八、二次余数扩散器十分好用
在说二次余数之前,先说扩散。所谓扩散就是喇叭发出的声波无论从那个方向射入一个反射体,那些声波都会均匀的向各个方向反射。所以,扩散可以说是无指向的。而一般的声波反射呢?通常是定向的。例如利用一个斜面来反射声波。理论上,只要是一个反射面的长度大于声波波长,则所有波长比反射面小的频率都会被反射到某个方向。
从以上的叙述中,您可以了解,在音响迷的音响空间中,我们需要的是扩散,而不是定向的反射。因为扩散会使室内的声波更均匀,而定向反射只会对某个局部达成影响。
再来,什么是二次余数呢?它的英文是Quadratic Residue。这个名称来自于计算公式hn = (λ0/2N)‧Sn中,Sn就是以n平方除以N的余数而来。式中λ0是想要扩散的中心频率波长(例如以1000Hz为中心频率),N是您决定的扩散器格子数(也就是踏步)。请注意,踏步的数目必须是质数,例如7,11,13,19,23,29…等等。n则是0,1,2,3,4,5,6,7,…。hn则是n那个踏步的高度。
好处是扩散范围很宽
其实,告诉读者们二次余数扩散的简单公式,可能无助于您对于声波扩散的了解,我主要的目的是要让您了解这个名词的由来。以这种理论为基础的扩散器种类很多,其中有专门扩散用的,也有扩散与吸收二者兼用的,更有扩散、吸收与反射三者兼用的。此外,除了供墙壁使用之外,也有供天花板使用的。
为什么二次余数扩散器会在近年倍受欢迎呢?因为它有一个扩散特性:如果以中心频率为准,它扩散范围的低限可以向下延伸到中心频率以下约半倍频(假若中心频率为1000Hz,半倍频就是750Hz),上限则很高,可以达到中心频率的(N-1)倍。假设中心频率为1000Hz,该二次余数扩散器的踏步为7,则扩散范围的上限约6000Hz。
看到这里,我想您已经了解,一般外面所见到的二次余数扩散器几乎都是针对中频以上的频率;而且踏步数越多(这里指的踏步数是单组的数,而不是二组三组的总和),扩散频率的上限也就越高。此外,为什么没有人会做三个、五个踏步的?因为它扩散的上限比较低。
九、 大空间比小空间好
为什么大空间会比小空间好?道理很简单,因为大空间的容积较大,喇叭发出来的声波受边界(六面墙)扭曲程度比较小,您所得到的声音将会比较正确。这也是为什么如果我们使用计算机软件做喇叭测试时,通常都必须要求在越大的空间下测量。因为声波少了边界的干扰扭曲,测试结果才会越准确。很多人不知道,其实许多喇叭计算机测试软件的有效值只在300Hz以上而已,低于300Hz的频率因为波长较长,容易受空间内边界的干扰,以至于造成测试值的不可信。而无响室所要达到的目标,其实就是在理论上完全消除空间边界的干扰,使得测试结果准确可信。
在一般人的家中,大空间就是客厅与餐厅共享的开放空间,小空间就是特别设计的音响室或一般房间。在大空间中,我们所需要考虑的是空间的多功能共享、聆乐时的干扰、以及喇叭的低频量感是否足够等问题。如果能够适当调配,您所得到的声音通常都会比较轻松、均匀与正确,而且低频向下沈潜的能力会更强。至于驻波,即使大空间也不可能完全避免,不过危害的程度会相对的降低。
在小空间中,喇叭发出的声波受边界扭曲得很严重,驻波的危害也远大于大空间中,低频段的延伸也永远受限。不过,小空间由于容积小,可以不必使用大功率扩大机与大型喇叭,空间的布置也比较省事。
十、 东西多比东西少好
这里不是指器材越多越好,而是音响空间里的东西越多越好。不过,东西越多越要整理,不要随便乱丢,造成满室脏乱。为什么音响空间里的东西越多越好呢?因为这些东西会对声波产生自然的吸收与反射作用,达到自然调节室内残响的作用。请记住,质量越重的东西对于中低频或低频越会产生吸收作用,有时候可以解决一些中低频驻波的问题。例如柜子、沙发、书架、CD架等都具有这种功能。而表面多纤维、多孔软质的东西则对高频具有吸收作用,例如绒布沙发的表面,地毯厚绒布等等。
假若音响空间内东西很少,只有一套音响以及几张CD、一张沙发,这么阳春的空间很容易产生回音过长,高频太亮,声音虚而不实的缺点。同样的,如果音响空间里的各种柜子都装上玻璃门,也会产生过多的高频反射。所以音响空间内的各种柜子最好都不要有玻璃门。
十一、音响空间的比例重要吗
十一、音响空间的比例重要吗
所谓音响空间的比例,一般人都会习惯的称为「黄金比例」。事实上这里「黄金」二字只是代表珍贵难得而已,与真正的「黄金比例」无关。为什么音响空间要讲究长宽高的比例呢?如果比例正确恰当,可以将音响空间内的驻波强度降到最低,减少中低频驻波对于聆赏音乐的干扰。所以,如果您有机会装修一间不受干扰的专用音响室,当然要顺便讲究空间的长宽高比例。先天条件先具备,加上后天的布置调整,音响空间的效果当然就会高人一等。
到底怎么样的比例才是最好的黄金比例呢?如果要简单点,只要是长宽高的数值不要互成倍数就可。说得白话些, 这三个数值相互无法除尽即可。若是讲究些,则要背一些简单的数字,这些数字都是以计算机计算过,驻波强度很低的相关数字。您可以记住以下三组:A. 1.00 : 1.14 : 1.39;B. 1.00 : 1.28 : 1.54;C. 1.00 : 1.60 : 2.33。以上三组数字的1.00代表着房间的高度,其余二个分别为宽与长。从数字上看,您可以发现这是三个容积大小不同的空间比例,到底要用那一种比例,那就看您有多大的空间而定了。
十二、 驻波只宜智取,不要蛮干
驻波是什么玩意?简单的说,驻波就是赖着不走的声波。赖在那里不走呢?赖在二个对立的平行墙面之间。一个空间有三组对立的平行墙面,所以,一个音响空间就会有三组驻波混在一起。
其实,驻波就是空间的共振现象,只要二对立平行墙面的距离等于半波长的整倍数,就会产生共振,也就是驻波。、例如,一个5公尺长的距离就是34Hz的半波长(声音的速度每秒340公尺除以频率34Hz就是全波长10公尺),这样的长度就会在34Hz的2, 3, 4, 5, 6, …倍处产生驻波。也就是在34Hz, 68Hz, 102Hz,136Hz…等处产生驻波。
假若,空间内三组平行的墙面个别所产生的驻波有相互重迭之处,那就会形成更强的驻波。这个更强的重迭驻波就是我们音响迷俗称的驻波。例如,如果三个平行墙面恰好都有102Hz的驻波,那么,这个音响空间中最强烈的驻波就是102Hz。
事实上,音响空间内的驻波不仅会发生在平行墙面上,也会发生在对角线的长度上。所以,当喇叭在播放音乐时,音响空间内所产生的驻波是非常复杂的。幸好,音响迷并不需要了解那么复杂的驻波,您只需要知道驻波形成的原因就可以了。
为什么我说驻波只宜智取,不要蛮干?第一,驻波并不是只有单一频率而已,它的范围很广,您无法以某种设施去准确的「抵销」它们。第二,驻波的能量很强,通常会比正常音乐的音压还高十几dB以上。这么强的音压根本不是以用来「微调」的调声秘技所能够应付的。所以,依我多年的经验,音响迷对付驻波最好的方法就是避开它。用什么方法避开呢?用喇叭摆位以及变换聆听位置的方式来避开。
假若我硬要用某种措施来降低某个强烈的驻波,是不是可以成功?如果您想不计代价去做,当然有许多前人研究出来的方法。例如假若要吸收102Hz,就要利用公式计算,用什么吸音材料、怎么安置法,用量多少去吸收它。在录音室中,多少都会有这种吸收中低频与低频的设施。或者,您也可以设计一个很大的二次余数扩散器,专门扩散较低的频段。不过,还是那句老话,吸收的量不仅无法精确的控制,还会对邻近频段做负面的影响。
在此我要再度强调:对付驻波最有效的方式就是建造一个比例恰当的音响空间。假若没有机会建造,最省事、最聪明的方法就是以「喇叭摆位」与「变换聆听位置」来避开它。许多人很「铁齿」,偏偏不信邪,就是想要与驻波正面交锋。老实说,我已经「铁齿」过了,我的经验就是老人言。如果您不听老人言,吃亏就会在眼前。
十三、音响空间要考虑残响时间问题吗
什么是残响?「残响」英文是Reverberation,中文也有称混响或余响者。表面上看,残响好像与回音、堂音是相同的东西,实则不然。回音是指当一个声音发出后,我们可以在稍后听到另一个相同的声音,就好像声音跑出去后又回来了,所以叫回音。堂音(Ambience)指的是在音乐厅中音乐的包围气氛,它是由声音发出之后的第一次反射音以及稍后的反射音组成。藉由第一次反射音传回耳朵的时间,我们可以概略的判断该空间的大小。
残响有严格的定义
至于残响,顾名思义,它当然也是声音发出之后残留在空间中的响应。不过,它还附带了一个严格的规定,那就是:当一个声源发出声音之后,声音强度降低到只有最初的负60dB强度时的时间,我们就称它为为残响时间。注意到没有,关键的数字就是「负60dB的强度」。这也就是一般人所称的RT-60。
到底残响时间对于听音乐有什么重要性呢?虽然它不能代表声音表现的一切,但是它对于声音的「质」具有很大的影响力。例如声音听起来温暖与否、饱满与否、清晰与否;或者是比较明亮的、华丽的等等。在现代的音乐厅设计中,残响时间通常都订在2秒左右。而歌剧院的残响时间就需要比较短,大约1.5秒左右。不过,即使同样的残响时间,每个音乐厅所展现出来的声音特质还是不会一样。这也显示残响时间无法说明所有的声音特质。
说到这里,我想您必定明白,即使在自己的音响空间中,适当的残响时间是很重要的。当然,由于我们的音响空间很小,所以不需要像音乐厅那么长的残响时间。到底我们要多少残响时间呢?一般家庭音响空间的残响时间视空间大小而有不同,通常可以定为0.2-0.5秒之间。残响时间越长,声音越华丽;残响时间越短,声音越厚实。
残响时间很难精确计算
既然我们知道要多少残响时间,但是我们要如何来控制、得到自己所需的残响时间呢?理论上,残响时间可藉由公式来计算。最早的残响计算公式由Sabine推出,后来Eyring又在Sabine的基础上做修正。基本上这些公式都要先知道室内物体表面材料的表面积、吸音系数、室内总吸音量、室内容积等,然后带入公式计算。问题是,在很多因素的影响下(声源的指向性、扩散性、材料吸音系数的误差等),经过计算得来的残响时间往往无法精确。所以,我辈音响迷即使知道怎么计算,也没有多大用处。
既然残响时间那么重要,我们却又无法掌握,到底我们要怎么办呢?我想,最终只能靠我们自己的耳朵来调配室内各种反射、吸收与扩散材料。在此我有几个原则提供读者们参考:如果在音响空间内讲话略感吃力,就是吸音过多;声音略干,就是残响时间不够长;听起来有鼻音,就是中频段有音染。如果拍手声音清脆,就是残响略长;掌肉声丰厚,就是声音饱满。
十四、 隔音很重要,但是又无奈
居住在公寓里,音响迷最怕的就是吵人与被吵。因此,大部份音响迷在听音乐时,都会把门窗紧闭,以免自误误人。除了吵人与被吵之外,隔音对于听音响还有实质上的意义,那就是因为噪音降低之后,相对的动态范围就增加了。例如原来未做隔音前,室内噪音大约有60dB,做过隔音处理之后,噪音值可能会降低到50dB。如此,您就增加了10dB的动态范围。
公寓隔音到底要怎么做?通常,窗户会是最大的噪音孔道,最简单的方法就是换个双层铝窗或更好的气密窗。它所费不多,但是效果很好,是投资报酬率最高的作法。
再来,音响空间的门要做隔音吗?我可以告诉您,如果要替门做隔音,那可要花很多钱,算起来非常不划算。何况,被吵的是自己家人,他们会原谅您的。但是,如果您的音响空间是客厅,这时可就要替门做一些隔音装置了,否则对面邻居难免要抱怨。通常,客厅的门不论是木门或铁门,几乎都没有隔音效果(包括号称可以隔音的昂贵铁门),邻居在走廊的谈话隔着门听得清清楚楚。比较有效的隔音方式是在里面再作一层隔音比较好的门框与门板,但是这样在实际使用时会非常不便。所以,如果您真要解决客厅门的隔音问题,唯一的方法就是请专业人士,将整个门框连门板都换掉,取而代之的是真正的隔音作法。我估计这样做下来至少也要十万台币。
花这么多钱就能够保证将音乐阻隔在自己家里吗?不!您的音乐还是会透过墙面、地板与天花板的振动而传到邻居家里,尤其是低频更难阻隔。这么说来,真的无法做隔音吗?您不可能为了听音乐而把自己的音响空间做得像录音室吧?录音室的隔音作法等于就是在房间中再建一个悬浮的房间,它所耗去的空间与金钱绝对不是您愿意付出的。
所幸,我在前面已经说过,您可以在音响空间中加钉一层石膏板,石膏板与水泥墙之间的空气层会阻隔一些声波的传递。再加上双层窗或气密窗,这样您已经可以向邻居交代了。
请记住一个原则:双层中间夹空气层的结构永远比单层的结构对隔音来得更有效。不过要注意的是双层板之间不能有太多角材相连,否则声波的振动还是会透过角材从一面传递到另一面。
十五、 即使有完美的空间,也要找对器材搭配
很多人以为,只要将音响空间理想的布置好,就可以随便选用音响器材。其实,这是错误的。无论您怎么布置,每个音响空间难免都会有自己的声音特质。这些声音特质还需要找到适合的喇叭,才能发挥红花绿叶之效。我们只能说,如果将音响空间尽量理想的布置好,我们的搭配范围会宽广得多。反之,如果音响空间布置得不理想,一定会产生严重的偏颇。此时,我们只能找到少数的器材来适应这样偏颇的空间。
再者,每个人的音响空间大小都不同。不同的空间大小也要搭配不同尺寸的喇叭。通常,小空间配大喇叭、或大空间用小喇叭都会增加困扰。如何替您的音响空间找到最适合的喇叭尺寸?我认为非得有丰富的经验无法成事。请记住,喇叭过小,您将会过度的驱动喇叭,引起喇叭严重的失真而不知。喇叭过大,您也将会为了如何消化过多的声音能量而伤透脑筋。
从来没有自己动手微调过音响的音响迷,充其量只是个纸上谈兵的将军;从来没有自己动手打造过音响空间的音响迷,也仅是计算机族中的苹果族,充其量只知其然而不知其所以然。音响之所以迷人,不仅是让我们享受到美好的音乐而已。更重要的,是让音响迷得到不断超越的那份成就感。您想超越自我吗?请先从「新音响空间十五守则」超越起吧!