试重写音响系统XX要 [复制链接]

第三章 回放音乐的聆听环境的声学处理

这一章里我曾引入很多中文英文对照的词汇，目的是希望大家不要混淆，希望大家多加注意。我发觉许多词汇在杂志里误用了，因而产生错误的效果。我自己也犯这种毛病，例如我经常将diffraction写作扩散，其实它应该是洐射，扩散的英文应该是diffusion。两种情况不相同。美国RPG声学处理产品中有diffractal和diffusor两种构造和作用完全不相同的产品。

开始讨论聆听环境的声学处理之前，最好先弄清楚几个与声音干扰（sound interference）的概念，让大家彻底明白声学处理对声音的回放与聆听环境之间的关系，明白聆听环境是怎样擅自对回放出来的声音加以「修整」的。那么，我们就会很清楚为甚么将「聆听环境的声学处理」(listening environment acoustic treatment) 提到这样高的层次来讨论了。

a声音干扰（sound interference）当两个(或以上) 不同声源的、相同频率的声波互相踫撞时，立即产生声波的声压置换(pressure displacement) ，引致两个(或以上) 不同声源的振幅(amplitudes)发生和、差效果(sum and difference amplitudes) 。当两个(或以上) 不同声源声波的波峰(crests of waves) 彼此重迭起来时，振幅幅度便会增加，称为建设性干扰(constructive interference) ，下图中的线C所指示 ；当两个(或以上) 不同声源声波的一个波峰刚好与另一个声波的波谷(troughs of waves) 重迭起来时，由于波峰与波谷的相位相差180º，两个不同声源声波的振幅幅度彼此便会互相抵消，振幅幅度便会减少，称为毁坏性干扰(destructive interference) 或抵消(cancellation) ，下图中的线D所指示：

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一种由于当两个(或以上) 不同声源声波互相干扰而产生的音响拍音(beat) ，假如两个约15 Hz或邻近的音调，互相干扰的结果是频率不能清晰地识认出来，并且渐渐移相，直到180º毁坏性干扰程度，引致响度的降低。当它们回复同相后，又成为建设性干扰，引致响度增大。因此音响的拍音是一种调幅模式(amplitude modulation)，当两个频率更接近时，音响拍音情况便会逐渐变缓而消失，频率也清晰了。


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定向、调相(phasing)，亦称为折边、折缘(flanging)，是由两个可识认的、衰弱时间(decay time) 很微的、分隔小于25ms(微秒) 、但最强不超越10ms的音频信号互相累加的情况。这个很微的衰弱频率在于音响波长范围之内，两个可识认的音频信号混合的结果，影响了组合成声音的频域频率。

因为不同的频率有它自己的波长，不同的频率之间有自己的不同的时间或相位衰弱。例如仅1 ms衰弱时间，一个1 K Hz声波，就会引致360º的相位差(phase difference) ；而500K Hz声波的相位差，只有180º。因此500K Hz声波的情况里会发生抵消，实际上这种抵消不是全部没有声音，只是响度降低了20 dB吧了。

两个声波：振幅A频率f，混合后的振幅为Ar，两个声波之间的衰弱时间t，它们的关系公式为：

Ar = A /2 cos(2πft)/

当ft = n/2,  n = 1，3，5，7…时，所得振幅结果是最小值。

例如当t = 1 ms时，复合频域(complex spectrum) 的抵消发生在500，1500，2500，3500 Hz……处，效果与对这些频率做梳形滤波(comb filter) 情况相似。这种音染(sound coloration)描述出「飕飕」声(swishing)、喷射声(jet-like) 的结果，在播放一些商业性录音时经常聆听到。衰弱时间实际上不会恒定的，因此它会引致音高(pitch)的上扬或下挫。与音高相应的频率周期等于衰弱时间，当反射声音(reflected sound) 较强，或有相同衰弱时间的倍数频率同时存在时，音高会更响亮。这种滤波性后果表现在音色的改变里，因为衰弱时间是一种声音播散速度变化而产生的后果。

这里牵涉及一个声音的繁衍(sound propagation) 情况，意思指当声音音波在空气媒体中辐射扩散传播时，受到环境的物理性情况(如温度、吸收物体、反射表面，阻碍物形状、空气流动速度、大气压力等等)干扰，衍生出新的、与原来音波完全不相同的复合声音。对聆听环境影响最有关系的列举如下：

b 声音的反射(sound reflection) ，当声音在传播过程中，假如遇到的物体没有吸收的话，它就会发生反射，它的反射定律与光学相同，即入射角(angle of incidence) 相等于反射角(angle of reflection) ，即所谓反射表面的镜影影像(mirror image) 。但是这定律的适用于声音的波长小于与反射表面尺寸范围。声音的反射情况如下图：


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图中：original wave原声波，source音源，image影像，reflected wave反射声波，barrier障碍物。请注意反射声波遇到障碍物所产生的幻象音源距离，与原音波的距离相等。

反射声波会产生diffusion(扩散、弥散、散射) 、残响(reverberation) 和回声(echo)，不相同的反射表面有不相同的反射能量，因为不相同的反射表面有不相同的吸收系数(absorption coefficient) 和反射系数(reflection coefficient) 。总言之，凸形表面会将声波聚焦，因而将声音集中在某一特定区域；而凹形表面会将声波散射(scatter sound) ，因而提供好的扩散(diffusion) 。

对称形状的表面(symmetrically-shaped surfaces) 会产生对称的反射，最突出的例子莫如北京天坛的回声壁，这边里轻声细语，那边厢清晰听闻，这是由于声音传送时，沿着墙壁作了重复反射的结果。拋物线形反射体会将所有声音聚焦在拋物线焦点上。

这里又牵涉到超位置定律(Law of superposition) ，我们在讨论声音的密度一节时已经做了详细分析，不再赘述。

c驻波(standing wave) 是任何聆听室都会存在的，它们的多寡或发生在那些频率范围，因各聆听室几何尺寸不同而不相同。通常聆听室的驻波产生在波长较长的低频频段，它由于两片平行反射表面所反射的声波，与原始声波的相位很接近，而令波峰与波谷凝聚成为一个固定的空间模式，波谷成为死点，在这里声音接近完全被抵消，这种情况因为我们听不到，不谈。讨厌的是当波峰与波峰重迭时，这种基音的共振波型(fundamental resonance mode) 由于在聆听室里反射的增强作用，声波的波长相当于聆听室几何尺寸的两倍我们称它为固定振动频率(eigentone) ，即是驻波频率frequency of standing wave)。

聆听室里最低限度有3个固定振动频率，它们都都不一定有谐波性关系(即简单地彼此成倍数) ，这是因房间的长X阔X高尺寸不相同。举一个人人都有经验过的例子，如在洗澡房间里引腔高歌，会发觉自己的歌声十分嘹亮雄厚。澡房的磁砖裸壁高度反射表面和细小的房间尺寸，与人声音的半波波长粗略地相等，因而增强或扩大了歌声。当然，房间尺寸限制了只有某些频率才能有这种天然扩大器作用，在房间尺寸大的环境里，残响就较共振来得重要了。

附：驻波的计算公式：一般家庭里的聆听室能容纳的最低频的情况是这样的：

声音的速度=频率x波长，因此购买音箱时不能盲目的追求它的低频频要尽量的低，因为一般聆听室环境能够容纳的最低频率，仅能够以最低频率的半波长去重现，但人们只要听到频率的半波长，就可以感觉到这个频率了，20 Hz的半波长为8.65公尺：25 Hz的半波长为6.92公尺；30 Hz的半波长为5.77公尺，如果房间的长度不够长的话，就容纳不下太低的低频了，反而会造成低频混浊不清的现象。

如果想要知道一个房间能容纳的最低频，可由下列公式求得：Ｆ＝音速／２Ｌ， 其中Ｆ＝频率，Ｌ＝房间最长一边的长度。例如您的聆听室空间长的一边是６公尺，则：Ｆ＝346(音速）／2x6＝28.8 Hz。计算驻波的公式与此相同，同例的房间驻波即是30、60、120、240…等倍频。

d残响(reverberation) 是反射的结果。声波在封闭式空间或半封闭式环境里，会由于反射表面的往复踫撞而破碎。从效果上说，残响是回声的多重性产物(multiplicity of echos) ，它的反复速度(speed of repetition) 对回声群来说是太快了，很难被人耳听觉所分别地认知。因此，人们设立了一个公认的残响周期(official period of reverberation) ：一个声音在一个空间里每降低百万份之一它的强度时所需要的时间(亦即是它的强度水平改变-60 dB) 。

任何空间的残响品质(无论闭式空间或半封闭式环境) ，都对我们确认声音有帮助。尽管这种认知或者并不是真实的意识，残响在许多方面指引着聆听者在聆听空间里的定向作用(orientation) 。直接声音与残响声音的比例，对声音的深度距离认知也是一项重要指引。大的聆听空间里，直接声音的强度与距离之间的降低，较残响声音的强度降低为大，因此，残响声音的偏移比例也较小。闭式空间里，残响时间与空间的容积成正比；与空间的总面积乘以吸音系数的和成反比。

在许多类型音乐里，尤其是交响乐，当残响时间是1 - 2秒时，残响声音增加了单独声音的掺杂度(blending) *。较长的残响时间会令声音变得模糊(blur) ，则需要减慢节奏去避免声音的不清晰性。演说时，残响时间小于1秒以作补偿。反射声音群到达时间大于80 ms时，会增加残响能量，这种能量就是人们常说的提供空间感(spaciousness) 、温暖感(warmth) 和声音氛围(envelopment) 。这种空间的声学设计通常牵涉到创造一个平衡的、一方面介于清晰度与解析力之间的、另一方面介于空间感之间的构想。聆听者在这一方面却有不同的爱好或选择。

*掺杂度是音乐里各种声音混合一起的环境声学因素。残响声音量过多，会令声音降低清晰性，对音乐来说掺杂度丰富化了整体声音，尤其是那些声音群。一个单独冲击音调发生于50 ms范围内，掺杂度可以参考作为耳朵接受对各种不同乐器的不精确冲击能力。
e聆听室残响时间t的公式：

t=0.16V/{S [-2.3lg(1-a)+4mV] }

V：房间体积
S：房间总表面积
a：平均吸音系数
m：声音在空气中的衰减系数，相对湿度70%时约为
1000Hz  0.0012
4000Hz  0.0062
6000Hz  0.0134
8000Hz  0.0200
10000Hz 0.0250

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warm air暖空气，cool air冷空气，source声源，body of water水

[quote]harvey 在 2005-1-15 19:43:34 发表的内容
f洐射(diffraction) 在声音繁衍的现象里，当声音音波传播时，环绕着一个物体尺寸小于/等于声音音波波长的话，便发生洐射发生情况。

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图中original wave 原声波，barrier阻碍物，secondary center次级中心。

短波长的高频段声音，不会环绕物体发生洐射，多数产生反射或被吸收，产生一个声音音影(sound shadow)*于物体背后。高频与次高频之间高频是较容易被吸收，但对洐射的敏感度却较低，即是说由于波长较短，高频较不容易绕过物体。因此，由于声音音影的原因，必须注意高频频段的衰减。否则聆听起来便彷如，聆听环境里的反射声音多于直接声音。

人的头部也会吸收高频多于次高频，头部也会为自己的耳朵创造出声音音影，令音源变得十分远，因此，这个现象对声音的定位(localization) 起着重要的作用。然而，这种效应似乎对双耳聆听的时间差并不重要，除非在较高频率频域。瞎子是利用声音音影效应作导航的，并且以反射声音作其它指引。

这些都是与人的头部对高频的感应情况。低频的波长通常都会比较大多数阻碍物体大得多，这种声波完全可以通过它们而不会受阻。当波长与阻碍物体的尺寸接近时，如低频与聆听环境、中频与人的头部，波长就会环绕着这物体洐射，利用物体的边缘作为聚焦点(focal point) ，洐生出一种新的、相同频率的波前(wavefront) 传播，但强度降低了。这样，洐射可以协助声音的散布(dispersion) 和扩散(diffusion) 。

作为洐射兼容性结果，在某些聆听环境里，低频是较困难得到好的定位。

既然不能通过洐射自然地得到，因此必须设计一种特别的声学辐射装置(acoustic radiator)，去获取好的高频散布。声学辐射装置是利用一连串的机械能转换模式，将声音的能量转变到周围的介体里。从另一角度看声音繁衍是声波在介体里移动。

小号(trumpet) 的号角、音箱的驱动单元可以称为声学辐射装置。它们都是利用较小的能量，便能发出较响的声音。

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*声音音影是由于声音音波传播时，途中遇到物体阻碍或被吸收而产生的现象。这种效应在聆听认知上是响度的降低，但其程度视乎聆听者的聆听位置、音源、阻碍物体等位置，最大的影响是三者在同一轴在线。

补充：

想将自己聆听室的洐射声学处理的话，我建议采用美国RPG设计的diffractal洐射模板，我在本帖子的第8页谈音室时，一时不注意就在撮取<三谈音响贵气>文章中摘录贴上了。看来应该搬回来放在专论洐射所用材料这一节才恰当，RPG设计的diffractal就是利用diffraction洐射的原理嘛 。
有关RPG设计的产品请参阅：

http://www.rpginc.com/projects/index.htm

http://www.rpginc.com/products/index.htm
http://www.rpginc.com/products/walls.htm

有关RPG设计的diffractal产品请参阅：
http://www.rpginc.com/products/diffractal/index.htm

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[upload=gif]Upload/20051161071424854.gif[/upload]

左图是diffractal的成品彩色照片，右图是diffractal的特点：纵坐标-扩散系数；横坐标-设计外形区域对应低、中、高频的特性曲线。

diffractal设计者的解释：diffractal这产品是世界上首次的洐射扩散结合，它是由巢式规划、类似扩散块构成，每一部份笼罩着特定的频率范围，照顾到广阔地域而不会产生任何方向性突变。这种巢中巢式设计亦即扩散块中扩散块，每一巢都对特定的频率范围提供了均匀的扩散作用，因此扩散的频率范围就能非常宽阔。

[upload=gif]Upload/20051161075629644.gif[/upload]

上图是diffractal的吸收系数曲线，纵坐标-吸收系数；横坐标-频率。扩散板的作用是将声音散布，扩散过程所用的器具或多或少都会有吸音情况产生，测量结果diffractal的吸收系数，在巢与巢之间对整个频域都很低而平直。

[upload=jpg]Upload/20051161122364203.jpg[/upload]

[upload=gif]Upload/200511611222267581.gif[/upload]

[upload=gif]Upload/200511611224042622.gif[/upload]

这里我需要强调的是skyline泡塑块的吸音系数在中频频域相当高，因此我用时都在泡塑块的表面上喷上一层石粉漆(最低限度也要涂上一层乳胶漆，否则中频变得干涩)，目的主要增加skyline泡塑块的刚性和另它的扩散效能更好。因为泡塑块的密度太低，所以吸音系数，故我订制时将泡塑块的着意提高了，但成本也高了不少。我手头上有这套模子，我已经替无锡的网友生产了一批，他们只将它们贴上少量，效果已经十分显著。成本仅40多元/块，无锡的网友每人只花千元左右，就能将音室改善，相当便宜！

曲线怎样看在洐射模板节里已经谈及，不再赘述。这里仅强调一下：

设法干扰反射是可以用吸收或扩散来控制的，我们经常描述：「以扩散取代吸收控制反射的干扰，令声音音场充满包围感」吗？当聆听环境的四壁相对地比较接近聆听者时(即小型聆听室) ，则十分需要充分扩散的表面面积，最便宜、最有效的增加扩散的表面面积的方法，就是多多采用skyline泡塑块了，它能够将实时声音散布得十分均匀，令声音各个方向的光辉度(glare) 减弱。聆听座位后墙声音的干扰，多采用skyline泡塑块贴上，聆听到的声音、音场立即变得清晰和玲珑浮凸……

这种凌乱情况我会在全篇文章脱稿后作整体修正，暂时请大家将就着看。请谅！

[upload=jpg]Upload/200511612212387107.jpg[/upload]

上图可看到包围了聚酯胎垫的圆形柱外层, 它全部包绕了玻璃纤维层,并且提供良好高频频率的吸收性能。然后以无反射性的塑料薄膜，包围柱体的一半,另外的一半的垂直面完全不作任何处理。最后，选择一种自己喜爱或比较匹配聆听室装璜颜色的音箱格栅布，缝制一个布袋，将整个包围了聚酯胎垫和塑料薄膜的圆形柱外层，纳入这个布袋里，然后在圆形柱外层的两端，再嵌装两块已经油上了漆的圆板作装饰。
　　
第一次制造吸音柱时，我仅简单地画手画了一些示意图，再用说话说明一切制造程序，木匠便心神领悟的，将我所需要的吸音柱造了出来。现在有了这些照片，木匠当然更为轻松了。不要小看了这吸音柱能起的作用，我在一次与朋友处理聆听室的声学问题时，在摆放这些吸音柱过程中，聆听室的音响系统，一直接连着TACT 2.0的数码式均衡聆听室音箱声学平衡前级，并将它附设的米高风连接好手提电脑。因此，在连续测试着声音响应当中，工友每当搬来或摆放下一条吸音柱，计算机荧屏上的左右声道曲线变化之大，可以一目了然，效果之大令我几乎不敢相信。我曾在音乐回放过程中，在聆听室到处巡回，当我走近吸音柱时，明显地感到这邻近区域声音响度降低很多，仿似走进静寂地带。

制造这种陷阱花钱不太多，收效却是十分显著。

笔者曾经读过一篇报导，介绍发烧唱片「一听钟情」FIM公司老总的听音室，令我印象深刻的却是大大、小小、高高、矮矮、前前、后后摆满听音室的十多根吸音柱。文章里强调了这些吸音柱在音室里所产生的神奇效果。说的就是这种吸音陷阱，不同的只是他用的是厂制品，我们提的是土制DIY品吧了，其性能是一样的。

其他製造吸收駐波器具的土辦法：
1 弧形障板：



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harvey 在 2005-1-16 10:08:35 发表的内容 [quote]harvey 在 2005-1-15 19:43:34 发表的内容 f洐射(diffraction) 在声音繁衍的现象里，当声音音波传播时，环绕着一个物体尺寸小于/等于声音音波波长的话，便发生洐射发生情况。 [upload=jpg]Upload/200511519415982768.jpg[/upload] 图中original wave 原声波，barrier阻碍物，secondary center次级中心。 短波长的高频段声音，不会环绕物体发生洐射，多数产生反射或被吸收，产生一个声音音影(sound shadow)*于物体背后。高频与次高频之间高频是较容易被吸收，但对洐射的敏感度却较低，即是说由于波长较短，高频较不容易绕过物体。因此，由于声音音影的原因，必须注意高频频段的衰减。否则聆听起来便彷如，聆听环境里的反射声音多于直接声音。 人的头部也会吸收高频多于次高频，头部也会为自己的耳朵创造出声音音影，令音源变得十分远，因此，这个现象对声音的定位(localization) 起着重要的作用。然而，这种效应似乎对双耳聆听的时间差并不重要，除非在较高频率频域。瞎子是利用声音音影效应作导航的，并且以反射声音作其它指引。 这些都是与人的头部对高频的感应情况。低频的波长通常都会比较大多数阻碍物体大得多，这种声波完全可以通过它们而不会受阻。当波长与阻碍物体的尺寸接近时，如低频与聆听环境、中频与人的头部，波长就会环绕着这物体洐射，利用物体的边缘作为聚焦点(focal point) ，洐生出一种新的、相同频率的波前(wavefront) 传播，但强度降低了。这样，洐射可以协助声音的散布(dispersion) 和扩散(diffusion) 。 作为洐射兼容性结果，在某些聆听环境里，低频是较困难得到好的定位。 既然不能通过洐射自然地得到，因此必须设计一种特别的声学辐射装置(acoustic radiator)，去获取好的高频散布。声学辐射装置是利用一连串的机械能转换模式，将声音的能量转变到周围的介体里。从另一角度看声音繁衍是声波在介体里移动。 小号(trumpet) 的号角、音箱的驱动单元可以称为声学辐射装置。它们都是利用较小的能量，便能发出较响的声音。 [upload=jpg]Upload/200511519424656929.jpg[/upload] [upload=jpg]Upload/20051151943078415.jpg[/upload] *声音音影是由于声音音波传播时，途中遇到物体阻碍或被吸收而产生的现象。这种效应在聆听认知上是响度的降低，但其程度视乎聆听者的聆听位置、音源、阻碍物体等位置，最大的影响是三者在同一轴在线。 补充： 想将自己聆听室的洐射声学处理的话，我建议采用美国RPG设计的diffractal洐射模板，我在本帖子的第8页谈音室时，一时不注意就在撮取<三谈音响贵气>文章中摘录贴上了。看来应该搬回来放在专论洐射所用材料这一节才恰当，RPG设计的diffractal就是利用diffraction洐射的原理嘛 。 有关RPG设计的产品请参阅： http://www.rpginc.com/projects/index.htm http://www.rpginc.com/products/index.htm http://www.rpginc.com/products/walls.htm 有关RPG设计的diffractal产品请参阅： http://www.rpginc.com/products/diffractal/index.htm [upload=jpg]Upload/20051161063466910.jpg[/upload] [upload=gif]Upload/20051161071424854.gif[/upload] 左图是diffractal的成品彩色照片，右图是diffractal的特点：纵坐标-扩散系数；横坐标-设计外形区域对应低、中、高频的特性曲线。 diffractal设计者的解释：diffractal这产品是世界上首次的洐射扩散结合，它是由巢式规划、类似扩散块构成，每一部份笼罩着特定的频率范围，照顾到广阔地域而不会产生任何方向性突变。这种巢中巢式设计亦即扩散块中扩散块，每一巢都对特定的频率范围提供了均匀的扩散作用，因此扩散的频率范围就能非常宽阔。 [upload=gif]Upload/20051161075629644.gif[/upload] 上图是diffractal的吸收系数曲线，纵坐标-吸收系数；横坐标-频率。扩散板的作用是将声音散布，扩散过程所用的器具或多或少都会有吸音情况产生，测量结果diffractal的吸收系数，在巢与巢之间对整个频域都很低而平直。

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上图是diffractal的扩散系数曲线，纵坐标-扩散系数；横坐标-频率；红色线代表中频频域的洐射成份；绿色线代表高频频域的洐射成份；蓝色线代表反射。

从这曲线图可以明显地看到，构成洐射模板diffractal的扩散巢坑所起的作用是如何骄人。由500 – 20 K Hz频域里扩散得相当均匀，反射情况更显出色。这就是我为甚么极力推荐并且自己已经采用了的原因。

g扩散（diffusion）在这里，扩散的意思是相对均匀地分布声波声压，在指定聆听环境里散播到各个角落地方。假如声波声压是均衡地遍布聆听环境的各个角落，声音就可以称为良好地扩散。

扩散对聆听室的重要性在于避免聆听室里存在着死点，在那里声音微弱或甚至听不清楚。好的扩散处理在结构上有多种方法可以达到：

●现场里装置了很多不规则的反射构件，例如壁柱(pilasters) ，多孔性洞壁，暴露的诸多横梁，镶板条的天花，基于凸状表面分散声波的物体；
●交替应用声音反射和声音吸收的表面；
●随机分布改变吸收系数的表面。

这些方法构思设计来确定声音能在各个方向反射，令到毁坏性干扰在任何位置都不可能发生。

电声学扩散在实用上是利用多个音箱，令声音散布各个角落，通常是实时控制声压水平，均衡地摆布声音。声源或者是现场演奏，合成器，或立体声、或多声道磁带录音。

这里牵涉及一个扩散音场(diffuse sound field) 的概念。一个聆听环境里存在着大量的反射声波和吸收声波的物体，这些重复性的声波反射和洐射，就是良好的扩散效果，因而得到均匀散布的声音能量。

美国RPG设计的扩散模板diffusor：

http://www.rpginc.com/products/omniffusor/index.htm

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我认为这个设计适合用于天花，由于制造成本高，而且重量很沉，不太适用。我对RPG的另一相同作用的产品skyline泡塑块，反而有浓厚兴趣：

Skyline：

http://www.rpginc.com/products/skyline/index.htm

f洐射(diffraction) 在声音繁衍的现象里，当声音音波传播时，环绕着一个物体尺寸小于/等于声音音波波长的话，便发生洐射发生情况。

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图中original wave 原声波，barrier阻碍物，secondary center次级中心。

短波长的高频段声音，不会环绕物体发生洐射，多数产生反射或被吸收，产生一个声音音影(sound shadow)*于物体背后。高频与次高频之间高频是较容易被吸收，但对洐射的敏感度却较低，即是说由于波长较短，高频较不容易绕过物体。因此，由于声音音影的原因，必须注意高频频段的衰减。否则聆听起来便彷如，聆听环境里的反射声音多于直接声音。

人的头部也会吸收高频多于次高频，头部也会为自己的耳朵创造出声音音影，令音源变得十分远，因此，这个现象对声音的定位(localization) 起着重要的作用。然而，这种效应似乎对双耳聆听的时间差并不重要，除非在较高频率频域。瞎子是利用声音音影效应作导航的，并且以反射声音作其它指引。

这些都是与人的头部对高频的感应情况。低频的波长通常都会比较大多数阻碍物体大得多，这种声波完全可以通过它们而不会受阻。当波长与阻碍物体的尺寸接近时，如低频与聆听环境、中频与人的头部，波长就会环绕着这物体洐射，利用物体的边缘作为聚焦点(focal point) ，洐生出一种新的、相同频率的波前(wavefront) 传播，但强度降低了。这样，洐射可以协助声音的散布(dispersion) 和扩散(diffusion) 。

作为洐射兼容性结果，在某些聆听环境里，低频是较困难得到好的定位。

既然不能通过洐射自然地得到，因此必须设计一种特别的声学辐射装置(acoustic radiator)，去获取好的高频散布。声学辐射装置是利用一连串的机械能转换模式，将声音的能量转变到周围的介体里。从另一角度看声音繁衍是声波在介体里移动。

小号(trumpet) 的号角、音箱的驱动单元可以称为声学辐射装置。它们都是利用较小的能量，便能发出较响的声音。

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*声音音影是由于声音音波传播时，途中遇到物体阻碍或被吸收而产生的现象。这种效应在聆听认知上是响度的降低，但其程度视乎聆听者的聆听位置、音源、阻碍物体等位置，最大的影响是三者在同一轴在线。

g扩散（diffusion）在这里，扩散的意思是相对均匀地分布声波声压，在指定聆听环境里散播到各个角落地方。假如声波声压是均衡地遍布聆听环境的各个角落，声音就可以称为良好地扩散。

扩散对聆听室的重要性在于避免聆听室里存在着死点，在那里声音微弱或甚至听不清楚。好的扩散处理在结构上有多种方法可以达到：

●现场里装置了很多不规则的反射构件，例如壁柱(pilasters) ，多孔性洞壁，暴露的诸多横梁，镶板条的天花，基于凸状表面分散声波的物体；
●交替应用声音反射和声音吸收的表面；
●随机分布改变吸收系数的表面。

这些方法构思设计来确定声音能在各个方向反射，令到毁坏性干扰在任何位置都不可能发生。

电声学扩散在实用上是利用多个音箱，令声音散布各个角落，通常是实时控制声压水平，均衡地摆布声音。声源或者是现场演奏，合成器，或立体声、或多声道磁带录音。

这里牵涉及一个扩散音场(diffuse sound field) 的概念。一个聆听环境里存在着大量的反射声波和吸收声波的物体，这些重复性的声波反射和洐射，就是良好的扩散效果，因而得到均匀散布的声音能量。所谓扩散音场就是典型地创造出来的

h 折射(refraction) 声音是藉助空气媒介传播，它的传播速度与空气密度有关，空气密度有关又与温度有关。因此，温度高时声音的传播速度较快，反之，温度低时声音的传播速度较慢。由此可知声音以不同的速度中传播，声音繁衍出来的声波波前方向随着改变。这种效应称为折射。由于空气温度变化对聆听音乐的影响很微，往往被忽略而不加考虑了。这里提供一图以作参考：

制造如上图所示的弦形障板，首先找一块六呎高，三呎阔的长方形木板，然后裁四块半月形木板，面积是三呎阔，深度d必须超退六吋，四瑰平均钉在木板上，然后再用一瑰薄木板拉成弧形钉在半月形木板的边缘上，两面接口再用两条长方形木条钉牢长方形木板，使弧形障板更稳固。障板与背板之间要用吸音绵填塞所有空间，障板可贴上木纹纸做装饰。

应用时需要随机应变 弧形障板还有解消「掌击回音」的效用。当聆听房间有两面硬性平行面时，就很易发生「掌击回音」，大家站在房间中央大力拍一次手便可知道回音是否严重。对付方法也可利用扩散板，阔度可比第一次反射波用的弧形障板小，约四十五至六十厘米便适合。再者，除了弧形表面，可考虑山形，金字塔形、半球形等等，要配合缓境。

制作过程简易的还有下列的吸低音专用吸音柜子：    

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但是假如聆听房要兼顾用为客厅及饭厅时，庞然大物可能不易摆放，此特便需在家具方面着手，挂墙毯、厚窗帘、铺地毯对吸音有一定的作用，声波反射可靠家具处理，但要随机应变，不可千篇一律。
                                              
处理聆听房间音响特性中，最伤脑筋的就是驻波。驻波是在一所密封房间里所发生的共鸣现象，任何形状的房间都会发生。即使大会堂演奏厅都会发生，但因为演奏厅的容积大，发生共鸣之频率低于耳闻范围外，所以平时也不会留意到，对音响效果也没有丝毫影响。普通家庭式聆听房间由于容积细小，容易在五十赫附近产生共鸣，而正在一百赫(两倍)及一百五
十赫(三倍)都合产生驻波现象。
    
最正宗、理想的聆听房间会做成多角形的形状(减少平行面)，将天花板、地板、四面墙壁都不构成任何平行面便最为理想，因为这样便可分散驻波。普通长方形或正方形房间，长、阔、高三者的比例如果出现整数倍数，便会有超过两段频带会出现驻波，情况最为恶劣。此时驻波会产生声频伸缩，即是有些地方声压比较低(声波较疏)，有些地方声压较大(声波聚集在一起) 。
    
为了消除驻波而改变聆听房间的长、阔、高比例是较为困潍。使用频率均衡器也只是在某一聆听位置去平衡音压而已，其它位置可能产生反效果，所以也不通用作解消驻波。最有效的方法是放置吸音箱在驻波最严重的地方，设计适当的吸音箱放置在驻波区内能将驻波暖和，使房间声音分布得更平均。

吸音箱尺寸要准确上图中所见的长方形吸音箱装有六个入气孔道，能有效吸收九十赫的低频驻波。吸音箱的计算方法可参考左图公式，吸音箱内的空气表面停留不劲，但实际上当九十赫频率的声音通过管道进入声箱后，再折回出来时，能量便在一出一入间消失耗尽，吸音效果也在于此。低音反射式喇叭也应用相同理论去设计声箱的开孔。
    
吸音箱的形状没有一定的限制，管道也不一定要圆形管道，最重要的是要计算箱内的容稽，孔道的长度及表面积。看看计算的方程式便可容易察觉得到，箱容积越大、孔道面积越广、长度越长，所得出的共鸣频率数值就越低。利用这方程式便可计算出能吸收频率的数值。
    
吸音箱要摆在驻波最严重的区域才有效，在一间房里，驻波最严重的区域有可能在正中央，至于四面侧墙通常也会出现驻波，如墙角的位置，将吸音箱放在这些地方就最好。吸音箱的形状可按各人之喜好、家具的形状去设计。如右图a，可将吸音箱设计成承放花瓶的木箱，在底部开孔道。图b的墙角形吸音箱。图c音响机柜下面也可设计成吸音箱。

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大家可以看看洋產品用後的音室情況是怎樣的：

這是從前Cello 的Music and Film Systems
http://www.rpginc.com/projects/celloLR.htm

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想看更多上這個網：
http://www.rpginc.com/projects/index.htm

各個行業的參考實況都齊全了。

大家可以看看我的土製產品用後的音室情況是怎樣的：

http://bbs.hifi168.com/bbs/article.asp?ntypeid=10&titleid=56926&page=5

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是不是相當老土？

下圖是怎樣應用skyline泡塑块的：

http://www.rpginc.com/projects/tmc.htm

[upload=jpg]Upload/200511617362938599.jpg[/upload]

harvey 在 2005-1-16 12:24:48 发表的内容 [upload=jpg]Upload/200511612212387107.jpg[/upload] 上图可看到包围了聚酯胎垫的圆形柱外层, 它全部包绕了玻璃纤维层,并且提供良好高频频率的吸收性能。然后以无反射性的塑料薄膜，包围柱体的一半,另外的一半的垂直面完全不作任何处理。最后，选择一种自己喜爱或比较匹配聆听室装璜颜色的音箱格栅布，缝制一个布袋，将整个包围了聚酯胎垫和塑料薄膜的圆形柱外层，纳入这个布袋里，然后在圆形柱外层的两端，再嵌装两块已经油上了漆的圆板作装饰。 　　 第一次制造吸音柱时，我仅简单地画手画了一些示意图，再用说话说明一切制造程序，木匠便心神领悟的，将我所需要的吸音柱造了出来。现在有了这些照片，木匠当然更为轻松了。不要小看了这吸音柱能起的作用，我在一次与朋友处理聆听室的声学问题时，在摆放这些吸音柱过程中，聆听室的音响系统，一直接连着TACT 2.0的数码式均衡聆听室音箱声学平衡前级，并将它附设的米高风连接好手提电脑。因此，在连续测试着声音响应当中，工友每当搬来或摆放下一条吸音柱，计算机荧屏上的左右声道曲线变化之大，可以一目了然，效果之大令我几乎不敢相信。我曾在音乐回放过程中，在聆听室到处巡回，当我走近吸音柱时，明显地感到这邻近区域声音响度降低很多，仿似走进静寂地带。 制造这种陷阱花钱不太多，收效却是十分显著。 笔者曾经读过一篇报导，介绍发烧唱片「一听钟情」FIM公司老总的听音室，令我印象深刻的却是大大、小小、高高、矮矮、前前、后后摆满听音室的十多根吸音柱。文章里强调了这些吸音柱在音室里所产生的神奇效果。说的就是这种吸音陷阱，不同的只是他用的是厂制品，我们提的是土制DIY品吧了，其性能是一样的。 其他製造吸收駐波器具的土辦法： 1 弧形障板： [

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图中公式：d是弧形障板弧形最高尺寸；W是弧形障板弧宽。要注意的地方是弧形障板内腔记得要分数格，并且内腔里必须填充一些吸音物体，如碎纸机剪切后的纸屑、吸收玻璃纤维，搓揉过的废报纸等等，制作过程十分简易。

扬声器所发出来的声音，由于经天花板、地板、四面墙壁及家具多次反射，因此便会出现了在某些地方某些频率会被加强或减弱的现象。这种声频反射现象可简称为第一次反射波干扰现象。舆驻波不同，驻波是停留不动的强调音波，即使移勃音源(喇叭)也不会改变其位置。第一次反射波是移动着的音波，喇叭与反射面之间的距雕改变时，所受影响的频率也随之而变更。
　　
如中图所示，反射面尤如一面镜子，喇叭的影子就仿如从墙壁裹面倒影出来，因此无形中多了一个发声点，大大将音像定位弄致杂乱不稳定。而受干扰的频率是会随着喇叭摆离侧墙而变高。普通聆听房间普遍都会在中低频段出现问题，令音像变乱及严重影响音色平衡，因此第一次反射波是必需设法改善的。
　　
残响时间愈长的聆听房间，这种反射波干扰就愈严重，本来用吸音性能更好的材料铺在反射面(墙壁)上会有帮助，但因为中低频段的波长有大约一米长，因此即使在墙前褂上厚密帘也没有很大用处。所以在反射面上进行声音扩散的处理法会更有效，使反射波不会发生。
　　
中图大家可看到在扬声器侧面的墙角处有一个弧形表面的声波扩散板，大可称它为「弧形障板」，对中低频扩散效果非常好。普通凹凸面细小的吸音棉、水松板之类的吸音物质，对中低频肯定完全没有扩散或吸音能力。