關于小房間低頻駐波模型分析,THX培訓總監John Dahl在2008年12月的THX Home Theater II培訓課上指出,小型家庭影院的聲學處理主要分為三個頻段:<200Hz, 200Hz-2kHz, >2kHz。

2kHz以上的高頻段,室內音質主要由喇叭本身所決定,房間本身對高頻段音質的影響并不是很大。高音單元的性能、分頻器的質量和箱體的設計很大程度上決定了高頻的表現。在房間內進行簡單的吸音和擴散處理就能達到比較好的效果,并不需要特別復雜的設計和處理(當然,專業的聲學設計處理能使音質更有保證)。這就是為什么很多經銷商的視聽室和發燒友的家里并沒有做什么專業的聲學處理,但高頻段音色表現同樣非常出色的原因。喇叭好,高頻表現自然就好。

2008年底的廣州白天鵝音響展一共有好幾個樓面,參展的Hi-Fi商家都租借了酒店的小房間來展示自己的產品,房間面積奇小無比而且并沒有做任何聲學處理,但現場演示的高頻效果基本都還不錯。 轉載請注明出處,www.jokopic.com

200Hz-2kHz的中低頻段,室內音質由房間和喇叭所共同決定。在這個頻段,房間就逐漸開始對音質產生影響,控制揚聲器邊界反射(Sound Boundary Interference Response)就顯得很重要了。選擇頻率響應平坦的優質揚聲器并正確擺位,在合適的位置放置合適的吸音及擴散材料能保證準確的中低頻效果。專業的聲學設計人員通過軟件分析就能找出合適的位置及相關的聲學參數。

談到這里,我們可以了解到,200Hz以上的頻段,通過揚聲器擺位、在房間內使用聲學處理材料能達到比較好的效果。所以,以人聲或者輕音樂欣賞為主的發燒友,可以咨詢專業的聲學設計師,購買合適的聲學處理材料來改善音質。中國家庭影院網www.jokopic.com

200Hz以下的低頻段,音質基本是由房間來決定的,7萬元的超低音和2萬元的超低音,在音質方面其實并沒有太大的區別。在這個頻率區間,小房間的低頻駐波決定了低頻的整體音色。只有降低了低頻駐波的影響,才能改善低頻效果。因此,多花5萬元購買一只高燒的超低音,還不如購買一只2萬元的超低音,再花點錢聘請一位專業的家庭聲學設計人員進行分析、測試和購買低頻處理道具(EQ、低頻吸音體)來得實際。 http://www.jokopic.com/play-hometheater/4897.html

很多發燒友都以為更換一只“好的”低音炮就能明顯改善低頻音質。很遺憾,房間的低頻駐波處理不好,換上一只100萬元的超低音都無法提升低頻音質。事實上,更換一只100萬元的超低音,聲音可能更加難聽(單元的口徑大了之后,輸出更強,有可能導致低頻駐波現象更明顯)。

降低低頻駐波的影響可以有以下五種手段:

1. 改變房間的尺寸

2. 改變超低音的位置

3. 改變沙發的位置

4. 使用低頻吸音材料

5. 使用均衡器(EQ)

在房間格局已定、裝修已結束的情況下,第2、3、5種手段的結合使用,仍然能使低頻音質有15%-25%的提升空間(取決于房間實際情況)。如果是裝修前就開始聲學設計規劃,那最終的效果將是非常理想的。下面就以實例分析為大家展示小房間低頻駐波的分析流程。
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本次演示的專業軟件由美國HAA協會技術總監Gerry Lemay提供,在此也向美國HAA協會及Lemay先生表示感謝。

房間尺寸的選擇是小房間低頻駐波分析中最關鍵的部分,合理的比例能大幅度降低低頻駐波的影響,同時也讓后期的調試變得更加容易。

啟動家庭影院專業設計軟件之后,進入其低頻駐波分析模塊,界面如下:

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我們將房間各邊尺寸的最小允許值和最大允許值分別輸入左上方相應的空格中,點擊右下角的自動計算,房間尺寸的排序就產生了。在此例中,軟件給出的最佳推薦尺寸是6m長,4.3m寬,2.7m高(藍色的部分)。“Coin(Ax)”一欄顯示的是軸向駐波重合的次數,大家可以看到,重合次數居然為0,相當理想。中國家庭影院網www.jokopic.com

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軟件自動將房間尺寸依次排序,方便工程設計人員根據現場實際情況來進行選擇。從上圖我們可以看到,排名第二的房間尺寸是7m長、5m寬、3m高,軸向駐波重合次數為2次,但這兩次駐波重合是否出現在前四次諧波范圍內呢?如果出現的是高次諧波,那么影響也不大。況且,這個尺寸可以使房間面積和容積都更大一些,客戶肯定會更喜歡這個尺寸。下面我們就來看看其軸向駐波列表。

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從上圖我們可以看到,在200H以下只有兩次重疊。第一次重疊——房間長度軸向的第7次諧波172.5Hz與寬度軸向的第5次諧波172.5Hz發生重疊;它們都屬于高次諧波,共振強度并不會太強;第二次重疊——房間寬度軸向的第3次諧波175.42Hz與前面的172.5Hz發生簡并(頻率相差5%以內),解決問題的方案可以是使用板共振吸音體或者其他技術手段,難度也并不大。所以,排名第2的房間尺寸也是非常不錯的選擇。 http://www.jokopic.com/play-hometheater/4897.html

接下來,我們就以7m長、5m寬、3m高的尺寸繼續分析超低音的位置與座位的位置,目的是在房間中所有的位置都取得一條平坦的低頻頻率響應曲線。

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分析結果出來了:

超低音最佳位置:離前墻139cm(房間總長度的20%),離側墻(左或者右)95cm(房間寬度的19%)。

最佳座位位置(1號位):離前墻436cm,離側墻(左或者右)188cm。

大家可以看到頻率響應曲線還是非常平直的(圖中右下角黑色曲線)。

家庭影院一般有多個座位,我們再添加3個座位。依次進行同樣的分析。

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圖表顯示,后排的兩個位置(2號位和4 號位)的頻率響應曲線不是很理想(圖中右下角藍色和綠色曲線),但通過后期EQ的微調應該能達到比較好的效果。
http://www.jokopic.com/play-hometheater/1764.html


最終平面布置圖如下,到這一步,超低音的位置和座位的位置都基本確定了,我們就可以往后進行深化設計了。本例只分析了單只超低音的設計方案,如果是使用2只甚至是4只超低音,分析的過程將會變得更加復雜。

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