私家影院的聲學處理

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

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

這期，先講私家影院。

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

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，當聲速為344m/s時(室溫20℃)，房間內最低諧振頻率約為29Hz，這也是能在該房間內產生有效聲響的最低頻率。即便音響器材能發出低于最低諧振頻率的聲音，但由于在房間內不能形成半個波長，不滿足共振的條件，因此不能產生諧振，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倍頻率的諧波存在，這些聲波在房間內傳播時互相干涉，產生繁雜的組合諧振頻率。

從聲學上講，房間可視為一個共鳴器，當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，產生共振，這就是聲共振現象。視聽室內的聲場均勻度、聲染色和頻率不規則性都與聲共振有關。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，因此重點應考慮中低頻段諧振的影響。

從影院系統的構成，在一套私家影院系統里，少也有6個聲道，多的話便是十幾個聲道，當這么多喇叭同時做為音源出聲的時候，在沒有經過專業聲學處理的房間里面，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。

聲學處理的目的是什么？

·清晰度；對白，細節，空間信息

·聲像定位

·包圍感；沒有間隙，聲音轉向自然

·頻率響應；符合目標曲線

·動態范圍；功率，背景噪音

·一致性；座位間差異很小

清晰度是聲學設計的關鍵要素，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，體驗輕微的細節音效和感受真實的聲音。影響此項標準的因素包括設備的質量，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，那么該系統的聲像定位是很準確的。如果系統的聲像定位感很好，那么即使是唱片的質量不佳，聽眾也會很容易在眾多的聲像中察覺某個特別聲像。

音響系統應當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合組成了一個環狀的聲場，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域。包圍感要求體現三維立體聲場，但最重要還是能真實營造出環境聲場。

我們怎么做聲學處理？

從音場定位上講，我們有前置音場和環繞音場。

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生的聲像的空間感。

下面右側圖完美再現了前置揚聲器在房間內的反射。

一，前置喇叭后墻應該強吸音

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，環繞聲場處理

環繞聲場處理在整個影院的聲學處理中尤其重要，

在環繞喇叭周圍及天花采用強擴散，目地是營造整個環繞包繞感

其他區域采用吸音為主，吸收反射面的 反射音。

四，低頻混響時間的處理

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

從房間的低頻波長分布圖中不難看出各個波形的分布，當波峰疊加的時候就產生駐波。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生。典型的是魔力空間的減震墻結構。

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？

現在市面上有很多木質擴散板。本身為板拼接結構，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，經常容易產生嚴重的爆裂問題。

市面銷售的吸音材料，多數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，多在500g容重左右。

而定好的吸音需求的是高容重的吸音棉。

經過初期一些慘痛的教訓，我們現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。低頻采用減震結構結合巴氏夫吸音的方式處理。所有的聲學處理魔盒，都采用阻燃的透聲布外包。這個也不可忽視，非透聲布，會讓聲學處理失去意義，非阻燃存在安全隱患。