【特稿】打造一间视听室的实战过程

epos

写在前面
这是一篇有史以来写得最艰辛的文章，数次坐在键盘前都不知如何下手，，因为在这间视听室在历时100多天的建造过程中所经历的事情太多了，流水帐式的都记叙下来恐怕没多少人有耐心得看下去，太多理论性的东西担心初阶朋友看不明白，而过于平铺直叙又惟恐引起资深人士的质疑，诚惶诚恐之间苦思良久也找不到切入点，但之前答应过网友要写一写声学处理方面的过程，丑媳妇终要见家翁的，再难写也要尝试一下，因此内容上尽量多添加插图来表达自己的意思，目的就是希望能做到深入浅出，吸引更多的朋友来关心、参与这方面的探讨，谢谢！


一个很偶然的机会，认识了一位从事IT行业工作的H先生，闲谈中得知他也是影院爱好者，话题自然就多了起来，近期他也想在家里上一套家庭影院，聊了一通器材搭配、装修风格等问题之后，得知他最困惑的并不是预算方面，而是居室的隔音问题，据他说平时晚上在家里用等离子收看电视节目时，即使是开到中等的音量，有时也会引起楼上楼下邻居的投诉，问我有什么方法能改善？声学处理工程不到现场考察而随便给出的意见是缺乏专业精神的，所以在一个风和日丽的下午，我们来到了H先生的住所——海滨城。
这是一所格调不俗的高尚住宅区，环境幽静、视野开阔，在阳台凭栏远望，美丽的深圳湾尽收眼底。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:51 编辑 ]

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H先生已经将两间小房打通来准备做一间视听室，合起来约十七、八平方的样子，海景高层住宅的售价非常不便宜，所以即使有这么大的独立空间也十分了不起了。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:52 编辑 ]

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第一次给出的方案还是按常规套路，隔音措施无非是安装中空隔音玻璃、密封门、加地毯挂毯等，这是当时做出来的效果图，由于本人不会使用3DS MAX等软件，只能用CAM+Windows画笔混合起来做，既辛苦又费时。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:53 编辑 ]

megabuck

PL..

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为了验证隔音效果，H先生特意来了趟惠州，带他参观了某音视频录制间和我那间比较简陋的视听室后，H先生对带专业风格的装修格局分外感兴趣，特别是我那间视听室播放90dB以上音量、而楼上楼下均不受影响时，他立即决定放弃常规风格装修方案，重新设计视听室，一切以高品质视听效果为先决考虑条件，预算上没太多限制，具体方案由我们全权自由发挥。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:53 编辑 ]

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别以为限制宽松的工作最好做，恰恰相反，越是没要求越是等于高要求，记得几年前某欧洲客户委托我设计制造一款自动晾衣盒，研发成本和研发周期都没有限制，结果这款产品足足花费了11个月的时间、前后共试验了60多次才达到收货标准。当客户给出宽松条件时，实际上是要求你把潜力和技术水平发挥到最高！所以对这间视听室的规划真不敢掉以轻心了。

重新来到了现场，仔细测量了各项物理数据，并在电脑上建立了3D实体模型。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:54 编辑 ]

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一间理想视听室的标准有以下5点要求：
1 足够的响度（声压级）。在没有噪声干扰情况下，观众听到的重放声应既不感到费力，又不感到震耳。通常要求有85dB的平均声压级，考虑到音乐高潮的不失真重放，可再留有10dB余量，数字环绕声系统更应有20-30dB动态余量。
2 均匀的声场分布。声场分布均匀，可保证整个厅堂内各点声能分布均匀，各区域内观众听到的响度基本一致。通常，均匀的声场分布应保证整个厅堂内最大声压级和最小压级之间不超过6dB，最大/最小声压级与平均声压级之间最好不超过3dB。
3 合适的混响时间。混响时间是影响影院音质的一个重要参数，混响时间控制合适就能提高语言清晰度和音色丰满度，有助声像定位，同时增加响度和声扩散。对于视听室所要求的最佳混响时间，可按其实际容积用公式T=KV/{S[-2.3lg(1-a)]+4MV}求得。
4. 频率响应和有效频率范围。频率响应是指在馈给扬声器电压（一般为1/10额定噪声功率电压）不变情况下，扬声器在参考轴上距参考点为一定距离时输出声压随频率变化特性，它反映了扬声器对不同频率声波的幅射能力。频率响应通常用扬声器输出声压级随频率变化曲线表示，称为频率响应曲线。
5. 信噪比应满足要求。室内环境噪声对正常听觉会产生干扰和掩蔽作用，影院内噪声应低于42dB。

有了指导方针，我们就可以找出现场的声学缺陷，再针对性地采取措施加以克服。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:55 编辑 ]

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第一点.足够的响度。
我们可以在选择器材时加以考虑，这是后话，暂时按下不表。


第二点．控制声场的分布均匀，消除低频驻波

用电脑3D实体模型进行建声分析时，我们发现各个频段内的声级很不均匀，特别是125Hz以下的低频，在墙角的声聚焦比较严重，这就是人们所常说的驻波了。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:58 编辑 ]

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驻波产生的原因是声音在两面墙（主轴）或者四面（切线）及六面（橢球）墙之间来回反射，自己和自己的反射波碰在一起，而产生增强或减弱的效果，最后的波动变成在原地振动、不会移动的波，所以叫做驻波。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:58 编辑 ]

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一个密闭空间有三组相对的墙面，所以会有三组不同的驻波产生。即使一对无响室中频率响应量起来±0dB的超级喇叭，放到普通空间里面，频谱分析仪看起来低频段仍然是高高低低，主要原因也就在这里。驻波的害处很多朋友都知道，这里就不再重复，消除中低频驻波的办法不外乎有两种：扩散和吸收。
大型演奏厅多采用弧面扩散的方法,但在空间比较小的家庭视听室就不太可能了，特别是对付波长较长的低频驻波，这么大的弧面是容不下的。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:59 编辑 ]

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吸音尖劈的效果很好，但体积庞大，造价昂贵，多用于大型录音室和科研部门的无响室，但对付63Hz以下频率的吸音尖劈长度竟达到1米以上，在家居环境里，这个庞然大物显然是不能用的。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 11:59 编辑 ]

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在专业录音室、小型演奏厅里，他们对付驻波另有一套方法，也就是量身建造的低频空箱（Bass Trap,俗称低频陷阱）。这种空箱的制造有一套公式可以计算，材料以MDF板为主，里面再塞进玻璃纤维棉。它的主要作用是吸收某一特定范围频率，当声波进入空箱后会因能量转换作用被衰减、吸收。需要计算的理由则是每个空间的条件都不同，需要衰减的频率与能量多寡也不一样，所以低频陷阱无法大量生产。录音室的控制间里顶多不过20平方大小，却能完整而平直的听到20Hz极低频，主要秘诀就在这里。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 12:00 编辑 ]

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因此，我决定在这间视听室的四个墙角按电脑分析的结果安装上4个针对不同频率、不同吸收量的低频陷阱。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 12:01 编辑 ]

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国外生产商的产品资料介绍以及DIY一族制作Bass Trap的过程。

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 12:05 编辑 ]

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第三点．混响时间的控制
混响时间就是我们俗称的残响，通常定义反射时间为声音减少到60dB所需要的时间（Reverberation Time），缩写为RT60。以下就是纽约大学（New York University）网站一个页面里计算RT60的系统：
http://www.midifan.com/image/tech/plugin/rt60.htm

混响时间太长就会产生像山洞里说话的回声，使音质模糊不清晰，混响时间太短则声音枯燥发干；、听感上不舒适；200立方米以下的家庭影院，0.3秒（300ms）左右的混响时间是比较理想的。
现在这个未经处理的视听室里，无论用RT60公式模拟还是用分析仪器实测，混响时间都大于1秒，这是不符合使用标准的

[ 本帖最后由 epos 于 2006-10-24 12:06 编辑 ]