《影音极品》9月刊：无证据不哔哔，谬传小空间声学搞扩散没什么卵用？

成都小春

缘起：有发烧友跟贴提出疑问，然而这个疑问是广谱存在的，所以专门写一期文章好了。

本帖最后由 hifi1234 于 2017-10-17 18:57 编辑

2015-9-27 18:53 上传
开始170hz那个谷的解释没看懂啊，直达声声程3.6m，反射声声程大概2.05x2=4.1m，声程相差0.5m，为170hz波的四分之一波长，不是半波长，不是波节的位置。
本帖最后由 成都小春 于 2018-8-15 08:22 编辑
hifi1234 发表于 2018-8-14 23:43
那几个谷的原因还是没分析明白，仅仅是地面的原因吗？是地面的话又是怎么计算解释的？
只给你提一句，你就明白了：200HZ以下是属于低频，扩散体的扩散系数比较低，你把音箱到后角的20-30公分乘以2再加上去，就大约够344/1/2=170HZ

所以翻书Baidu党如果不实作永远摸不到声学的门，书上的都是100%理想情况下的算法。。当然书上也是没有任何错的；
而这个实测事实就是地面有反射物扩散，其它无任何变化的情况下，170HZ和270HZ的谷深谷，都有不同程度提升；
如果以270HZ来看，就能接近理论数据了：344 /270/2=约0.6米；
hifi1234 发表于 2018-8-15 20:31:31
基本对上了，170是后墙的原因，370是地面的原因，理论上成立的，我一直信是技术不是玄学

专栏限幅压缩出版：




无删减原文：
    在小众得不能再小众的影音玩家圈，却盛行着各种各样的谬论，光在声学方面都有一大把。诸如：糊隔音毡能隔超低频？（Baidu：影音噪声扰民的自律与爱好的坚持 《影音极品》6月稿）；视听室听音室声学吸声能吸尽量吸，直接吸成半消声室？（Baidu：《影音极品》声学专题:一次性彻底解析视听空间的最佳混响时间）；小空间声学应该照葫芦画瓢的照搬音乐厅的“前硬后软中扩散”，肿么不把乐队也搬去现场？还有小空间声学不需要扩散声场？今天我们就着重从主观和客观角度来掰一掰小空视听室、听音室是否需要扩散处理来均匀声场。

    反射声场涉及到一系列的比较深入的问题，例如导致的定位的方向和距离、空间感的声像大小与位置及包围感、导致音色改变的梳状滤波和共振、还有语音的可懂度，这些讨论起来都比较空洞乏味难以理解，所以今天文章还是以科普为主，引导正确的认知观点，从最基础的层面来讨论剖析这个问题；

    首先，我们先作需求分析，什么是反射声？为毛需要反射声或有什么作用？

    上一篇文章我们也详细介绍过听众在房间中听到的声音有来自声源的直达声、经房间周围界面多次反射的早期反射声、比直达声晚到 50ms以上的密集的多次反射声（混响声）和比直达声晚到 100ms以上的后期反射声形成的回声。

    一些研究表明，音乐厅中令人愉悦的声音体验与反射声的入射角和舞台上直达声的入射角之间的关系有关，尤其是来自侧向的反射声能够增强昕音者的“空间感”体验空间感被公认有两个要素：感知声源宽度和听者环绕感。例如“当一个管弦乐队在大小合适的厅堂里演奏一个强音时，观众能够听到从侧墙面甚至天花板传过来的强大的反射声能量，从而体验到音乐充满了整个大厅的感觉。

    再谈谈用什么方式来优化反射声——扩散体；

    在大多空间中，扩散能够让声音的分布更加均匀，且能够为沉浸在声场当中的听音者提供更加均衡的响应。凸半圆柱、半球体或其它形状的扩散体(不一定所有壁面都砌，两对面可只砌一面)，当声波波长与扩散体尺寸相近或比它小时，扩散体就能起扩散作用。同时，还可避免颤动回声等现象。虽然完美的扩散声场是无法达到的，但大多数情况下，我们需要在房间可闻频率范围内获得一致的声音能量分布。

     哔哔了这么多，读者依然可能感觉云里雾里，说：然而并没什么卵用。所以，作为科普文章，必须要够简明和直观，接下来请感兴趣的读者戴着耳机聆听吉他弹奏时的各种反射界面的直接录音，看一下以QRD扩散体、Poly弧形扩散、放满书的书架、吸音板、板墙的声音区别。

无广告B站：吉他弹奏在不同的界面前有明显肉耳可见的不同效果

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腾讯视频：吉他弹奏在不同的界面前有明显肉耳可见的不同效果

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    相信只要听力正常的人，听完这个科普视频后，都会无比真切的感受到不同的反射界面对声音都会带来或多或少，或正面或负面的染色，导致完全相同的声音出现肉耳可闻的差别，并且这还只是一个乐器的一个点的反射就导致如此明显的变化，如果是在一个6个面的小空间中，一对立体声音箱出来，是不是所有人耳朵听到的声音都是叠加了全部空间固有的反射声场后再到我们人耳朵里去的呢？熟悉我的发烧友都知道，我对一切未知都充满了敬畏，我也不会乱评论不熟悉和没有经过亲生验证过的东西，但要写的东西必然是有充分主观和客观的证据的，且是有足够多的佐证案例和实作来作数据支撑。

    接下来我们就用2个实作将这个反射声给抓出来，并且“扩散体”现场给打散干掉来证明，小空间视听室和听音室是需要扩散处理的，并且还属于特别重要的一环；同时还会再用一个比较大一点的空间，也不是特别大，只是相对于皇帝位来说，音箱的上下左右4个面都“找不到边”来证明，大点的空间反而对小带宽的扩散体不是那么重要；

    第一个实作：是15年的一个顾问项目，长4.27宽3米高2.86米，面积12平容积37立方内，属于天朝极具典型的家居空间类型，在日益高涨的房价下，我们伺候的玩家空间也越来越小，例如玩家圈新秀当红的长沙曦哥，才8平玩出高境界。所以12平居然现在看来可以说是好空间了。。。。我无力吐槽。这是处理完成后的照片，空间混响时间按THX认证所引用的PMI标准设计值为0.18-0.24秒，项目完成后实测值为：从125HZ到4KHZ的国际6个倍频混响时间为0.2到0.25秒达到0.225正负25毫秒（下面实测图的红色柱状图为混响时间）；

    接下来提交关键证据：空间为5个面深度声学处理，唯有地面只有妥协维持大硬光面存在；音箱为前右音箱，MIC放置于皇帝位，MIC离音箱距离2.4米，蓝色频响曲线为地面无任何可扩散物体，绿色线为音箱与MIC之间的直线的地面上有放置反射扩散物体；蓝色线可以看出380HZ处有一个低于主体频响约10DB的谷，绿色线因为有地面放置扩散物体，谷消失；

从上面的实测数据可以看出除了200HZ到400HZ以外的几乎频响曲线完全重叠，接下来我们做一个数据模拟，理想情况下：

路径差=音箱反射路径距离1442*2=2882，反射路径-直达声路径2400=0.482米；

出现谷频率半波长=声波速度344/380HZ/2(半波长相差180度出现抵消)=0.452米；

吻合实测值；

     为了快速工作，使用的是真力声学卷尺：背面显示距离90CM，正面显示波长90CM频率为375HZ，4分之1波长为90CM的频率为93.75HZ

    这个实测可以很明确的证明在6个面里中有5个面有深度声学处理已经解决了扩散问题的情况下，来抓取唯一一个大硬光面的地面镜面反射上有无扩散的对比数据看出，小空间声学并非不需要扩散，如果是6个面都无扩散，可以想象问题的严重性，而在我们实际使用中，有的只是问题的严重程度不同，以我们耳朵是否能够解析出这种差别而已；

    为了进一步补充这个问题，再举一个实测来佐证：就是相对于皇帝位，根本就找不到一次反射点，“找不着边”的情况。

    从上面的照片可以看出是一个比较大的空间，大到在皇帝位的MIC都找不到侧墙的一次反射点。看一下实测数据：混响时间如预估的一样，125HZ-4K是0.66-0.79秒，因为空间大，一般烧友常说的镜子法则找第一反射点根本在皇帝位看不到镜子里出现主箱子，所以频响到没受到太多空间影响，表现得相当平直。空间内说话大气洪亮，声如洪钟，一进入犹如孙悟空被封斗战圣佛瞬间说话有了回音。在这种大空间第一次反射点都找不着边的情况下，小尺寸的扩散体反而不显得特别重要；

水平有限，不喜勿喷，欢迎雅正！

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