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楼主:松香味

关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIF... [复制链接]

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发表于 2007-12-06 12:35 |显示全部

回复: 关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

谈到环境对低频还原的影响，个人认为，按照影响的程度，主要有下面几个方面：
1、环境尺寸的大小；
2、环境尺寸的比例；
3、环境的低频吸收处理及方法；

在没有谈到环境对低频还原的影响前，我们应该先了解低频从音箱发出后的传播情况。这样可帮助我们加深对后面所谈内容的理解。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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t T
发表于 2007-12-06 14:16 |显示全部

回复：关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

了解低频从音箱发出后的传播情况，首先我们要知道这音箱安装低音单元的水平位置上，音箱面板的宽是多少。例如：安装低音单元的水平位置上音箱面板的宽是0.25米；那么声音从这个低音单元发出后，不同的频率段有什么不同的传播形式呢？

它大体上可分为三类：
一类是（类似）球形；这些频率的音量在音箱的前后左右及上下所发出来的声压都是差不多的。

二是（类似）半球形；这些频率声音从音箱面板扩散出来的形状是半球形。在音箱后面是听不到这段频率的声音。

第三类是（类似）锥形；这些频率从音箱扩散出来的声音形状是锥形的，频率越高，锥的形状越窄。通常如果频率超过开始高音频的4倍时，声音扩散出来的形状会慢慢变成一条直线而不扩散，如果不是坐在对正单元的位置，就听不到这些高频率。

我们对一个具体的音箱，可以大体上计算出那些频率段是（类似）球形，那些频率段是（类似）半球形，那些频率段是（类似）锥形。这里就只谈低频（类似）球形部分是怎样计算的。

如上面举例，安装低音单元的水平位置上音箱面板的宽是0.25米；那么，这个宽乘以2的方根=0.25米×1．414=0.3535米；当频率波长是4×0.3535m= 1.414m时，这时的频率=344m／s÷1.414m=243.28／s=243.28Hz。任何频率的 l／4波长是超过0.3535m时，它们的传播形象就是（类似）球型的。这些频率的音量在音箱的前后左右及上下所发出来的声压都是差不多的。
最后编辑松香味 最后编辑于 2007-12-06 17:30:08
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-06 14:28 |显示全部

回复：关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

补充说明：书架箱等高宽尺寸相差不大时，计算结论就相对吻合；落地箱子高宽尺寸相差大时，音箱的上下垂直方向所发出来的声压相同的频率会向低频移动。具体情况与箱子的低音单元安装位置以及箱子结构有关。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-06 17:54 |显示全部

回复：关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

对于一个安装低音单元的水平位置上音箱面板的宽为0.25米的箱子，243.28Hz以下的频率，这些频率从音箱播放出来后，声音传播形象就是（类似）球型的。即243.28Hz以下的频率能向四面八方传播，且声压基本相等。这就是我们常常说的“低频没有方向性”的真正所指。
但是，“低频没有方向性”常常被误解为“低频没有方向定位”，事实上在一套有些“水平”的系统里，我们完全可以获得低频声来自的方向、远近、以及高低的方位感。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-06 18:47 |显示全部

回复: 关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

通常243.Hz这样的频率我们认为它还属于中频范围，200.Hz以下的频率，才称为低频。200.Hz的频率1/4波长是0.43米，大于举例箱的0.3535米，所以它是能向四面八方传播的，且四面八方声压基本相等。
其实我们追求的低频延伸频率远低于200.Hz，（-3dB）通常要求达到50Hz，比较严格的要求达到40Hz，更高要求的可达到（-3dB）30Hz。其实（-6dB）能够平坦延伸（延伸区间没有“谷”）达到30Hz，绝对已经是天价的东西了。所以我们基本可以认定，我们所追求的低频频率，它的传播形象是（类似）球型的。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-06 20:46 |显示全部

回复：关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

哈哈！“同时玩”不一定必须自己买，我这里朋友带来玩的，帮朋友采购的，不都可以“同时玩”么？而且机会还不少…………
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-06 22:15 |显示全部

回复: 关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

在我们所追求的低频频率里，80-100Hz 这段频率是很重要的，也是常常被大多数朋友所忽略的，它又是我们肺部空间的共鸣点，也是低音鼓的共鸣频率，低频的能量感和弹性感主要也是靠它们来表达。
它们的波长在4.3~3.44米之间，而且是360度全方位辐射传播，并能够被房间的六个面反射，而且，大于1.1mX1.1m（4.3m/4波长）的物体，都能对他们起反射的作用。
同时由于360度全方位辐射对房间的六个面会有不同的入射角，这就产生了不同角度的反射波。如果房间较小，以声速344m/s，很短的时间里，声波就已经来回反射了若干次，不用“扩散”，声音早就变得“混乱不堪”了。
这类混乱不堪的声音是我们不希望出现的（尽管我们无法完全控制它，但可以设法削弱它，下面会谈到削弱这类影响的方法）。所以，如果房间太小，往往很难获得好的声音效果（但经过有针对性地处理后，可明显改善）。这就是为什么把“环境尺寸大小”放在第一位的原因。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-07 12:16 |显示全部

回复: 关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

原帖由 ray_ji 于 2007-12-7 0:01:00 发表
从理论上更加了解了

实际应用中我用2CM厚的吸音海绵就能把两侧墙和墙角的低频驻波处理掉. 当然, 大音量反射严重的问题是另外一回事了


2CM厚的吸音海绵是不能吸收掉低频驻波的，可明显有效控制250Hz~5KHz频率的残响时间，对声音“保真”还原也是有帮助的。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-07 12:16 |显示全部

回复：关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

2CM厚的吸音海绵是不能吸收掉低频驻波的，可明显有效控制250Hz~5KHz频率的残响时间，对声音“保真”还原也是有帮助的。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-07 13:31 |显示全部

回复: 关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

由于低频是360度全方位辐射，能够被房间的六个面反射，如果房间的长、宽、高基本一样，某些频率就会由于三个反射共振面的共振频率基本一至，在三个反射共振面的共同作用下，能量迅速积累，使这些频率声压忽然高出正常声压许多倍。声音（声压）能量还能随箱子连续发出这些频率的时间增加而增加，直至房间吸收这些频率的能量与箱子发出这些频率的能量相等时，才会停止声音能量（声压）的继续“积累”而达到一个高声压下的“平衡”。这是我们最不希望看到的情况和结果。

如果房间的长、宽、高完全不样，而且比例合理，三个反射共振面的共振频率就完全不同（分散到了三个不同的频率段上），虽然反射共振都会使某些频率能量积累，但这时候只有一个反射共振面在起作用，积累的能量会小得多。这样，房间环境的声学平坦度就好了许多。

所以，我们认为，听音环境的尺寸比例对听音环境的声学平坦度能产生明显影响。这就是把听音环境的尺寸比例放在第二位的理由。

但是我们希望它能够尽量地平坦，从而能让我们获得尽量平衡的声音还原，这就需要对环境进行必要的处理。处理措施恰当，效果就会是正面的，明显的；反之，则更加糟糕，甚至完全失去应有的声场。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-07 20:00 |显示全部

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难道还算是＂阳春白雪，和人必寡＂么？怎么就只有看的，没有发言的？;P :'(
最后编辑松香味 最后编辑于 2007-12-07 22:31:06
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-08 10:27 |显示全部

回复: 关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

听音环境的尺寸大小和听音环境的尺寸比例对听音环境的声学平坦度能产生明显影响，我想这已是被大家所体会并接受的观点，上面也简单地简述了产生影响的主要原因。归纳起来主要有下面两个方面：

1、由于低频是360度全方位辐射对房间的六个面会有不同的入射角，这就产生了不同角度的反射波。如果房间较小，以声速344m/s，很短的时间里，声波就已经来回反射了若干次，不用“扩散”，声音早就变得“混乱不堪”了。这是我们所不需要的。

2、听音环境的三对反射共振面，任何一对反射共振的结果都会使某些频率能量积累，使这些频率能量增加、声压提高，从而破坏音乐还原的平衡性；如果其中两对甚至三对反射共振面尺寸基本一样，问题将更加突出。

记得我曾经提到过，对声音（尤其是低频）来说，除了“声短路”原理，和较大面积、较大内容积的微孔吸音版制成的类似“声陷阱”，声音（特别是低频）是很难被有效吸收或者消除。因为声波在不同媒质的界面上几乎是完全反射的，尤其是低频声波。
针对已知的这些主要问题，个人认为，可以采取以下措施使问题得到适当控制和改善。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-08 10:28 |显示全部

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[转帖]声学的研究方法与光学研究方法的比较
    声学分析方法已成为物理学三个重要分析方法(声学方法、光学方法、粒子轰击方法)之一。声学方法与光学方法(包括电磁波方法)相比有相似处，也有不同处。
    相似处是：声波和光波都是波动，使用两种方法时，都运用了波动过程所应服从的一般规律，包括量子概念(声的量子称为声子)。
    不同处是：光波是横波，声波在气体中和液体中是纵波，而在固体中有纵波，有横波，还有纵横波、表面波等，情况更为复杂；声波比光波的传播速度小得多；一般物体和材料对光波吸收很大，但对声波却很小，声波在不同媒质的界面上几乎是完全反射。
    这些传播性质有时造成结果上的极大差别，例如在普通实验室内很容易验证光波的平方反比定律(光的强度与到光源的距离平方成反比)。根据能量守恒定律，声波也应满足平方反比定律，但在室内则无法测出。因为室内各表面对声波来说都是很好的反射面，声速又比较小，声音发出后要反射很多次，在室内往返多次，经过很长时间(称为混响时间)才消失。任何点的声强都是这些直达声和反射声互相干涉的结果，与距离的关系很复杂。这就是为什么直到1900年赛宾提出混响理论以前，人们对很多声学现象不能理解的原因。
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发表于 2007-12-08 17:58 |显示全部

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“声短路”原理是指频率相同、相位相反的声波相加产生“声能量抵消”的现象。如果频率相同、相位相反、而且能量大小完全一样时，两声波相加后声音（能量）将可完全抵消。理论上它是一种有效“消除”声音的理想方法，且可“非常方便”地控制其需要“消除”的量。但是，以现在绝大多数发烧友传统的听音环境和听音习惯，还不能接受和采用它，这里就不多说了。

那么，声吸收就成了目前被广泛采用的“消声”方法。下面我们就来了解一下“消声”方法的原理————吸声原理：

纤维多孔吸声材料，如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等，吸声机理是材料内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有高频吸收好。多孔材料吸声的必要条件是 ：材料有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深入材料内部。

错误认识之一是认为表面粗糙的材料具有吸声性能，其实不然，例如拉毛水泥、表面凸凹的石才基本不具有吸声能力。

错误认识之二是认为材料内部具有大量孔洞的材料，如聚苯、聚乙烯、闭孔聚氨脂等，具有良好的吸声性能，事实上，这些材料由于内部孔洞没有连通性，声波不能深入材料内部振动摩擦，因此吸声系数很小。

与墙面或天花存在空气层的穿孔板，即使材料本身吸声性能很差，这种结构也具有吸声性能，如穿孔的石膏板、木板、金属板、甚至是狭缝吸声砖等。这类吸声被称为亥姆霍兹共振吸声，吸声原理类似于暖水瓶的声共振，材料外部空间与内部腔体通过窄的瓶颈连接，声波入射时，在共振频率上，颈部的空气和内部空间之间产生剧烈的共振作用损耗了声能。亥姆霍兹共振吸收的特点是只有在共振频率上具有较大的吸声系数。

薄膜或薄板与墙体或顶棚存在空腔时也能吸声，如木板、金属板做成的天花板或墙板等，这种结构的吸声机理是薄板共振吸声。在共振频率上，由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。
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发表于 2007-12-08 23:01 |显示全部

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原帖由 ray_ji 于 2007-12-8 22:51:00 发表
我家客厅的皮沙发体积比较大, 算不算有效增加了内容积?

放音乐时, 人坐在沙发上感觉到很大的震动. 应该是对低频的吸收很多


大概没错。但皮沙发是这样，木沙发不行。
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发表于 2007-12-09 02:37 |显示全部

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了解了吸声原理，又知道了吸声处理可改变（虚拟扩大）声学环境空间尺寸的作用效果，下面就给大家一个相对具体的处理方案，并对该处理方案的效果进行简单的“定性”分析，仅供参考。

1、以层高2.8~3.0米为例，掉顶做一个内空25~35cm深的微孔吸声“陷阱”；根据掉顶面积大小和内空深度（体积）大小，填充适当的吸音材料。这样表面上看房间变矮了，但实际声学虚拟效果是房间变高。

掉顶面积大（房间大）、内空深度（体积）大（层高比较高），填充的吸音材料就可少些，这样可被有效吸收的频带就宽。声学平坦度就好些。

掉顶面积小、内空深度（体积）小，填充的吸音材料可多些，但这样会使微孔吸声“陷阱”的吸收峰相对突出，可被有效吸收的频带就相对狭窄。声学平坦度相对差些。

此举主要针对低频吸收，控制低频能量积累，减少驻波形成的条件，还可减少天花板对中高频反射，有利于声象聚焦和声场展开。

2、两侧墙和前后墙用1.0~1.2cm厚中密度海绵外加化纤墙毯贴面，它们的吸收系数（效率）并不高，可达到适当吸收中高频，减少中高频反射的目的。即可控制残响，获得相对更多的中高频直达声，使声音变得干净清晰，利于声象聚焦和声场展开。

3、两侧墙和前后墙下部分做一个70~80cm高，深（厚）4~5cm的吸音墙裙，以加强吸音效果。用微孔吸音板或实木板条留缝（1~1.5cm）安装均可，内填入厚4~4.5cm中密度海绵。（如果是小环境，可填充玻璃棉等高吸收系数材料。）

此举主要针对中低频吸收，可进一步控制（中）低频能量积累，减少驻波形成的条件。而它的声学虚拟效果是使房间的两侧墙下部分和前后墙下部分向外扩展（宽），形成“八字”形状的声学虚拟空间，这样的声学虚拟形状也有利于消除驻波。

4、房间接近正方形的，后墙（整体）应加强吸音。可在1.0~1.2cm厚中密度海绵外加化纤墙毯贴面的内部，再做一个深5~8cm的微孔吸声“陷阱”，陷阱内部填入玻璃棉等强吸音材料。这样表面上看房间更加接近正方形甚至变成扁形了，但实际声学虚拟效果是房间变“长”。

5、根据环境处理后实际听音的情况，调整地毯的面积大小，防止中高频过于明亮或者过于暗淡。通常应该在箱子到听音位之间要有足够面积的地毯，防止中高频反射过强，而影响声象聚焦或声象漂移。

通过这样的处理，我们就能够听到相对更多的直达声，更少的反射声、简振干涉声和低频驻波。环境背景噪声会明显降低，能听到的信息量更加丰富，使声音更清晰，声象聚焦更精确，声场更庞大，所有频率的声音（包括低频）会更有弹性和能量感。但是，如果系统存在问题将也会被暴露无遗。

有人可能会怀疑，声音都吸收掉了，怎么会“所有频率的声音（包括低频）更有弹性和能量感”呢？这个问题，下面再慢慢讨论分析吧。
最后编辑松香味 最后编辑于 2007-12-09 11:47:54
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发表于 2007-12-09 03:22 |显示全部

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上面介绍的环境处理方案，实际上就是我八年前（1999年初）采用的环境处理方案。我的听音室建成使用至今，试听过不少不同品牌、不同挡次的CD、功放、箱子，均能反映出这些不同器材的水平和特点，获得了许多烧友们的赞赏，以及一些对声学很是有些研究的朋友们的赞赏和肯定。

但是话说回来，千万不要指望有了一个好的环境就一定能出好的声音效果。因为好环境是好器材的快乐园地，也是器材问题的残忍世界。如果器材存在问题或缺陷的话，好环境往往能把器材存在的问题暴露无遗。
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原帖由 ray_ji 于 2007-12-8 17:42:00 发表
原帖由 松香味 于 2007-12-7 12:16:00 发表
2CM厚的吸音海绵是不能吸收掉低频驻波的，可明显有效控制250Hz~5KHz频率的残响时间，对声音“保真”还原也是有帮助的。


那要......



个人认为：
反射共振是在两平面之间产生的简振现象；而驻波则是多个简振现象相互干涉的结果。

两平面之间产生的简振其声压分布是相对均匀的（边界除外）；而驻波的声压分布是很不均匀的。

有没有明显的低频驻波？只要分段播放20Hz~400Hz的低频部分，然后你在环境里前后左右不断走动，看是不是出现声音忽大忽小的现象就可判断。声音忽大忽小越明显，驻波现象就突出。反之，驻波现象就被控制的比较好。

可以这么说：没有反射共振就没有驻波。但是有反射共振不一定就有驻波（简振就不是驻波）。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-09 19:14 |显示全部

回复: 关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

介绍一个观察“亥姆霍兹共振吸声”现象的小实验：

用一个空暖水瓶横放，打开瓶塞；在其下面点上一只蚊香，让烟雾上升时正好经过暖水瓶口。

用你的音响系统播放一段20Hz~20KHz的扫频信号，观察经过暖水瓶口的烟雾变化。

你会看到当扫频到某几个频率段时，烟雾会激烈振动起来，甚至停止上升。但是大多数频率段里烟雾能正常顺利地经过暖水瓶口继续上升。

这个小实验可以让我们直观地了解到暖水瓶都有那些共振频率段，以及共振的强烈程度等。

亥姆霍兹共振的结果，将在瓶口处吸收掉产生共振的频率的能量。
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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发表于 2007-12-10 08:23 |显示全部

回复：关于听音环境的“吸收”与“扩散”、及听音环境处理、p25浅谈HIFI

上面小实验换上容积更大的暖水瓶，情况又会有什么变化呢？
对于音响器材来说：绝对“理想的、忠实地还原”是没有的，也是做不到的；我们只是在朝着“音响器材各自应该具备的基本性能”方面尽量努力，使其各尽其责而已。目的就是尽可能地做到“理想的、忠实地还原”。
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