空间声学读后感最后一篇
说一下低频的驻波
1.在同样的响度感下,低频消耗的电声能量可以是高频的数百倍以上(详等响曲线及声压级db与电功率w的换算),能量大,波长长,容易形成驻波的可闻影响。
2.所以,空间对低频的影响主要是共振导致的驻波及其简并效应。共振是基本问题,驻波是波动声学中的共振现象,简并是规律性的模式频率(半波长的整数倍)。可以把驻波简单想像成吉他弦的震动,而吉他固定弦的两端想象成空间中一组平行墙面,弦的震动会有一个包含基频及其谐波的持续稳定阶段,这就是驻波了。(突然想起刘慈欣关于弹响宇宙的科幻)
3.驻波问题,主要怕的是所谓“简并”。轰头、严重时波形出现两个以上的峰值(10ms内的自然峰值和100ms前后更大的激励峰值都是可能出现的),这时您再想用摆位、吸声去处理都是杯水车薪!
4.所以,听音空间的低频处理主要就是防止驻波的简并效应了。如何防止,理论上叫做“让空间的共振频率均匀化”。举两个反面例子:
一、4.2米见方的立方体封闭空间,344(声速)/4.2/2=40.9(接近E1音频率),这时如果奏响低音提琴的E1音,大提琴的E音,空间三组平行墙面都会形成这些频率的驻波,互相激励共振(简并),于是就出现3里面说的情况了。
二、这是公寓家庭很容易出现的情况,2.8米左右的层高和4.2米左右的开间或进深,在40hz和60hz左右出现两个大的峰值,这里也有简并,因为对应20这个数字,这两个频率都是所谓半波长的整数倍,一样有简并共振问题。
5.所以,对于低频,第一性的问题是空间尺寸的合理化(算一个数学游戏,计算出驻波在空间中“轴向”、“切向”、“斜向”的共振频率总和,避免模式频率的出现),就能实现所谓“让空间的共振频率均匀化”的结果(均匀不等于平直,反射空间对频响曲线的影响是必然)。下面给出几组最佳尺寸的房间长、宽、高比例:1.39:1.14:1,1.54:1.28:1,2.33:1.6:1。
6.当然,落入简并空间里硬玩低频吸声也好玩,杯子足够多也能灭火的。这就要提到低频吸声结构。通过对赫姆霍兹共振原理、空气柱共鸣原理都可以制作出具有频率靶向性的低频吸声结构,这里就免谈了……