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[声学技术] 声学技术:设计听音室的七大设计问题与过程

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发表于 2021年06月30日 21:29 29587 3 来源:视听声学> 声学技术 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |

大雁南飞 帖主

2021-6-30 21:29

听音室设计问题,希望对大家有帮助。
一般来说,完整的设计过程有以下几部分:
一、测量房间尺寸,画出平面图
房间尺寸是设计的依据,因此要精确测量。同时要注意门窗的大小和相对位置。如能提供实景照片更易说明问题

二、确定设计目标
在开始设计之前,必须明确听音室的用途,是 Hi-Fi 还是家庭影院。确定混响时间、频率响应、瞬态响应等指标。当然 DIY 么就只要定好混响时间就可以了。

三、分析房间,确定听音位和音箱摆位
这是重要一步,但易被 TX 忽略。先用模式计算器计算出长、宽、高轴向的模式,分别按三个轴线方向进行分析,找出驻波强度较小的位置放置音箱和听音位。摆位主要受房间模式、低频凹陷和边界反射干涉影响,如果确定在第一反射点进行有效的吸声或扩散,就忽略边界反射的影响。具体原理见我的基础贴。
由于房间模板的谐波有无数次,实际上在低频、中频和高频都存在。我们必须先算出临界频率,在临界频率之上的驻波通过吸音处理来解决,在临界频率之下,通过摆位优化加低频陷阱来处理。如果算不出临界频率,按200Hz计。
根据临界频率,筛选模式计算器中的数据,把大于临界频率的模式去掉,这样就能知道长度和宽度方向分别有几次谐波。以宽度方向为例,如只需要考虑一次、二次、和三次模式,找出这三条曲线中适当的位置,此处三种模式的声压都较小。如下图:(需要权衡和拆衷)
1.gif
据此,找到在宽度方向主音箱的位置,这是一个比例,即离侧墙距离与总宽度的比例。同理,找出音箱在长度方向离前墙距离与总长度的比例。前后左右效果音箱根据标准摆位即可,牺牲一些低频性能影响不大。低音炮的摆位要用上面的方法与墙面反弹计算器相结合,找出较合适的位置。
同理,找出长度方向听音位的位置。沙发紧靠后墙的摆法是效果最差的。
2.gif
如果数字学得不行,得,简单一点,用下面的方法:
3.jpg
然后,需要与杜比或THX标准摆位比较。在平面图上画好音箱和听音位,再画出各音箱的角度。如果偏差不大就 OK。否则的话,又要进行拆衷。
4.jpg
5.gif
摆位决定了,就可以确定银幕的大小。
6.png
视角要小于40度,仰角小入15度。据此,银幕的大小和高度就可以确定了。再根据投影机的焦距,算出投影距离。

四、确定墙面和低频陷阱的结构
要获取好的性能,就要注意使用宽频吸声结构,空腔是少不了的。吸音材料可供选择的有好几种,注意穿孔板的低音吸音原理与聚酯吸音板等不同,前者是共振吸声,后者是多孔材料吸声,低频受1/4波长限制。因此,同样的空腔深度,穿孔板的低频性能要好一些。
下面是厂家网站上找到的错误图:
7.jpg
低频陷阱多多益善,因为低频陷阱的表面积远比墙面面积小,假定吸声系数与墙面相同,但总吸声量总要比墙面吸声量小得多。这也是低频怎么吸也不会过的一个原因。
各个墙面和吸声结构同样也要获得外观上的统一,性能与美观并不冲突。材料表面的颜色选择,如果用平板电视,可根据自己的喜好来定;如果是投影,最好选灰色系,这样环境光不会对投影颜色产生影响。

五、验证吸音性能
定好大体方案后,可进行手工验算或用软件仿真,根据验证的结果修改方案,直到吸声系数达到指标,并且是全频带均衡的。同时要看频响曲线是否较平坦。
用艾伦公式计算混响时间误差太大,不推荐。如果有CARA等软件仿真,需要手工添加吸音材料的材质,这样可提高精度。
扩散目前无法用软件仿真。

六、施工
如果设计没有问题了,就可以进行施工了。注意要先做好布线工作。声学结构的工艺与性能关系密切,该减振的地方要减振,该密封的地方一定要密封,严格的施工才是质量的保证,否则就是纸上谈兵了。

七、试听和性能测试
听音室完成后,必须进行测试和试听,据此进行一些细部的调整。
业余条件下无法测试,可用耳朵来判断。播放从20Hz到20KHz的扫频信号,吸到的音量不应有大的起伏,如果起伏大,说明频响有大的峰谷。聆听宽频的音乐,从结像可判断中高频频响左右声道的对称性,从声音的清晰度和透明度可判断混响时间是否合适。从低频的速度和下潜程度,是否收放自如,可判断低频吸音和驻波抑制是否到位。注意要多与耳机听音相比较。
播放低频正弦波,人在屋中走动,可找到驻波较弱的地方,对摆位进行微调。
至此,听音室完工。
测试和分析工具:
1、AudioTester 测试软件
可以测量频率响应、脉冲响应和失真,与高质量的声卡配合,可以使你的 PC 机成为一个声学实验室。
可生成声音和音调波形文件,支持 ASIO。用于听音室测试完全没问题。该软件免费,共享版没有功能限制,只有运行时间限制。注册后,会增加波形生成器和示波器。
手册和软件下载:http://www.audiotester.de/download.htm
2、iRoom
免费软件,包含房间模态计算和分析、混响时间计算、低频响应预测、吸声系数数据库、房间尺寸顾问等功能。作者是以色列声学专家,2003年以来一直在 Kinneret 大学参与声学教学,精通编程,呵,声学家自己编程序的,不多见。
下载:http://www.room-acoustics.com/projects.html
原文出处199:城东大头
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15867995270 2

2022-9-8 11:03

不做低频陷阱,还有什么材料可以吸收低频
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hao4k 3

2023-2-4 21:47

15867995270 发表于 2022-09-08 11:03
不做低频陷阱,还有什么材料可以吸收低频

海绵是常见的
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大H牛蹄 4

2023-3-16 02:10

专业知识,谢谢分享
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