視聽室的聲學(xué)要求
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(nèi)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(dāng)聲速為344m/s時(室溫20℃),房間內(nèi)最低諧振頻率約為29Hz,這也是能在該房間內(nèi)產(chǎn)生有效聲響的最低頻率。即便音響器材能發(fā)出低于最低諧振頻率的聲音,但由于在房間內(nèi)不能形成半個波長,不滿足共振的條件,因此不能產(chǎn)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有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(shù)倍頻率的諧波存在,這些聲波在房間內(nèi)傳播時互相干涉,產(chǎn)生繁雜的組合諧振頻率。從聲學(xué)上講,房間可視為一個共鳴器,當(dāng)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(chǎn)生共振,這就是聲共振現(xiàn)象。視聽室內(nèi)的聲場均勻度、聲染色和頻率不規(guī)則性都與聲共振有關(guān)。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(xiàn)為在中低頻某段或某幾段頻率響度過度加強(qiáng),"嗡嗡作響",造成該頻段信號重放響度失衡,嚴(yán)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(yīng)考慮中低頻段諧振的影響。
為了避免或減弱這種有害的聲染色,使共振頻率均勻分布,避免出現(xiàn)突出的孤立的某段或某幾段頻率諧振模態(tài),一種方法是合理改變房間的三維尺寸。可以考慮通過適當(dāng)?shù)膬?nèi)部裝修、制作隔斷墻以及吊頂甚至拆除某部分非承重墻等方法來改變?nèi)S尺寸(這種合理改造也要同時考慮建筑物的結(jié)構(gòu)安全因素,如打算拆除某段墻體,最好征求一下建筑專業(yè)人士的意見)。簡單地講,這跟設(shè)計音箱時選擇內(nèi)部三維尺寸的原則是一致的,即長、寬、高不能成整數(shù)倍或太接近。具體的聲場諧振模態(tài)、計算公式及有關(guān)數(shù)據(jù)不再一一列舉,必要時請參閱有關(guān)聲學(xué)書籍。在此提供一個由國際電工委員會(IEC)參照歐洲的家庭聽音室提出的IEC29-B家庭聽音室標(biāo)準(zhǔn)供參考,如表1及圖1所示。
另外一種方法則較勉強(qiáng),即可以在保持房間原有三維尺寸不變的情況下合理地布置,使用適當(dāng)?shù)奈暡牧希栽黾訅γ、地板等的界面阻尼,使突出的某頻段共振的強(qiáng)度降低,將共振波峰拉平、拉寬,從而降低有害共振對整體音效的影響。但此方法效力有限,只適用于有害共振強(qiáng)度不大的情況。因為如要為降低較強(qiáng)的有害共振而一味加強(qiáng)吸聲材料的話,同時也會使混響時間大大縮短,同樣會令聽感惡化,使重放音效變得死氣沉沉,缺乏色彩和生氣。