造一款自動晾衣盒,，研發(fā)成本和研發(fā)周期都沒有限制,，結(jié)果這款產(chǎn)品足足花費了11個月的時間、前后共試驗了60多次才達(dá)到收貨標(biāo)準(zhǔn),。當(dāng)客戶給出寬松條件時,，實際上是要求你把潛力和技術(shù)水平發(fā)揮到最高！所以對這間視聽室的規(guī)劃真不敢掉以輕心了,。 重新來到了現(xiàn)場,，仔細(xì)測量了各項物理數(shù)據(jù)，并在電腦上建立了3D實體模型,。 一間理想視聽室的標(biāo)準(zhǔn)有以下5點要求： 1 足夠的響度（聲壓級）,。在沒有噪聲干擾情況下，觀眾聽到的重放聲應(yīng)既不感到費力,，又不感到震耳,。通常要求有85dB的平均聲壓級，考慮到音樂高潮的不失真重放,，可再留有10dB余量,，數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)更應(yīng)有20-30dB動態(tài)余量。 2 均勻的聲場分布,。聲場分布均勻,，可保證整個廳堂內(nèi)各點聲能分布均勻，各區(qū)域內(nèi)觀眾聽到的響度基本一致,。通常,，均勻的聲場分布應(yīng)保證整個廳堂內(nèi)最大聲壓級和最小壓級之間不超過6dB，最大/最小聲壓級與平均聲壓級之間最好不超過3dB,。 3 合適的混響時間,。混響時間是影響影院音質(zhì)的一個重要參數(shù),，混響時間控制合適就能提高語言清晰度和音色豐滿度,，有助聲像定位,，同時增加響度和聲擴散。對于視聽室所要求的最佳混響時間,，可按其實際容積用公式T=KV/{S[-2,。3lg(1-a)]+4MV}求得。 4,。 頻率響應(yīng)和有效頻率范圍,。頻率響應(yīng)是指在饋給揚聲器電壓（一般為1/10額定噪聲功率電壓）不變情況下，揚聲器在參考軸上距參考點為一定距離時輸出聲壓隨頻率變化特性,，它反映了揚聲器對不同頻率聲波的幅射能力,。頻率響應(yīng)通常用揚聲器輸出聲壓級隨頻率變化曲線表示，稱為頻率響應(yīng)曲線,。 5,。 信噪比應(yīng)滿足要求。室內(nèi)環(huán)境噪聲對正常聽覺會產(chǎn)生干擾和掩蔽作用,，影院內(nèi)噪聲應(yīng)低于42dB,。 有了指導(dǎo)方針，我們就可以找出現(xiàn)場的聲學(xué)缺陷,，再針對性地采取措施加以克服,。 第一點。足夠的響度,。 我們可以在選擇器材時加以考慮,，這是后話，暫時按下不表,。 第二點．控制聲場的分布均勻,，消除低頻駐波 用電腦3D實體模型進(jìn)行建聲分析時，我們發(fā)現(xiàn)各個頻段內(nèi)的聲級很不均勻,，特別是125Hz以下的低頻,，在墻角的聲聚焦比較嚴(yán)重，這就是人們所常說的駐波了,。 駐波產(chǎn)生的原因是聲音在兩面墻（主軸）或者四面（切線）及六面（橢球）墻之間來回反射,，自己和自己的反射波碰在一起，而產(chǎn)生增強或減弱的效果,，最后的波動變成在原地振動,、不會移動的波，所以叫做駐波,。 一個密閉空間有三組相對的墻面,，所以會有三組不同的駐波產(chǎn)生。即使一對無響室中頻率響應(yīng)量起來±0dB的超級喇叭,，放到普通空間里面,，頻譜分析儀看起來低頻段仍然是高高低低,，主要原因也就在這里。駐波的害處很多朋友都知道,，這里就不再重復(fù),，消除中低頻駐波的辦法不外乎有兩種：擴散和吸收。 大型演奏廳多采用弧面擴散的方法,，但在空間比較小的家庭視聽室就不太可能了，特別是對付波長較長的低頻駐波,，這么大的弧面是容不下的,。 吸音尖劈的效果很好，但體積龐大,，造價昂貴,，多用于大型錄音室和科研部門的無響室，但對付63Hz以下頻率的吸音尖劈長度竟達(dá)到 在專業(yè)錄音室,、小型演奏廳里,，他們對付駐波另有一套方法，也就是量身建造的低頻空箱（Bass Trap,，俗稱低頻陷阱）,。這種空箱的制造有一套公式可以計算，材料以MDF板為主,，里面再塞進(jìn)玻璃纖維棉,。它的主要作用是吸收某一特定范圍頻率，當(dāng)聲波進(jìn)入空箱后會因能量轉(zhuǎn)換作用被衰減,、吸收,。需要計算的理由則是每個空間的條件都不同，需要衰減的頻率與能量多寡也不一樣,，所以低頻陷阱無法大量生產(chǎn),。錄音室的控制間里頂多不過20平方大小，卻能完整而平直的聽到20Hz極低頻,，主要秘訣就在這里,。 因此，我決定在這間視聽室的四個墻角按電腦分析的結(jié)果安裝上4個針對不同頻率,、不同吸收量的低頻陷阱,。 國外生產(chǎn)商的產(chǎn)品資料介紹以及DIY一族制作Bass Trap的過程。 第三點．混響時間的控制 混響時間就是我們俗稱的殘響,，通常定義反射時間為聲音減少到60dB所需要的時間（Reverberation Time）,，縮寫為RT60,。以下就是紐約大學(xué)（New York University）網(wǎng)站一個頁面里計算RT60的系統(tǒng)： http://www。midifan,。com/image/tech/plugin/rt60,。htm 混響時間太長就會產(chǎn)生像山洞里說 話的回聲，使音質(zhì)模糊不清晰,，混響時間太短則聲音枯燥發(fā)干,；、聽感上不舒適,； 現(xiàn)在這個未經(jīng)處理的視聽室里,，無論用RT60公式模擬還是用分析儀器實測，混響時間都大于1秒,，這是不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的 究其原因,，這個房間6個面都是由混凝土、磚墻,、大塊的玻璃等反射系數(shù)強烈的材質(zhì)構(gòu)成,，要改善就得大量敷設(shè)吸聲和擴散材料，幾經(jīng)周折,，后來幸得軍內(nèi)某科研生產(chǎn)部門在技術(shù)上的大力支持,，他們提供了國內(nèi)領(lǐng)先水平的聲學(xué)建材以及大量的技術(shù)參數(shù)，幾經(jīng)分析和測試之后,，最后決定用這種穿孔率為12%的13/ 這種吸聲板是引進(jìn)德國技術(shù)、基體材質(zhì)采用進(jìn)口超高密度板制成的,，價格比較貴,，但在質(zhì)量第一的前提下就毫不猶豫地采用它了。 裝修師傅們正在安裝吸聲材料和敷設(shè)13/3M型吸音板,，用他們的話來說：一邊安裝一邊發(fā)現(xiàn)自己的說話聲音在變化,，變得越來越清晰、越來越不費勁了,。 第四點．頻率響應(yīng)和有效頻率范圍的處理對策,。 由于揚聲器采用的是JBL S2500、4410A等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,，所以電聲器件的頻率響應(yīng)還是是比較平直的,，影響頻率平直響應(yīng)的主要因素來自室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境，現(xiàn)場實時頻率分析也顯示出頻率響應(yīng)特性峰谷比較嚴(yán)重,。 圖中31Hz,、63Hz,、250Hz幾個峰通過幾個特制的低頻陷阱可以吸收抑制，但谷底部分特別是從6,。3KHz就開始滑落的高頻就需要通過反射體來增強了,，反射體利用特殊的幾何型狀，將直線傳播的聲音改變路徑,，從而均勻地擴散到整個空間里,，只要留心觀察，音樂廳,、高級電影院都能發(fā)現(xiàn)它們的存在,。 經(jīng)過用電腦計算和模擬之后，決定天花板采用藻井式格柵加金字塔式擴散塊,。 其中金字塔式擴散塊也是給出數(shù)據(jù)后委托軍內(nèi)某科研生產(chǎn)部門設(shè)計制造，對特定頻段吸收,，其他頻段連續(xù)擴散,，為帶通式設(shè)計。 至于兩側(cè)墻的第一反射點就采用QRD擴散板,，由于右方第一反射點恰好是窗口位置,，為了兼顧采光，所以就將右方QRD擴散板設(shè)計成為活動式,，平時打開增加自然照明,，使用時關(guān)上，也避免了窗口大塊玻璃的強烈反射,。 QRD擴散板的作用 如果一個人在具有平坦側(cè)墻的矩型大廳中聽音樂,，他聽到的聲音將是脆的，硬的或刺耳的,，這種現(xiàn)象稱為頻率染色效應(yīng),。QRD的反射體是一種不規(guī)則平面設(shè)計，目的是在反射中產(chǎn)生擴散,，它產(chǎn)生的早期聲音非常豐富而圓潤,，混響聲似乎是從許多方向-從側(cè)向，從頭頂以及前方到達(dá)聽眾的,，可顯著地改善廳堂的音質(zhì)條件,。QRD擴散板是由一系列裂變深度的平行“藻井”組成，當(dāng)聲波135度入射到水平放置的擴散板時,，它就能在30度 ~150度之間以相等的強度將聲音反射出去,。 兩側(cè)墻的第一反射點采用QRD擴散板加上天花板的金字塔式擴散塊之后，主觀聽感變得豐潤自然,，堂音細(xì)節(jié)也很豐富,，就好像房間增加了高度與縱深,，對樂器結(jié)像的重現(xiàn)大有幫助。某些樂隊在演奏現(xiàn)場也安裝了QRD擴散板和低頻陷阱來改善聲音品質(zhì),。 這個門口上方的中央空調(diào)風(fēng)機盒原是由薄夾板做的,，大聲壓時會引起共振雜音，將它拆掉,，用厚夾板加13/ 在空調(diào)風(fēng)口里安裝了光觸媒殺菌燈管，保證了密閉視聽室里面的空氣質(zhì)量,。 室內(nèi)環(huán)境噪聲對正常聽覺會產(chǎn)生干擾和掩蔽作用,，所謂的動態(tài)范圍，不單純指高聲壓能達(dá)到多少分貝級,，室內(nèi)環(huán)境的安靜性提高后,，能讓音頻系統(tǒng)重播出更細(xì)微的弱音部分，動態(tài)范圍也就擴展了,。要達(dá)到安靜的室內(nèi)環(huán)境就必須采取有效的隔音措施,，除雙層天花、4墻敷設(shè)13/ 由于軟木其獨特的蜂窩狀木質(zhì)結(jié)構(gòu),，內(nèi)存大量的空氣,，具有極好的彈性和耐磨性，其耐磨性是硬木地板的200倍,。顯微鏡下,，軟木地板表面是由無數(shù)個被切開的木栓細(xì)胞形成的小吸盤，減小了腳步與地板的相對移動,，增大了摩擦系數(shù),，減少了摩擦，達(dá)到了防滑的目的,，即使地板上有水或油,，也不致于使人滑倒。摩擦系數(shù)為0。4,，達(dá)到6級的優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)（最高為7級）,。1932年，僅有 作為唯一的聲音泄露口----門的處理上也頗費了一番工夫,，由于市面上所售的成品套門不合乎使用要求，只能用原實木在現(xiàn)場制作,，門背加封上吸聲板后，總重量竟接近 完工之后,，即使是車水馬龍的中午時分,，只要關(guān)上視聽室的門，便感到有如置身于山村深夜般的寂靜,，連自己輕輕的呼吸聲都清晰可聞,，聲壓計實測的背景噪聲數(shù)據(jù)分別是31。9dB(A計權(quán)) ,、41,。1dB(C計權(quán))，完全符合關(guān)于”SR型立體聲影院內(nèi)噪聲應(yīng)低于38dB（A計權(quán)）,，數(shù)字立體聲影院內(nèi)噪聲低于35dB(A計權(quán))”的標(biāo)準(zhǔn)要求,。 隔音的功能是雙向作用的，在視聽室內(nèi)播放100 dB以上的連續(xù)性粉紅噪聲,，僅一門之隔,，聲壓就下降到80 dB左右，拉開 音箱,、低音炮的花崗巖墊板底部再加上這種橡膠阻尼墊,， 減震墊下面還有軟木地板，有效地避免了發(fā)聲元器件與建筑結(jié)構(gòu)的剛性耦合,，H先生從今以后就可以在深夜肆無忌憚地開著12吋大炮來看大片了,。 建造過程甘苦談 雖然以前也參加過不少專業(yè)聲學(xué)場所的建造，但那時是以大鍋飯形式來做事的,，一個蘿卜一個坑,，設(shè)計,、規(guī)劃、出圖、采購,、施工、安裝調(diào)試都有專人負(fù)責(zé),，只要把指派的工作完成就可以吹著口哨下班了,。但是這項工程一切還得靠自己。 每天清晨乘坐大巴到羅湖,，繼續(xù)乘地鐵到終點站,， 再搭轉(zhuǎn)的士到工地，一來一回每天的交通費用都要百多元以上,，加上同伴的同類開支就更為可觀,。 晚上九點左右回到家后還得繪圖、計算,，還得安排明天的工作進(jìn)度,，由于QRD擴散板、低頻陷阱等構(gòu)件是特別訂做的,，廠家生產(chǎn)時還要長途跋涉到現(xiàn)場監(jiān)工,，即使是這樣還是有百密一疏的時候，例如第一次訂做的QRD擴散板將藻井方向做錯了,，而廠家又堅持不肯退貨時,，只得忍痛犧牲千多元的訂金另找其他廠家重做。又例如打算安裝在墻角的低頻陷阱,， 廠家竟可以將圖紙上的扇型截面理解成相反的截面,，哭笑不得之余還得推倒重來。 做慣常規(guī)家裝工程的裝修師傅也不太理解視聽室工程的特殊要求,，為什么喇叭線要分方向走? 為什么要用這么粗的電源線? 為什么電源插座要環(huán)狀布線? 為什么電源插座要規(guī)定左零右火? 為什么……這一切還得耐心解釋,，言傳身教。磕磕碰碰中,， 工程還算進(jìn)行得比較順利,，當(dāng)安裝好這4個低頻陷阱后， 視聽室的雛形就漸漸顯露出來了。 后期的細(xì)致工作就不能依賴裝修師傅了,，利用水平尺,，可以將環(huán)繞箱安裝得很端正。 空調(diào)蓋是薄板構(gòu)件,， 大聲壓時可能會發(fā)生共振而引起雜音,，灌上玻璃膠，再粘上橡膠阻尼墊,，確保萬無一失,。 再一次仔細(xì)檢查電源插座的相位,。 視聽室后部的照明燈具均采用合金壓鑄工程燈,，一是堅固厚實的合金外殼不會因共振而引起雜音，二是單方向照明可避免光線直射到屏幕上影響畫面效果,，將來在看電影時邊找碟和邊看包裝盒上的劇情介紹也很方便,。 這是管線和燈具的電氣布置示意圖。 器材一件件買回來了,，擺放好之后倒也像是那么一回事,。 從左到右:JBL S2500、Velodyne CHT-12R,、JBL 菊池100吋16:9高清淺灰EF硬幕的黑位細(xì)節(jié)表現(xiàn)出色． 4個環(huán)繞均是JBL S36II， 投影機訂了奧圖碼H79,，但調(diào)試時先用H77來代替,。 碟機是PIONEER DV-S 969，影院放大器是SONY-DA9000ES,。 用i。LINK接駁,， DA9000ES很快就鎖定了信號,，并在屏幕上顯示出信號源的型號來。 開聲前再進(jìn)行一次頻率分析,， 室內(nèi)頻率曲線比裝修前平直了許多,。 通過加減低頻陷阱的吸收量、調(diào)整喇叭的擺位等手段,， 最后利用DA9000ES的參量EQ進(jìn)行微調(diào),，。頻率曲線就更加理想了,， 我們可以看到,， 630Hz以上的頻率非常平緩的向下滑落，這是一種久聽不倦的室內(nèi)頻響特性。 這張曲線圖更加直觀地印證了我們的工作成效,。 室內(nèi)混響時間也比較接近理想值,。 距離設(shè)定、各聲道電平設(shè)定等過程相信大家也很熟悉,，這里就不再介紹了,。能進(jìn)行環(huán)繞喇叭位置的高低設(shè)定是SONY ES系列影院放大器的一大特色。 全部調(diào)好之后,，播了兩張SACD來熱身,，這套系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的聲音品質(zhì)是自然、清晰,，強烈的空間感給人的印象非常深刻,。 用《角斗士》和《U571》來爆機，巨大的聲壓之下整個聲場仍保持不變形,，同時各發(fā)聲點在空中運動的軌跡也頗具說服力,，值得一提的是售價不算昂貴的Velodyne CHT-12R低音炮在這個17平方的小空間內(nèi)居然能發(fā)出結(jié)實純潔的清脆低頻，深水炸彈最猛烈爆炸時,，聲壓計所錄得的最高聲壓是120 dB,，而這套系統(tǒng)仍然未產(chǎn)生出任何可聞性的失真。 主人家拍著胸口連呼過癮之極,，而我們卻豎起雙耳擔(dān)心著樓上樓下芳鄰的深夜突然拜訪,，過了良久仍沒有任何事情發(fā)生，終于可以長長的吁出了一口濁氣,。 新的一天又來到了,，燦爛的朝霞總會給人帶來無限的希望。 |
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