室内声学处理与音箱的摆放改善声音回放品质的几招

2011-10-10 16:48:55来源: 互联网 关键字:声学  处理  音箱  回放品质

美国发烧天书《绝对音响》(TAS)2000年的11月号(总第127期)刊出了Robert E.Greene先生所撰“Room Treatmeat & Speaker Placement”一文,简单明了地对改善室内听音环境的实用方法和音箱的摆放原则作了介绍,因切实可行,尚有一些参考价值,特加以编写,供对此感兴趣的读者参考。

众所周知,听音室的声学环境对音响系统的重放效果有着远比其它任何一种音响器材更大的影响。虽然有不少改善声学环境的方法,但对听音室作过多的处理反而会误事。比方说,让声音能有所扩散当然很好,扩散让声音向四面八方散射并能避免出现回声,然而,要是让屋子里处处皆为扩散表面,便会使立体声的声像定位变坏,声音皆向四方传播而无法精确地聚焦为声像。

小房间的室内声学情况则更为复杂。虽说好些音响书刊专门对此作了介绍,但都说不出确切中肯的意见,问题在于有不少相互矛盾之处,不同的专家也发表了不同的意见。但关于室内声学环境和音箱的摆放位置及聆听位置对音响重放效果所起的重大影响倒是意见一致的,本文将不谈那些深奥的原理以及那些稀奇古怪的处理室内声学环境的方法。我们只介绍一些简单实用的和人人能做得到的处理室内听音环境的方法。

1、在地面铺一块厚实的地毯。

最可能会对声波加以严重反射的恐怕便是地面了。虽然地毯对低频不大能起作用,但首先要办的事便是设法吸收些高频的反射。在直达声之后头5mS(毫秒)或稍后几毫秒形成的早期反射,将会变成直达声的一部分,又因它们多来自同一方向,因而便会让人听到。应当避免让发声纯真的音箱去夹杂着发出些地面反射回来的高频声。又因为不大可能在天花板上加些软衬垫,因此,如果不在地面上铺陈以地毯,便会有两个平行而且反射强的表面,声波就将在地面与天花板之间来回地反射,从而让声音变得难听。

2、在窗户上挂窗帘。

在一些音乐厅中,总是避免装有反射的玻璃。在听音室内,由于各面墙壁都离得很近,因之,玻璃所产生的反射声很容易会让人感到讨厌。可以设法在窗户上挂些可以拉开的窗帘,在聆听音乐时便拉上窗帘。另外,不要在听音室内摆放带有玻璃前面板的书柜和家俱。

3、设法破坏平行墙面的反射。

平行的墙壁同地面和天花板一样,皆有可能会产生无穷无尽的反射,从而出现“多次回声”,让声音变得难听。可以用力拍击双手,如果听到了回声,便说明听音室内有些问题。书架、尤其是乱七八糟随意摆放些书籍的书架,作为声波的扩散器,便可以隔断那些平行面的反射,虽然已有好些专门制作的声扩散屏出售,但在听音室内摆放几个书架便可以起到相当不错的效果。

4、在高音单元的“镜像反射点”上粘贴些泡沫。

除非听音空的天棚犹如教堂那么高大,否则便应在音箱的每一高音单元的“镜像反射点”粘贴些泡沫块。所谓“镜像反射点”指的是这样的点:当将一面镜子摆放在天花板上(或地面)的某个点时,能够从聆听位置上看到镜中的高音单元。虽然对于天花板的处理不必像对地面的处理那样严格,但能够作适当的处理仍然是很有好处的。比较图1和图2便可看出,当在天花板的镜像反射点贴以厚度不过几个毫米而面积不超过0.1m2的泡沫后,室内的听音环境便已得到了改善。

5、不能让混响过长。

在镜像反射点粘贴些小的泡沫块并不会让听音室有过多的变化。然而,要是粘贴大块的泡沫或是挂上相当厚实的窗帘时,便会因为吸声过多而让重放出来的音乐听来有死气沉沉的感觉。薄而轻的吸声材料将能很好地吸收高频,但却对低频不起作用。通常,吸声材料的厚度得大体上同声波的半个波长相当,才会起到吸声的作用。对于10kHz的声波来说,波长仅3.4cm,因此,因厚度几个厘米的泡沫便可以吸收高频;然而对于200Hz的低频,因为波长已大到1.7m,因此,用厚度只不过几个厘米的泡沫自然便无济于事了。因之,听音室内将明显地会存在音调的不平衡。人们所听到的将多半是带有混响的声场,而且高频多被吸收而低频吸收甚少。

6、可稍许贴近些音箱去聆听。

有时,偶而进行些尝试,便不妨坐在稍许靠近音箱的地方去聆听音乐。实际上,有许多人便往往因为坐在远离箱的地方去聆听音乐,因而实际上是在听房间而不是听音箱。靠近些去听会感到愉悦,虽然未见得能够像听直接从音箱中发出来的声音那么真切,但作为一种试听标准的比较倒是不无好处的。顺便讲一下,其实几乎所有的录音制品在录音时,不论录音是好是坏,皆是在“近场”进行监听的。

7、地面反射实乃声染的一大来源。

前面曾提过,用吸声材料可以吸收地面和天花板的早期反射的高频部分。此处所指的早期反射便是在直达声之后头5mS内到达的那些反射声。如此迅速便反射回来的声波将会跟直达声融合在一起。这些早期反射的两个顶端倍频程将只会产生一些刺耳的声音,但是其中频段便会产生声染。由图3和图4可见,在存在地面反射以及对听音室进行些基本的处理从而消除地面反射后的情况。消除反射后,中频段便非常的理想,响应已呈平滑状态。这也是为何那些线声源式的音箱会迷惑一些购买者的原因。由于不再有有所延迟的地面反射(或是更确切地讲,地面和天花板以及音箱的组合已不再产生反射),所以音箱的声染便自会降低了好些。不过,对于点声源式的音箱,将仍然可以设法选购到声染少的,如图5所示那样。问题是,为了获得这么良好的特性,便不得不在地面上铺上大块的泡沫。当然,可以在聆听音乐时临时放上,不听时便拿开。只在镜像射点上摆些厚实的泡沫可以解决问题。

但是,侧墙的反射却是另一码事。为了能够增加些“空间感”,有些人便希望以有些侧墙的反射为好。由于音乐厅极为高大和宽敞,侧墙的反射将会在经历一定的时间后才会反射回来。因此,让人听来便会悦耳。但是在家里的听音室内,由于侧墙的反射回来得过快,就不那么好听了。曾经试过在镜像反射点上贴以吸声材料,并且还在靠近侧墙处专门摆放些书架以扩散声波。不过,究竟应当如何处理还得通过实际的试验。注意如果想利用强些的侧墙反射来增加空间感,还得专门去选购那些离轴响应相当好的音箱。

8、为获得最为恰当的低频便要反复试摆音箱。

关于音箱的摆放,这个问题比较复杂,此处只能作些简单的介绍。有两个会对音箱的摆放产生影响的因素,一是室内的谐振态势(room resonance mode);另一是听音室的边界对音箱辐射阻抗的加载作用。根据Allison(阿利森)效应,当边界离开发音单元的距离为九分之一波长时,发音单元便不会为边界的反射所加载。因此,音箱在该频率时的声辐射功率便要少些。虽然可以利用计算机和专门的编程软件来确定音箱和聆听者的最佳位置,但花几个小时的时间去进行反复的试摆仍是很值得提倡的。记住音箱中的低音发音单元离开地面,侧墙和后墙的距离应当尽量选取不相同的数值。按照一般的摆放原则,这些间距中的中间值的平方应当大致上和最大间距与最小间距的乘积相当。如果将音箱摆放在离墙角较近的地方,低音便会有所增强。

可以用“颤音”(Warble tone)和声压电平表来进行测试,如果将音箱摆放在某一位置时能够听到较多的300Hz以下的声音,便证明已摆放好音箱了。要是有条件使用一台RTA频谱分析仪,便更易于确定音箱的摆位。对于音箱的摆放位置,应当有耐心,得反复地试而不要气馁,因为通过辛勤的劳动便定会有让人惊喜的收获。可参看图5,只要原买的一对音箱不错,在坚持反复地试摆后便会发现,原来自己的一套音响器材还真的不赖。

图例:

图1、在对Harbeth监听40号音箱加上脉冲后,于聆听处测得前沿后边2-3ms得尖峰乃是从音箱直接来的。除在地面铺设以地毯和在侧墙处摆放的些书架外,未对听音室再作任何的处理。


 
图2、情况与图1相同,但是在高音单元的地面和天花板上的“镜像反射点”放置了10CM厚的0.6X0.6M的泡沫块。由于泡沫的吸声,脉冲信号后2-3MS处的尖峰以消失。

图3、在聆听位置上,头5mS中某时刻的频率响应。在Spendou SP1/2音箱上输入以脉冲信号时并在天花板的反射点上贴有泡沫。除地面铺设有地毯外,未对听音室进行任何处理。注意5mS窗口的低频滚降,随着频率的增加,高频段也有些衰减。留意400Hz-8KHz的一段。


 
图4、基本同图3。但对地面作了些声学处理,即在镜像反射点上摆上厚度0.3M,尺寸为1.2X0.6m的泡沫。注意中频段以变得平滑。

图5、在通过精心地摆放好音箱后,Harbeth监听40号音箱在聆听位置上的稳态响应。

关键字:声学  处理  音箱  回放品质

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/1010/article_12192.html
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