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[声学技术] 影音听音室设计:房间建模与建声前仿真分析

2021-6-29 11:17:21 1132 0 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

大雁南飞 帖主

2021-6-29 11:17:21

相信大师在hao4k影音都看到过各类曲线图,各类带色彩曲面图,看上去很专业,实在这些图案大部分都是由CARA软件天生的,CARA是视听室起头建立前的模拟软件,可以将你行将打酿成的视听声学模拟出差不多的结果。
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4 Y$ H3 p; J+ w( a  P  j而大师在的起头影音视听室建造前,都需要对我们的空间(房间)的原本声音有一个根基的领会,这样在具体施工时才晓得应当怎优化,作声学空间设想时有目标性的设想革新。/ F, j9 u" R- C9 v$ Y/ M2 e1 u' I& X
一个房间的声学特征若何,光靠利用公式是死板的,光凭几条建声原则是空洞,幸亏我们可以操纵专门的软件,将看不见的声学特征酿成直观、形象的图形。本贴的重点不是 CARA 软件自己,而在于经过它的分析给我们供给的很多有代价的信息。
# ]8 c0 F$ y! V7 S$ [3 w下面我们就起头吧:9 g5 @; s8 y% c# E3 F
首先,停止房间建模,长5.13米,宽3.34米,2.8米,音箱选 JBL K2 5500。墙壁材质选砖墙,天花板材质选混凝土,空中是实木地板。加上一扇门和两个窗。0 F# N3 q7 t7 x* j3 X
1.gif
6 N7 q7 U1 E( a1 u* C三维结果以下:
8 _: W, ?1 S, O0 L7 N6 _% i 2.gif
/ N* s/ \% i, C# s+ \5 l我们先辈行声场情况(压力区)分析。CARA 在5Hz-40960Hz范围内分118个频次点,对房间内1000-3000个均匀散布的位置经过停止计较。经太长时候的运算后,显现一个3D视图,可以以动画形式持续播放。我这里挑选部分频次的情况。
! m3 R' x/ X. {/ P$ q 3.gif ) {8 S: J) }, ^( x' U
4.gif " z* c% g3 i" H$ H) C
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( W9 r* Y4 B( Y 6.gif 6 X" R' G# H+ ~" X& ]8 a' U
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. A$ \6 d. }+ P1 F 8.gif
8 D( c- F  e' A% s& ?" i 9.gif 7 N3 ^7 r$ o/ c# e
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' E# L/ H' A: M' t+ q0 U$ [9 e 11.gif
$ \& _# p1 L; N, j  B  ~图片的右侧有图例,色彩越接近红色,SPL 声压级越高,越接近黑色,声压级越低,类似于地理课上学的地形图。若何色彩对照越大,表白不均匀性越大,声场越不理想。对照着房间形式表中的数据,从上面的图形可以看出,一路头是长度偏向的驻波,强度很是高。接着是宽度偏向的驻波加入,使得声场更加复杂。加上高度偏向的驻波影响后,已看不出一个较为平滑的地区。是以,要找一个各频段较为均匀的听音区变得很困难。
- r" k5 f- }$ H+ q. n图中两个蓝色圆点暗示音箱位置,黄色圆点暗示听音位置。4 |* a% ?% F  d  f3 g
要留意:驻波并不是低频才有,而是倍频关系。如最低频次是30HZ,就同时会有60、120、240HZ……一系列的驻波。不外30HZ的最强,影响最大,也是我们要重视的频次。
3 W7 Y3 O( _4 ~+ k% F3 u3 I同时,我们也得出一些结论:驻波是有纪律可循的,驻波的峰和谷的位置随频次而改变,驻波的强度极高,驻波能量集合在墙角的结论不完全正确。
8 \1 d. x* A% X3 ~# S为什么稍微改变音箱和听音位会对声音发生很大的变化,还是由于峰和谷的散布很不均匀引发的。
2 {* K! M3 d, ?! C' {# P1 E好,我们继续停止仿真。让我们看下混响时候:
1 D( `" n' |8 S5 _+ W7 w7 R 12.gif 5 P" Z0 ?4 `+ I  @9 f1 Q) P
图中绿色的两条线是理想状态的混响时候,是一个容差范围。成果,混响时候严重偏长,低频达2.5秒,中频和高频都在1秒以上。这类房间,底子没法用来听音乐,最好的器械也是白费。
: E5 S& B: _1 U+ c8 Z" Q; C& W% Y我们再来看下房间的瞬态响应:; E1 [: X# T1 m" a" F* G' G0 X
13.gif
1 {' ^5 X! n* q5 W  d% V$ \: c很糟,余振不竭啊,说明房间的阻尼特征欠安,低音牵丝攀藤,控制不住(固然中、低音的也好不了)。. i- ~  @* ~3 f' v( {
最初我们停止频次响应分析:
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% Z) a. T# V+ s" s( F+ i需要说明一下,频次响应和听音位置亲近相关,特别是低音部分。图中蓝色为直达声,红色为总的声音频响曲线。图中直达声高频有一个深谷,这是扬声器模子的题目,疏忽。只要直达声才是音箱发出的我们需要的声音,我们只关心红线和蓝线的符合水平。从频响可看出此房间声音必定很差:低频高了10dB,中、高频的峰谷都跨越10dB。唉,这可是 JBL K2 啊!7 B/ x9 j2 E& P# w3 F/ B

6 M; m8 B" E  b& K5 e1 `" d经过上面的分析,希望能对大师了解建声的重要性、对挑选摆位的方式上有所启发和帮助。8 j! O9 ?( r8 t# u4 i6 R' s
从上面这些图可以读出很多的信息,希望能有 DX 指导、交换。
" A2 ?1 }1 [: K7 a/ ?5 {2 I% @' R7 jCARA 还有一个很有用的功用就是音箱摆位和听音位的优化,你给音箱和听音位规定答应变化的地区,软件会自动找到最好的位置。对于不想过量停止声学处置的烧友来说,可以起到很好的参考感化。有了它,你不必拿着镜子和卷尺那末辛劳地停止位置调剂了!8 @5 }) @( N2 P: H7 R/ X
CARA是一个很好玩的软件,操纵简单,易于上手,能供给很多有代价的信息。9 W5 l8 y* U! I
' L/ n  o% z, l; s5 D2 e! X
假如想简单地改良听音结果,用它的位置优化功用就很适用。假如想领会自己听音室的特征,用它的仿真分析,会对你的室内声场、混响特征等有很直观的熟悉。
1 z1 k% d3 [4 q/ @/ m不管想不想自己设想听音室,玩一下也无妨。
) P, _- o0 ], T, h" K0 z7 @这里提醒一下,软件不是万能的,分析的成果仅能供参考,一定要与现实丈量连系起来才能获得理想的结果。# Z5 }, w. H& V
( h9 L7 i$ v* _4 i% N0 a
建声前仿真主如果领会驻波的情况,然落后行有针对性的设想。% \$ q6 R, i. ^1 |' P7 P& W) b2 {* P
你的一切设想(不包括分散)都可以在 CARA 中停止仿真,甚至可以试听建声后的声音。在论坛中看到的各类房间声学设想案例和分析图片均是由CARA而建立的,进修CARA软件并不难,一共就只要几个按钮。而我们hao4k影音中绝大部分用户都是被曲线图给吓着了,实在都是由CARA天生的。可是CARA只是一个建声前的模拟软件,他可以按照你声学房间现实的空间来模拟设想,这样就大要晓得一些数据,会什么样子的,在模拟时就将声学设想好,避免施工后再大量革新可以削减没需要麻烦。. E0 j! E* p7 ]# n' t8 }1 U

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