发烧论坛

注册

 

返回列表 «910111213141516» / 22
发新话题 回复该主题

试重写音响系统XX要 [复制链接]

查看: 32842|回复: 215
121#

[quote]harvey 在 2005-1-15 15:13:18 发表的内容

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。
上图中我们可看到被包了玻璃纤维的框架。包绕玻璃纤维时,别忘记挤上一些硅酮橡胶,黏合玻璃纤维与两端的帽子之间的缝隙,防止漏气。当包绕外层钢丝网围时,必须将玻璃纤维推挤定位,肯定整条圆形柱的玻璃纤维,都能均衡不存在任何差距。
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:

[upload=gif]Upload/200511515105369018.gif[/upload]

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。


[upload=gif]Upload/200511515114730412.gif[/upload]

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:


[upload=gif]Upload/200511515124782525.gif[/upload]

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,因各鎏壹负纬叽绮煌幌嗤Mǔq鎏业淖げú诓ǔそ铣さ牡推灯刀危捎诹狡叫蟹瓷浔砻嫠瓷涞纳ǎ朐忌ǖ南辔缓芙咏畈ǚ逵氩ü饶鄢晌桓龉潭ǖ目占淠J剑ü瘸晌赖悖谡饫锷艚咏耆坏窒庵智榭鲆蛭颐翘坏剑惶浮L盅岬氖堑辈ǚ逵氩ǚ逯氐保庵只舻墓舱癫ㄐ?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。

补充

我重点要强调的是:「怎样才可以控制这些讨厌的驻波?」

驻波是没有根治的办法,因为消除不掉;我们只能设计陷阱让这些讨厌的驻波自己钻进陷阱里去,它会在陷阱不断运动、摩擦变化成热能而衰灭。我在<三谈音响贵气>中介绍过这种吸收驻波陷阱的制造方法,这里重新整理贴上:

降低驻波的低音陷井构造的照片:
  
制造吸音柱目的有两个:其一是降低驻波的低频,其二是吸收音箱的第一、二次反射。

低频驻波这么可怕吗﹖可怕的地方是驻波没有办法消除,唯一处理方法是设法令它的影响减少。事实上每一个聆听室房间都会产生驻波,只是驻波频率不一样而已。空间体积越大的房间,产生驻波的频率越低,影响也就越小。怎么去计算聆听室驻波的频率呢﹖其计算公式是:
  
驻波的频=声波每波秒钟行进的度/聆听室长度
  
举例:以声波每秒钟的传播的度(340米/秒), 以聆听室最长边的距离(米)去除,就可以了。假如聆听室长度为5米:340/5=68,即聆听室这个尺寸的主要驻波为64Hz。再者,驻波不是只有单一频率,还会繁衍产生多次谐波,一般的聆听室尺寸太细小,容纳不下一个低频的全音波,故以一半波来计算,这例子的聆听室的64Hz,它的多次谐波会是:16、32、64、128、256…等等逐渐减弱的驻波。假如以声音的半波长度计算,聆听室里回放出来的声音在32Hz处,就会有一个比较大的声波因重迭而突起,其它的各个阶次的驻波会逐次减弱。不仅这样,一个密闭空间的空间,是由长×阔×高构造成,因此有三组相对的六块墙面,所以聆听室会有三组不同的驻波产生,我们不能将这样多的驻波一起处理掉,只可重点设法去减低主要驻波,令它们对回放出来的声音所产生的影响比较少而已。
  
喇叭与坐位摆好之后,吸音柱的摆放则容易得多了。音波反射的角度和光线一样——入射角等于出射角。只要用一面镜子(越大越容易找到正确位置)和一位助手,助手拿着镜子在音箱前方,分别在两边墙壁移动。每边墙上,当看到靠近音箱的投影时,这个位置的地方,便是声音第一反射处;看到隔邻音箱的投影时,那个位置的地方,则是第二反射处。将两边墙壁寻找到左右音箱在镜子上的投影位置弄上记号,它们就是所用半圆形吸音柱摆放位置,吸收左右音箱漫射的第一次及第二次反射声波。一旦这样摆放了,你会立即体会到:整个回放声音的音质,明显地变得清晰玲珑剔透,音响舞台气氛活灵活现,整个管弦乐团就在眼前。
  
要说驻波及音箱的第一次及第二次反射声波漫射那种影响大?很难准确定论,有两点值得注意的:驻波会令到回放声音变得十分浑浊、没有纹理;音箱的第一次及第二次反射,令到回放声音变得音场模糊,丧失了方向,更甚的会出现是应强变弱,应弱变强现像…
  
看图识字的,我将我的吸音柱制造过程中的关键地方,拍摄了几张照片作为参考,买齐了所需材料后,依随着照片去做便妥。材料方面很容昜买到,只要在建筑材料店,就可以买回来夹板、疏、密间隔的钢丝网、玻璃纤维、硅酮橡胶;再到一些集中销售布料的地区,不难找到需要的聚酯胎垫(一般用来做沙发乳胶垫上的再垫层),和音箱格栅布。
  
至于吸音柱的外形、大小尺寸方面,没有一定的限制,可以方形,也可以是圆形或半圆形,我的建议是:放置在聆听室四个墙角的,目的是降低驻波低频,最好是圆形吸音柱或直径大的1/4圆形吸音柱;放置在聆听室音箱前方的,目的是吸收音箱的第一及第二次反射,用半圆形吸音柱,这样比较不占用太多地方。
  
最主要的一点就是吸音柱的中心必须是空的。原因是留存这个空间给被吸引入来的声音,在这个空间里来回活动,直至这些声音的能量消耗殆尽。这是我们设计这个低音陷阱的主要目的,也只有这样才可以降低驻波的影响。下图可看到框架内圆钢丝网所留的柱形空间,制造时它的内部没有填充任何东西。

[upload=jpg]Upload/20051161148931543.jpg[/upload]

图中我们参看基本的框架结构,由两端的帽子,中间的支承,与钢丝网等材料,以钢丝网围绕两端的帽子、中间的支承,组成内部的框架结构。选择钢丝网的间格有较密的间距,其效果会比较好。

[upload=jpg]Upload/200511611484575732.jpg[/upload]

上图中我们可看到被包了玻璃纤维的框架。包绕玻璃纤维时,别忘记挤上一些硅酮橡胶,黏合玻璃纤维与两端的帽子之间的缝隙,防止漏气。当包绕外层钢丝网围时,必须将玻璃纤维推挤定位,肯定整条圆形柱的玻璃纤维,都能均衡不存在任何差距。

[upload=jpg]Upload/200511611501334319.jpg[/upload]

这里可看到圆形柱外层已经包绕外层钢丝网。钢丝网约束了玻璃纤维外部的不平整地方,令到没有任何松开的玻璃纤维伸出外面,全部被裹住在钢丝网里面。
TOP
122#


开了那个批判帖子后,每天都上五、六小时在计算机上,精神方面说不累骗人的,儿子替我想了一个不打瞌睡的办法替我买了一些即泡即喝的咖啡,半个月下来,相当管用。可是今天就吃不消了,非要午睡一小时不可。趁刚上帖后要稍才能再贴图,闲聊几句。

这里补充一些数据:

i吸音(absorption),在传播过程中,声音能量的消散或损耗,通过某种材料或撞击一个表面声音的能量转化为热能的现象——音波在材料中的振动与磨擦,而消耗掉某些频率音波能量的方式,不同材质的物体对于不同频率音波的反射与吸收或阻尼的能力不同。大部份的吸音材料只能吸收中、高频中的某一小范围的音波。因为撞到物体表面时,发生吸收、反射或能量转化。

当反射声音过强时,可以用吸音的方法来处理,可是当反射的声音过于集中于某一个方向时,最佳的处理方法便是做适当的扩散(diffuse)处理。扩散的主要功能是消弱反射(reflect)音的方向性,使反射音均匀的扩散至场地中的每一个角落。通常在音响聆听的空间中,反射最强的是两面的侧墙。侧墙的处理,决定了整体音响回放的主要效果。两面侧墙最有效的处理方法是采用对称的不平行设计,以免侧墙的平行而产生驻波。另外,扩散二面侧墙做适当的扩散处理也是必要的。很多专家说,音箱靠硬墙摆置,能够提高低频的,我试过把音箱放置在比较靠墙的一侧和墙角,不知怎么搞的,音箱靠墙的距离,与低频量的增加并不是很明显,反而对音场的深度倒有些影响。最后将音箱稍微内向摆置,倒感觉低频明显增加了(也有可能是因为高频减少了的原因) 。

我见过一本英国文献上这样说,可用音箱稍微内向摆置的方法,通过墙角反射来扩大声场,改善低频。当然这样做,得到的是声音的虚像,声舞台也会后靠,加宽,但高频会有损失,低频因墙角驻波影响,在某些频率上会被加强,从而造成声场响应不平直,引致声音不平衡的负面影响。解决这个问题的方法,通常是利用吸音柱,用一段15—20厘米的PVC管(长度与你的房间高度差不多),密钻6—8毫米的孔,内部充填好玻璃纤维(别填紧实了),或用40厘米的五层板,同样钻孔,内里填以玻璃纤维,放置在墙角里,即可以将驻波引入内腔,让低频与玻璃纤维往复摩擦变热而消散。玻璃纤维是绝热吸音材料,吸音效果要比羊毛、矿棉等其它材料好。

RPG产品中有一种称为abffusor的,它既能吸收又能起扩散作用:

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

[upload=jpg]Upload/20051177415992176.jpg[/upload]


上文谈了这样多的各种问题,简单地说目的只不过是希望能聆听好的声音。

纯音乐发烧朋友是较容易满足他们的发烧欲望的,因为他们所追求的是音乐「美」,他们会类似音乐家般,对回放出来的声音不足的地方,在心里自然地补充上去,体谅自己的音响系统所存在的缺憾。我建议这些朋友参观一下下列这个帖子:<随笔,回馈贵坛>

http://bbs.hifi168.com/bbs/article.asp?titleid=66133&ntypeid=10

这帖子所谈的Lowther全音域迷宫式音箱,是我曾经用过的音箱中最最不花费功率的,假如不追求爆棚音乐的话,这种系统回放出来的声音的纯净美丽,是任何组合无法比拟的!进入到这种聆听境界后,相信你必定会冷眼看着那些还在聆听1912的大炮声音的朋,认不住地摇头感叹!

问题是出自余下的一大批纯音响发烧朋友,想满足他们的发烧欲望就十分困难。众所周知,音响系统两大内容:音响器材和聆听环境都是建立在经济基础上的玩意,花得起钱的能有好的向导的话,发烧欲望就比较容易达到;只想花小量钱又能十分发烧的话,想满足他们的发烧欲望便十分困难了。

我在这里只好尽量设法去满足他们这个发烧欲望。我在这帖子里再三强调过,聆听环境对回放出来的声音的好坏,最少有60%的影响。我们就从这一点说起吧,首先声明,既然要花钱不多,用的当然是土办法了。

上文已经提起RPG的diffravtal洐射扩散模板,它是洋制的,记得当年我翻译那篇介绍文章时,曾经十分心仪,打听下来每块订价港币8000!把我吓倒。2000年退休回这小镇认识了一木工工厂老板,替我制造了一批(按我画的图) ,每块只需570元。

现在将它的图及怎样制造出来的情况介绍如下(其实在本帖的第8页已经提到):
我现行使用的二次余数扩散板块的表面是光滑的,也会有反射作用。反射区里,我同样摆放了二次余数扩散板块美国RPG Diffractal,效果不错!以声波扩散的角度来看,用扩散来取代反射,其声波扩散的效果将会更好。不过我考虑的是,一旦室内使用太多的二次余数扩散板块,这些扩散板块都是木板做成,它们是否会吸收掉太多的中频段与中低频段声音呢?这中频段与中低频段被吸收得太多,听起音乐来就会不够有劲,不够饱满,这是我所担心的。当然,实际听起来并没有产生这种情形,看来更多的扩散板块能保持更丰富的回放能量,这是始料不及的额外收获。
TOP
123#

老爷子,出书吧!我绝对要买一本,还要推荐给朋友人手一本。
TOP
124#

这里我将无锡的朋友贴上skyline泡塑块的感想. 登录:

陈羲伟先生:
       您好!
这几天我正试着将扩散板贴到我的听音室内,效果真是令我大吃一惊,对声音的提升极大,高频要圆润得多,低频下潜更深,而且很富有弹性,似乎声音更有力道了,气势也大了很多。说实话比上次您给我的OCOS线的提升要大的多。我在室内已贴了22块,我不知道贴多了声音会不会发干?不知您是否有这方面的经验。

另外我要告诉您,我的朋友贴了扩散板后也给我打电话效果很好。所以,真要好好谢谢您。
这两天我在HIFI168的论坛上天天在看您的贴子,关于对刘汉盛《音响二十要》的几点批判,我坚决支持您的观点。写散文不要紧,如果要写这种带有指导性的文章,我觉得应有严谨的态度,充分的理论依据,至少名词定义要准确不含糊。而刘先生的文章只能算是散文,第一次看到这篇文章,我感觉也是一头雾水,不过那时本人是刚接触HIFI,所以只以为自己道行不深,理解不了这些“已深入人心,无须解释”的名词罢了,再想想其它更玄的文章,也就不了了之了。没想道您会这么认真地提出批判,真应该向您这种求真的精神致敬,多一点您这样的人,多一点这种认真劲儿,对净化、科学化HIFI界有好处。在此向您表示支持,希望能读到更多您的文章。

身体健康!
胡……
2005.01.06    
胡,

我正想去信问你skyline装好后的效果,以为你高兴得将我忘了,你的报告却来了。很抱歉,我的skyline还搁在厂里未拿回家,看来等朋友货车能抽空希望省钱这念头落空了,今天只好叫货车运回来,其实我也急切地希望聆听到好效果。

祝聆听愉快!


陈羲伟先生:

您好!
      
这两天我的扩散板从天花上掉下了四块,我估计六块会全部掉下来,还得想个法子固定才行,双面胶看来是不行的。贴上skyline扩散板声音效果是很好的,只是有点儿影响美观,唉,世事难两全啊!

身体健康!
胡……
2005.01.11

这位朋友急于聆听改善效果,把我提醒的方法忘记用了。我是这样建议的:skyline是泡塑制品,订制时虽然把密度提高了,但泡塑本身的吸音系数相当高,因此它的表面必须涂上乳胶漆(当然效果最好是喷石粉漆) ,然后定造木框子,将skyline挤紧压入框格内,格子多少,按需要面积而定。最后是钻墙孔把木框子吊挂,这样就不会掉下来了。
                                                        
洋设计土制的便宜办法说了,价格已经降低了90%有多。下面再谈一些更土的办法:

我为了寻找一些较省钱的声学处理方法,结果给我找到下列的帖子。《穷人有哪些搞好环境的好招数?》—2003-3-14 22:50:01 这个帖子很有意思,大家不妨看看土办法是怎样做声学处理的:

http://bbs.hifi168.com/bbs/article.asp?titleid=25654&ntypeid=10&did=23

—今天到装饰材料市场问了一下那些地毯店,他们介绍的吸音布基本上是两种,一种是绒面的,比较薄,8块一平方;另一种也是绒面但是有竖的凹凸条纹,十多块一平方。我算了一下,如果贴客厅的两个面(音箱正对和背对的两面墙),大概是30个方左右(5*3*2),那加起来也就最多四百块,似乎很便宜,试想如果挂地毯,一张几个方的地毯至少四五百块。但是就不知道效果好不好,有没有人用过呢?

—其实穷人也可以穷人的“活法“,在陋室中的东西(衣柜、衣服架、还有衣服,可以挂在墙上的衣服,如大衣、西服之类的,还有一些纸箱等等)本身就是一个很好吸音材料,但是关键是你要懂得摆设哦!这是很重要的一个环节,否则那些东西反而会让你拥有更多的噪音哦!请注意!!!
用纸箱,或用纸板做的园筒,里面放满旧报纸,放在墙角等地方。

—挂了绒布就不用扩散板???最近我也想搞搞听音室,想知道有啥法子,天花吊密封的还是窗格的?
—房间的处理复杂程度远远超过系统搭配。

—用杉木薄板钉个合用的架子,再去批发几打鸡蛋托,最好是白色的,根据需要钉在木架上,如果嫌不好看,可以买些水性颜料,在蛋托上做画也行,简单的着色也行。
这样好不好啊?

—有一调音师傅讲过:
低频:的驻波就用一个空木制箱体与之共振就会解决问题喔~(当然要计算位置)
中频:好多大师都讲过(例如L版)~~一般家具都会吸收并共鸣...
高频:是直线反射...毯之类的东西可以搞掂

—我开始时也是用鸡蛋托,效果显着,就是难看.而且粘贴麻烦。
后来,一次逛街时突发灵感,买回50顶彩色草帽,回到家里,钉一颗钉挂一顶帽.又快又漂亮又有效又浪漫又与众不同。
—好办法!我也挂了两件蓑衣。
—我在天花上也吊了一行草帽
—绿色植物能不能吸音呢?
又想不花钱又想不让家里看着乱,难办啊!没钱就多找些纸箱窗帘加厚,地毯也用不着太多,那玩意对低频作用不大,找准位置放一块就行了,主要是4个角,再就是音箱放的位置和人坐的位置,自己多摆摆位。
—大量收购碎纸机的碎纸吧,装进几个大布袋放四角.....
—鸡蛋托是好东西,先把蛋托钉在木板上,然后把木板钻孔上到天花那,固定好。
—听音区的两个侧面尽量吸音,地面铺一块稍厚的地毯,至于顶嘛,前面已有很多方法,有米的话吊满二次余数扩散板。(请个木匠DIY)

—leslie转贴的文章:

有朋友提了关于吸音的问题,小弟就己所知,提供以下关于声音方面的理论,希望对于各位有所帮助:

1当音波向墙面入射时,有所谓入射的音能(I),墙面会吸收一部份的能量(A),反射一部份的能量(R),其余则为透过的音能(T)。I=R+A+T。材料(建筑材料)中,对于入射音能有较大吸收能力者称为吸音材料,反射能力较大者称为反射材料,透过能量较小者,则称为隔音材料。材料的吸音能力一般以吸音率α表示,定义如下:

α=(I-R)/I=(A+T)/I 声音的透过率,则以τ表示,为透过音能与入射音能之比。τ=T/I。透过率的倒数,则称为透过损失(transmission lost, TL)。

2.以声音的传播特性,我们可以用a.音源侧(点)b.传播途径c.受音侧(点)三个部分作讨论。日后有机会,可作细论。坊间其实也有许多关于声学或音响学方面的书籍,有兴趣的朋友,可以到书局找找。

……

3.吸音材料的种类与特性:所谓声音被吸收,乃是指入射音能,因为材料内的摩擦作用转换为热能而消失。音波传递时会引起介质的振动,例如空气层、木板、合板等板材的振动,分子振动时将消耗能量,音能就逐渐减少。

a.多孔性材质:例如海绵、岩棉、石绵等纤维质。多孔性吸音材料,因为材料中含有大量的细孔、细缝或气泡,所以主要利用细孔中的摩擦作用。音能的抵抗损失则与粒子运动的速度压成比例,空气质点振动最大的部位,是距离壁面1/4、3/4波长之处,在这些地方放置吸音材,效果最大。高频声音的波长较短,于吸音材料处的粒子速度较大,故较易吸音。当音波的1/4波长与材料厚度相等时,音波便极易被吸收。所以当多孔性吸音材料紧靠刚性墙壁装设时,对于高音的吸音效果远甚于低频音。若离开壁面一段距离再装设多孔材质,则既不影响高频吸音,对于低频的吸音能力可再提高。

b.板振动材料:例如合板、石膏版、水泥版等。当声音传至板材时,因音压而使版发生振动,所以音能转换为板振动之机械能,并由于版内部摩擦与版之按装部分的摩擦而转为热能消失。版对于共鸣频率音波的吸音率最大,所以其吸音频率以低频为主。这种特性与前述之多孔材质恰好相反。

c.开孔板:例如有孔石膏版、有孔铝版等。开孔板的吸音能力在于版面上的孔洞或缝隙藉由共鸣而吸音,又称为共鸣吸音体,凡多孔性材质无法处理的低音域至中音域的音波,可以利用开孔板来处理。单一的共鸣器,只在共鸣频率附近有敏锐的吸音作用,要作全面的吸音处理就较困难,其吸音率也受开口率及背后空气层影响,若在空气层再加上多孔材质,其吸音率便可提升。

其实以聆听音乐而言(而非阻绝噪音),与其说「吸音」,倒不如说是控制「反射音」来得贴切。聆听空间其实对于器材的表现有着重要影响,许多前辈也时常强调「摆位、调整」的重要性,(所以回到老话:量力而为、多看多听)。以上野人献曝,希望对于各位能有所帮助,避免消除掉不想失去的声音。(事实上还有所谓「余响」,而余响时间对于室内空间的音响性能评估,恐怕比吸音更为重要)。最后祝各位欣赏音乐愉快!

聆听环境应不应该先要煲?这个问题真将我问倒了。我在<三谈音响贵气>文章里,谈到摆置了Diffractal洐射扩散板块后试聆听时的感想:
「扩散板摆放在计划的位置后,该是聆听付出的金钱和劳动能收到怎样的效果的时候了。
「开声后的第一个感觉是:整个聆听环境忽然变得宁静寂穆了(不单是七八名发着烧的大汉鸦雀无声,瞠目结舌不作声,而是整个聆听环境本身完全没有背景声音了) ;另外一个方面,音乐的节奏聆听起来似乎变得比较「慢」了——它实际上并不是真的变得比较慢了。事实是音响系统在诠释音乐的时间空间,彷佛忽然间变得充裕起来,不必匆匆的去处理,有很多时间去作细致分析,宁静寂穆令回放出来的声音显露得更清晰玲珑、纤毫毕现。弱音乐段的迅态,是一种很难呈现得令人信服的音响回放特性,这时变得轻而易举,我在我的音乐软件中,挖掘出很多以前忽略了的迅态信息…
「习惯了聆听匆匆而过的声音分析的人,骤然聆听到这种颇为陌生的演绎,难免不引起产生这种「慢」的感觉。这是一种就像是从以往的简单的听热闹,升级到细品音韵;从纷乱烦嚣的「急功近利」华尔街股票联合交易所,忽然置身在一个寂漻无为的「看破红尘」寺院里;从吵闹嘈杂进入到空灵宁谧;就像彻头彻尾的一种人生观概念的骤变,不由不感到陌生。
「这种从容不迫的、优游豁达的、闲云野鹤的、逍遥怡然的、淡漠超脱的、慢条厮理的、悠闲潇洒的、一尘不染的、抽丝剥茧的、纤毫毕现的处理音乐讯号的姿态,是我个人最为向往的、可遇不可求的、可望不可即的、雍容高雅的气质风范。它是音乐再生十分珍贵的「贵气」呈露!」
「聆听环境应不应该先要煲?」这纯粹是对陌生的聆听经验的感性初步认知过程,说穿了其实只不过是一个对新的聆听环境所回放出来的声音的熟习过程。试想环境怎样去「煲」?以声音怎样才算是将它「煲」透了?
TOP
125#

听音房间的建筑声学特性

谈了这样多的影响回放出来的声音的因素,综合地说都是为了想声音听来听吧了。聆听室到底有些甚么问题会影响声音回放的好坏?音响器材回放声音的好坏,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。


[upload=gif]Upload/20051179393284912.gif[/upload]

再将上文已经贴上图深入讨论一次,图中纵坐标代表声音的amplitudes振幅,time坐标代表声音的传送时间,整个时间历程曲线所包围面积即是声音在这时间历程的氛围;声音的传送时间历程是由:attack冲撞先后产生数个onset transient实时瞬态声波→进入stationary state稳定状态(期间偶然会有transient瞬态声波突发)→声音开decay衰落(这个阶段就是我们说的泛音、残响、余韵等等声音绕梁表现……因此,我们要研究的,就是怎样能令到整个音响系统不会改变这个声音氛围的状态。

对于聆听房间的建筑声学特性,可以依次地从下列几个方面去考虑:

attack冲撞先后产生数个onset transient实时瞬态声波,当然牵首先连到音响器材的瞬态响应,这一点我们已经谈了。其次就是聆听房间的频率响应特性:

驻波(standing waves)  上文已经谈及聆听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,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,尤其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,是利用每人家里都会有的装满书籍的书架(没有璃门的那种),书籍的不规则外形和不太强的吸声作用,能使声波发生散射,从而减轻声音反射的影响。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,会引致声音的模糊嘈吵。改善的方法,在音箱前方放置适当大小的地毯、在玻璃前加上厚窗帘。

聆听房间的混响时间(reverberation time) 聆听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。尽可能避免房间任何两面墙壁的尺寸相等,或一面恰好是另一面的倍数,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、低频声音产生共振,造成声染。

聆听房间里从墙壁、天花板、地板、家具和人的身体,反复地反射所形成的声音持续存在、逐渐衰减的现象,称为混响,与回声(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。对于Hi-Fi聆听房间的混响时间,控制在0.4~0.5秒范围较为适当。混响时间适度可使乐音丰满;语音饱满,混响时间稍长的话,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。

声染(sound coloration)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,环境令声音丰富化或削弱了,声音变得畸形。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。因此,声染可以说是混响衰减的扩散特性不良的产物。  

空间较大的聆听室不仅对低频延伸有帮助,还可使声音聆听起来感觉更轻松,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。在这种房间里,只要声学处理得当,应该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,所以在其空间只能产生几个共振频率,低频声波的相互干扰较少,听起来显得自然圆润。但中、高频声音的波长远小于空间尺寸,将在室内产生大量驻波,在驻波的相互干涉下,房间在100~500Hz的声学特性一般都较差,而这个频段的声频能量又很高,因此必须重视去做适当的扩散处理。聆听房间的扩散特性善后,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影响时,可采用洐射扩散板diffractal进行处理。

环境噪声声级 聆听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,通常多半是不够充分的,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。

居室中的客厅用作听音室并非理想,因为一般客厅是开放式的空间,走道更造成空间的不对称,加上落地窗造成低频损失,延伸的空间使声音反射不好控制,造成声像偏移。只要没有太多的家具摆设,卧室作听音室是更好的选择,因为密闭的空间容易掌握声音反射问题。

空气流通对聆听室的确十分重要,我的抽气风扇设在洗手间,却很少开,太吵了,好的是我的梯间刚在聆听位旁,像大烟囱似的,空气想不流通也难。负离子发生器有,从香港带回来快十年了,连包装也还未拆的放在角落里,抽湿机在黄梅天气里倒是常开的,否则设备、唱片等都会发霉!这次元旦搬出江门的ARC SP 11 MkII + ARC Classic 60所有的真空管插脚都锈住了,不通电,要替换了它们才能运作!音响器材这东西不经常用的话,就很容易出毛病。
TOP
126#

gan:我本来真的想出版一本有关的丛书,准备分开很多小册子发行,令读者选自己合用的话题来选购,不必要买全套,可省钱及实用。资料都收集齐了正想着联系出版商,初回复说首先要有书号,这时,我的计算机主机不幸被别人偷偷搬走了,数据也随他而逝。现在唯有重新再收集一次,幸好两年前的20-30片backup CD,能保留下不少资料,偷走的却是近两年来所写的和所翻译的心血。gan你认识的友中有出版商吗?谁的友中有出版商的,请与我介绍。谢谢。
TOP
127#


<忍不住再强调:cd机不调平衡就是白买!> 2003-2-20 23:01:20
http://bbs.hifi168.com/bbs/article.asp?titleid=24187&ntypeid=10


harvey 在 2005-1-17 15:22:10 发表的内容
我自己的体验是在LP唱盘方面,唱盘的调功浅说,就是在回放唱片时,求得一个构件与唱片之间的力学上的平衡,极力模拟到与刻录唱片时的情况一样。

TOP
128#

   向伟大的陈伯致敬
TOP
129#

多谢diala教授在<2004年度非常发烧论坛全明星网友选举>的支持,但为甚么在这帖子里却这样惜墨?不多加指导?
TOP
130#

謝謝KENTRYFO。
TOP
发新话题 回复该主题