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Ambechoic Designs 含殘響的設計
不同於在Non-Environment 房間中吸收所有的反射音,另一種設計是在每個表面上放置寬帶擴散器來擴散每個反射音(除了地板以外)。在這樣的房間中,脈衝響應如圖11 所示,密集的反射音全都降低了音量。房間大部分區域,反射音音量都比直接音低至少20dB。
圖11:Blackbird Studio C 中的脈衝響應(在Cox 和D'Antonio 加了吸音和擴散之後,2009 年)。
圖12:The Church Studios 的這個寫作室使用精確的平面造形和角度位置(最著名的是左側的弧形反射器)來控制房間內的反射音。照片:WSDG
來自側牆,地板和天花板的反射行為。房間中未經處理的平坦表面,聲音是從其他表面反射來的。在圖2(上)可以看到
在Ambechoic 房間含有殘響的情況下,每個表面都覆蓋有擴散器。混響室內特定位置,以聽眾的角度來看,聲音不再從牆上的某個點傳來,而是從牆上的所有位置,如圖13 所示。這些反射音路徑都和紅色路徑不同,而且距離也比較長。結果,曾經存在平坦牆壁之間各反射音間格的時間內,被密集的一組低音量的早期反射音所填充。這些強度較小,因為擴散的能量是以半球形的方式散佈出去。這就是為什麼有時候使用擴散取代吸音也會有幫助的原因。
圖13:擴散器將聲音從所有牆面反射回來。紅色的聲音路徑表示未加裝擴散器平坦牆面的反射路徑。
擴散反射音的振幅足夠低,不會對立體音像產生影響,音染也會大大減少。這是由於振幅降低,和頻率響應的平順所致(由於擴散反射的聲音中存在多種時間延遲導致的結果)。事實上,擴散反射的型態,在最佳聽音位置之外不會有聚焦效果,離開最佳聽音點產生的音響品質降級,會比較趨緩。
Blackbird Studio C 基於這些原理,如圖14 所示。這個房間的經驗是,人們沒有意識到牆壁上的聲音反射:聽起來幾乎是沒有回聲的,但有殘響!在此房間中播放的立體聲和多聲道素材感覺有較寬廣的聆聽區域,以及穩定的音像。這種類型的房間也非常適合錄音,因為高水平的擴散反射有助於整合Acoustic 樂器的音響,並向音樂家提供聲學反饋。
圖14:Blackbird Studio C –殘響的設計。
另一個實施例是Petrovic 和Davidovic 的MyRoom 原理,它將吸音板放置在擴散的前面,來實現相似的結果。這個擴散器不是很硬,很重,因此允許某些聲音(尤其是低音)到達吸音體。
在實用性方面,所有這些方法都使用大量的擴散,因此很難在家庭工作室中實現。擴散的深度至少應為四分之一波長才能完全有效,必需要在整個房間牆面周圍安裝約20 cm 深的擴散才能實現低至500Hz 以上的頻率達到擴散的效果。為了擴散低音頻率,擴散器必須更深,建築物也必須非常堅固,以承受擴散的重量。
結語
考慮遵循那種房間設計理念時,重要的是要考慮自己的個人喜好及預期。出現這麼多不同設計的原因之一,因為沒有聲學解決方案是完美的。多看多聽,找出最適合自己的控制室風格。
聆聽室低頻率的問題
所有低頻率頻譜染色是由房間模式(駐波)引起的。 房間模式是室內空間內空氣的共振,其共振頻率與房間的尺寸有關。對於喇叭配置,房間和聽眾位置,都會激活許多房間模式,並且很容易從頻譜分析儀看到其中的波峰值和波谷值,例如圖1 中的峰值。在音樂中,這些房間模式會引起某些音符的放大。 和某些音符的衰減。 通過突波測試,在音符結束後很容易聽到共鳴發生出來。 這會產生混濁,通常會影響低音音符,大鼓或管弦樂隊中低音樂器的精度。
圖1 Salford 大學聽音室內的低頻頻譜,音場處理前。 (在Cox 和D’Antonio,Acoustic Absorbers And Diffusers,2009 年)
在控制室設計的早期階段,流行的解決方案包括將牆壁向外張開,利用最佳的房間長寬比,保有表現良好的低頻響應。房間內向外張開的牆壁可以有效地減少Flutter Echoes 顫動迴聲的問題 – 聲音介於平行表面出現連續反射的,明顯的行為,稱為Ring Effect 振鈴效應 – 但是,對房間模式的影響很小。為了得到預期效果,張開的牆壁與低頻率的波長相比必須足夠大,這意味著房間的一端必須比另一端窄得多,這顯然是不可行的。房間最佳縱橫比的所謂“黃金房間比例”也曾流行了一段時間,但最近的研究顯示,相對於其他控制方法,這些比例是次要的(Fazenda 等,2005)。 除非您要處理的房間駐波分佈很嚴重(例如:在立方形房間中可能發生的情況),否則不值得重建房間以獲得黃金比率。
房間中低音頻率的平衡取決於收聽者和喇叭的位置。一個簡單的測試方法就是播放單一的低音頻率並四處走動。將能夠聽到聲音的變化。對於非常低的頻率,您會在房間周圍找到幾個最大聲和最安靜的點。所有喇叭靠近牆壁放置時,低音效果都更多,因此,只要房間尺寸允許,最佳喇叭擺放位置的取得,通常是以距離牆壁大約1 米開始調整。因此,不建議將喇叭放在太靠近角落。某些高級監聽喇叭內建濾波器 (例如:DynaudioLYD, Core 系列,如圖 15 ),如果喇叭靠近牆壁或放桌子上,則需要使用這些DSP 濾波器,可以對此交互進行一些控制。
好消息是,喇叭的位置通常在家庭工作室用戶的控制範圍內。一般認為低頻對音源的定位幾乎沒有貢獻(儘管當我們考慮真實音源時並非如此,它適用於立體聲和環繞聲再現系統),並且許多監聽系統現在都依賴使用重低音喇叭產生低頻訊號,通過反複試驗應可獲得更好的重低音喇叭擺放位置。可以坐在平時的聆聽位置,讓朋友在房間內移動低音喇叭,聽具有相當穩定的低音線的曲目。半米或以上的動作最有效。(將低音喇叭放置在平常的聆聽位置,然後四處走走,找到具最佳低音響應的位置。這就是放置低音喇叭的位置。)不應將低音喇叭放置在離主喇叭太遠的地方,以免讓低頻和高頻於到達聽音不同時間到達聆聽位置。
同一套原理適用於具有兩個低音喇叭的系統,或具有全頻喇叭(立體聲或環繞聲)的系統,但與房間模式的交互反應更為複雜。通常,移動喇叭,仍然可以聽到差異,但是需要多加小心。如果使用兩個低音喇叭,請將它們放置於將房間一分為二的對稱線。可以將它們一起對稱地移入或移出該線,也可以沿房間前後移動。如果使用全頻喇叭,例如在立體聲系統中,則需要配套地重新規劃聆聽位置。
解決低頻模式的最典型的室內聲學處理是吸收。從理論上講,擴散器可以改變房間的模態行為,但是這樣做可能需要大得不切實際。與壁厚且由磚製成的房間相比,能使大部分能量通過牆壁逸出的房間(在薄石膏板結構中很常見)具有更好的低頻響應性能,而在該房間中,所有能量都在空間中反射。擁有薄壁或根本沒有壁是低頻控制的最佳形式,問題在於解決低音響應會以犧牲鄰居的理智為代價。更實際的解決方案需要高效的低頻吸音器。泡棉通常需要至少一米厚才能顯著的吸收低頻,因此,共振型吸音器有此需要,在小房間中震膜板設計最為常見。一些製造商的產品,在狹窄的頻率範圍內,到可以有效地處理。當放置在牆壁上,尤其是在房間的角落或簷口附近時,效果最好。仍需要用這些材料覆蓋相當大的表面積,以顯著減少低音轟鳴聲。即使在最小的房間裡,一/兩個是不夠的,低音處理成為房間設計中最昂貴的部分之一。條狀震膜吸音板做在靠近地板和天花板的牆壁上,是一個很好的解決方案,讓牆壁剩餘區域有足夠空間,在耳朵的高度放置用於處理早期反射音和殘響的吸音板。一個非常典型且舒適的解決方案是將大而柔軟的沙發放在房間的後面!
延伸閱讀:控制室設計指南-上篇
延伸閱讀:控制室設計指南-中篇