私家影院的聲學(xué)處理

上期說了隔音，這期說說建聲設(shè)計的另外一部分：聲學(xué)處理。隔音而言，無論什么視聽環(huán)境，理論和做法都差不多，隔斷聲橋。

而聲學(xué)處理部分，則不同的環(huán)境講究完全不同。我們會重點講私家影院和會議室的聲學(xué)處理。

這期，先講私家影院。

首先 為什么要做聲學(xué)處理，不做聲學(xué)處理的私家影院會怎么樣？從小房間的聲學(xué)特性講起

這也可稱為硬件要求。一個房間有長、寬、高3個尺寸，在每個方向都有一個最低諧振頻率。房間內(nèi)實際的最低諧振頻率是由房間的長度決定的，其波長等于房間長度的兩倍。如一間長為6m的房間，當(dāng)聲速為344m/s時(室溫20℃)，房間內(nèi)最低諧振頻率約為29Hz，這也是能在該房間內(nèi)產(chǎn)生有效聲響的最低頻率。即便音響器材能發(fā)出低于最低諧振頻率的聲音，但由于在房間內(nèi)不能形成半個波長，不滿足共振的條件，因此不能產(chǎn)生諧振，也沒有足夠有效的聲壓，所以也得不到最佳效果。房間的三維尺寸決定了3個基本的固有諧振頻率和與3個基本固有諧振頻率成整數(shù)倍頻率的諧波存在，這些聲波在房間內(nèi)傳播時互相干涉，產(chǎn)生繁雜的組合諧振頻率。

從聲學(xué)上講，房間可視為一個共鳴器，當(dāng)聲源頻率與由房間三維尺寸決定的固有諧振頻率(簡正頻率)一致時將會形成駐波，產(chǎn)生共振，這就是聲共振現(xiàn)象。視聽室內(nèi)的聲場均勻度、聲染色和頻率不規(guī)則性都與聲共振有關(guān)。這種共振將給原始信號加上房間聲共振的色彩，造成聲染。一般表現(xiàn)為在中低頻某段或某幾段頻率響度過度加強，\"嗡嗡作響\"，造成該頻段信號重放響度失衡，嚴(yán)重時將大大影響聽音效果。至于高頻段的諧振分布則較均勻，聲染較小，不足以影響整體聽音效果，因此重點應(yīng)考慮中低頻段諧振的影響。

從影院系統(tǒng)的構(gòu)成，在一套私家影院系統(tǒng)里，少也有6個聲道，多的話便是十幾個聲道，當(dāng)這么多喇叭同時做為音源出聲的時候，在沒有經(jīng)過專業(yè)聲學(xué)處理的房間里面，直達聲和反射聲，多個不同地方的直達聲反射聲同時傳入人耳，人耳只會有一種感覺，吵鬧，極其吵鬧。

聲學(xué)處理的目的是什么？

·清晰度；對白，細節(jié)，空間信息

·聲像定位

·包圍感；沒有間隙，聲音轉(zhuǎn)向自然

·頻率響應(yīng)；符合目標(biāo)曲線

·動態(tài)范圍；功率，背景噪音

·一致性；座位間差異很小

清晰度是聲學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵要素，因為其完美性取決于其他所有要素的完成度。影音系統(tǒng)中最重要的就是電影對白可懂度，同時觀眾也必須能夠聽懂歌詞，體驗輕微的細節(jié)音效和感受真實的聲音。影響此項標(biāo)準(zhǔn)的因素包括設(shè)備的質(zhì)量，房間混響時間，背景噪聲電平和觀眾在聲場中的所處的位置等。

聲像定位是指在三維空間中精確定位聲音位置的能力。很多唱片包含從左到右，從前到后將觀眾360度包圍的聲像。如果觀眾能清晰地定位視線前方聲源的具體位置，那么該系統(tǒng)的聲像定位是很準(zhǔn)確的。如果系統(tǒng)的聲像定位感很好，那么即使是唱片的質(zhì)量不佳，聽眾也會很容易在眾多的聲像中察覺某個特別聲像。

音響系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠在三維的空間中還原出錄音信號中的所有聲像位置，聽眾們能很容易定位這些聲像的位置。錄音信號中的各個聲像聯(lián)合組成了一個環(huán)狀的聲場，將聽眾包圍起來。正確的包圍感要求聲場是360度無縫銜接，在聲場中沒有因為揚聲器電平設(shè)置不正確或者的擺位錯誤所引起的聲音過高或者過低的區(qū)域。包圍感要求體現(xiàn)三維立體聲場，但最重要還是能真實營造出環(huán)境聲場。

我們怎么做聲學(xué)處理？

從音場定位上講，我們有前置音場和環(huán)繞音場。

從混響時間時間上講我們要處理高頻，中頻，低頻。

最先到達人耳的聲波是直達聲，它的傳播路徑是最短的；是揚聲器與聽眾之間的直線距離。聲音清晰度和聲像定位的質(zhì)量主要是由直達聲所決定的前期反射聲加強了人聲與音樂的深度（包圍感），前期反射聲增強了直達聲所產(chǎn)生的聲像的空間感。

下面右側(cè)圖完美再現(xiàn)了前置揚聲器在房間內(nèi)的反射。

一，前置喇叭后墻應(yīng)該強吸音

解決什么問題，首先拉深音場的縱深，其次減少后墻的聲反射，更加重要的一點解決低頻繞射的問題。

二，前置喇叭的第一，第二反射面

第一反射面以擴散加吸音為主，比例約為3：1，解決音場橫向拉伸和聲反射的問題

第二反射面以吸音加擴散為主，比例約為1：3，解決第一反射面的反射音吸收問題。

三，環(huán)繞聲場處理

環(huán)繞聲場處理在整個影院的聲學(xué)處理中尤其重要，

在環(huán)繞喇叭周圍及天花采用強擴散，目地是營造整個環(huán)繞包繞感

其他區(qū)域采用吸音為主，吸收反射面的 反射音。

四，低頻混響時間的處理

在整個影院的構(gòu)筑過程中，最令人頭疼的應(yīng)該就是120hz以下的低頻處理。低頻每經(jīng)過一次反射，聲強增加6db，因其波長較長，在房間內(nèi)基本不存在指向性。

從房間的低頻波長分布圖中不難看出各個波形的分布，當(dāng)波峰疊加的時候就產(chǎn)生駐波。怎么有效的減少各個面的波峰疊加，就是我們處理的關(guān)鍵。

第一自然是減少低頻聲反射。在喇叭的前后左右采用薄板共振原理制作相應(yīng)的低音吸收腔體處理，減少反射面的平行面同樣可以減少低頻駐波的產(chǎn)生。典型的是魔力空間的減震墻結(jié)構(gòu)。

我們的目的盡量減少房間駐波，以便我們能更清晰的感受到低頻的聲波。

用什么材料來做吸音和擴散？

現(xiàn)在市面上有很多木質(zhì)擴散板。本身為板拼接結(jié)構(gòu)，采用杉木板，容易受潮變形，由于我國幅員遼闊，空氣濕度不一樣等問題，經(jīng)常容易產(chǎn)生嚴(yán)重的爆裂問題。

市面銷售的吸音材料，多數(shù)以聚酯纖維吸音棉為主，往往因為成本等原因限制，極少有高容重的吸音棉出現(xiàn)，多在500g容重左右。

而定好的吸音需求的是高容重的吸音棉。

經(jīng)過初期一些慘痛的教訓(xùn)，我們現(xiàn)在對材料的要求非常高，我們定制專屬擴散體，針對不同的使用位置我們有3d和2d兩種不同擴散體。吸音，我們選擇德國巴氏夫原廠定制的三聚氰胺吸音材料。低頻采用減震結(jié)構(gòu)結(jié)合巴氏夫吸音的方式處理。所有的聲學(xué)處理魔盒，都采用阻燃的透聲布外包。這個也不可忽視，非透聲布，會讓聲學(xué)處理失去意義，非阻燃存在安全隱患。