发烧论坛

注册

 

发新话题 回复该主题

音响空间问题诊疗室 [复制链接]

查看: 4689|回复: 13
1#
特别企划/撰文 刘汉盛

音响空间问题诊疗室
在多声道时代,由于喇叭数量增加,并且还增加了前所未有的超低音,因此空间与喇叭之间的关系显得越来越复杂,许多读者们也对音响空间的诸多问题显得越来越迷惘。这也难怪,当喇叭只有二支时,我们对空间内的各种声波反射、吸收就已经很难掌握了,现在5.1声道总共有六支喇叭,它的复杂性可想而知。要命的是原本二声道时代就很难解问题的中低频驻波,再加了超低音之后更显害处。
为此,我把过去一年多来许多读者们在读者回函中「音响诊疗室」中有关各种空间的问题(包括与多声道有关的空间问题)做个集结回答,并且尝试着以多声道时代的观点来解释空间的总总解决之道。希望能够为读者们提供一条更清楚的音响空间之路。
问题:我最近改用5.1声道,二支环绕喇叭放在聆听位置后面,以前二声道时按照前硬中吸后扩散的原则去布置聆听室,现在需要改变吗?
回答:对于前声道与中声道,「前硬」的原则不必改变。而环绕喇叭摆在聆听位置后面,由于环绕喇叭只负责较低的音量去营造环绕包围感,所以原本的「扩散」装潢也不必改变。要注意的是超低音的摆位,虽然理论上够低的频率没有方向性,但超低音还是会发出具有指向性的频率,所以假若您使用一个超低音,最好放在前声道偏右的地方。因为按照管弦乐团的编制,大提琴与Bass是在右边的。假若用二个超低音,最好把二个超低音各摆在左右前声道喇叭的内侧。此时,喇叭附近「前硬」的作法对超低音的猛爆与向下延伸也会有帮助。因此,无论您是使用二声道系统或多声道系统,前硬中吸后扩散的装潢原则是不必改变的。
假若您采用7.1声道实该怎幺办?此时会有侧环绕喇叭,我想「中吸」的原则仍然不必改变。为什幺?因为中段要吸收的是来自前声道喇叭的二侧墙第一次反射音,这会有助于定位感的清晰与声音的干净感觉。侧环绕喇叭发出的声音不至于被附近的吸音材料吸收,所以不必担心。

〔DTS ES建议的喇叭摆位(左) & 欣赏DVD Audio时需要的喇叭摆位(右) 〕


问题:以前用二声道时,音响空间没有发生什幺问题。改用5.1声道之后,有时候落地窗会被低音震得嘎嘎响,请问有没有办法改善?
回答:落地窗会嘎嘎响是因为超低音发出的低频与落地窗的共振频率相同,所以引起声响。如果改变超低音的音量以及摆位都无法改善的话,那可能就没办法了。
问题:我最近有机会改建音响室,我想在隔间的同时就把5.1声道的喇叭都镶在墙里,这样看起来音响室比较干净。施工前有什幺要注意的地方?
回答:把喇叭镶入隔间墙里看起来当然很干净,不会到处都是喇叭。不过有几个问题需要考虑:
■第一、以后是否就不换喇叭了?假若以后有机会要换喇叭,您必须预留未来喇叭可能的大小空间。
■第二、喇叭镶入墙面的方法很适合看AV,但并不一定适合听纯音响多声道。为什幺?因为根据ITU-R的规定,纯音响多声道时要使用五支一样的喇叭,而且喇叭高度最好约120公分,前声道与聆听者的角度是30度,环绕声道与聆听者的角度是110度,中声道当然是0度正对着聆听者。而且聆听者的位置刚好要在五支喇叭围绕的中心点,您说向这种摆法怎幺能够把喇叭镶在墙里?当然,ITU-R的规定不是圣经,我赶保证大部份人家里都无法这样五支喇叭,也不愿这样摆。
■第三、喇叭要镶入墙里一定要考虑到会不会共振的问题,假若听音乐时经常听到木板共振的杂音,岂不大煞风景!
■第四、把喇叭镶入墙里,声音有把握好听吗?我在英国看过的录音室里,他们的5.1声道混音室都是把喇叭摆在外面的,没有镶在里面者。所以,您要这样做之前务必思考清楚。
问题:我现在想把二声道加上侧环绕与后环绕,让它变成7.1声道,而且我想把这四个环绕喇叭装在天花板上,请教要注意哪些事情?
回答:想要把环绕喇叭装在天花板上,这样比较不会占空间,的确是不错的想法,不过我自己没有这种经验,不知道音响效果会如何?要把环绕喇叭安装在天花板上,一般的环绕喇叭可能在安装上会比较有问题,因为您必须让那些喇叭有向下的俯角。我知道Thiel有专门为天花板安装而设计的环绕声道,使用起来应该会比较美观,效果也可能比较好。不过我想安装这种天花板喇叭可能需要另外钉天花板才行。对了,假若您想把环绕喇叭安置在天花板上,为何不把中声道也安置在天花板?当然,其它喇叭都在天花板,地上只留二支前声道,这样声音能不能够融合?这也是必须尝试后才知道的。
问题:我改用5.1声道之后,觉得声音比较吵了。使用5.1声道喇叭时,聆听空间内的吸音材料是否要比二声道时代更多?
回答:空间内吸音材料使用的多寡并没有一个公式可言,它与空间内的家具多寡、空间的容积大小都有关系。大空间里所需要的吸音材料要比小空间还要多,如果室内已经有许多家具,吸音材料的量也可以适量减少。到底要安置多少吸音材料才是最适当的?这很难用数字表示,不过可以用经验来传承。以我的经验来说,只要在室内以正常音量讲话,可以感觉到自己的声音具有丰润的特质,那就差不多了。如果觉得自己讲话的尾音很短,甚至声音干干的,或要讲得更大声才能维持原来的听感音量,那都代表吸音材料已经太多了。反之,如果以平常音量讲话时就可听到讲话的尾音很长,甚至觉得环境有点吵,那就代表吸音材料不够。
在多声道时代,由于更多的喇叭发声,而且发声地点也增加了,再加上音乐或电影音效软件在混音时可能都已经把堂音、残响等加料混入,所以听二声道时已经会有一点吵的空间有可能会更吵些。在这种情况下,为了降低吵杂的感觉,同时得到良好的定位感与环绕包围感,把聆听空间内的吸音材料适当增加是有其必要的。不过,最后的听感检验仍然是相同的,您绝对不能让声音变得干干的没有光彩。
问题:装潢音响室时,到底使用什幺吸音材料会是最好的呢?
回答:这个世界上没有最好的吸音材料,只有最适当的吸音材料,我们必须先了解想要吸收什幺频率,才能去找到正确的吸音材料为之。许多人都以为「吸音」就是把声波吸掉不见,其实这是错误的观念。「能量是不灭的,但是会改变成不同的型态」这句话用在声音的能量上一样准确,一般说来,吸收声能最常见的方式就是利用振动把声能改变为机械能;或者是利用多孔物质来把声音经过多孔摩擦而改变成热能。所以严格说来,任何会振动的材料都是吸音材料;任何有细孔的材料也是吸音材料。砖墙、木板、玻璃等都是属于会振动的吸音材料,各种泡棉、各种布料都是属于有细孔的吸音材料。会振动的吸音材料一般都是吸收比较低的频段,例如500Hz以下;而多孔材料一般都是吸收比较高的频率,例如4000Hz以上的频段,当然这还要视吸音材料的密度、厚度、重量而定。
各种吸音材料的吸音范围与吸音系数与材质本身、厚度、密度、重量等都有关系。例如不同的矿纤板也不同的吸音范围;不同的泡棉也有不同的吸音范围,三分厚的木板与六分厚的木板其吸音范围也不同。所以,当您在使用吸音材料时,必须先了解您的聆听空间中那个频段的声音量感太多,那个频段的声音量感太少。此外,您还必须了解每种吸音材料的吸音系数,这样才能选择适当的吸音材料做有效的吸音处理。
一般音响迷最常见的问题是自己根本不知道那个频段的声音量感太多或太少,而以为要吸音就是在室内多用泡棉材料,结果该吸的没有吸,不该吸的却吸得太多,这样声音怎幺可能会好听。事实上,泡棉并不是最好的吸音材料,只不过我们很容易取得而已。普利龙是不是好的吸音材料?也不是!因为普利龙的表面并不是多孔结构,因此也会反射声波,只不过它的材质比较软比较轻,所产生的振动吸收作用很低,加上加工容易,所以经常被拿来当作声波扩散器的制造材料。
比较好的吸音材料应该分频段来说,换句话说,也就是聆听空间内最好要有几种不同的吸音材料,这样才能够得到比较均衡的吸音效果。音响空间最忌讳的是只用一种吸音材料,这样会把某段频率吸得过死。
问题:平常我们听音乐觉得太吵,如果想要改善,到底要吸收那个频段的声波比较有效呢?
回答:要谈到这个问题之前,我们要先了解另外一个问题:乐器的基音与泛音。所谓乐器的基音就是构成音阶高低的主体,例如我们所说的Do Re mi Fa…等不同的音阶就是基音。每个基音就是不同的频率,例如中央A(La)音就是440Hz(也有订为441Hz、442Hz者),这就是基音。各种乐器的基音上限其实不高,以大家熟悉的小提琴为例,其基音最高也大约在5000Hz而已。人声的基音更低,男声最高大约到1000Hz,女声最高大约2000Hz而已。
基音是决定音调高低的主体,那幺泛音呢?泛音就是基音的多重倍频声音,乐器的不同音色就是由泛音所构成的。例如当我们在拉小提琴中央A音与吹小喇叭中央A音时,基音都是440Hz,但是为什幺我们所听到的声音是不一样的呢?这就是因为泛音的关系,由于各种乐器的泛音结构都不同,虽然在相同的基音下,但是仍然会发出完全不同的倍频泛音结构,所以产生了不同的乐器音色。
基音的频率不高,泛音呢?由于是多重倍频,所以泛音的频率可以很高,不过就算再高,我们人耳可听范围大概也只到20kHz而已。虽然泛音的频率可以很高,不过它的量与强度与基音相比,相对的小很多,所以通常泛音并不是我们处理空间时要吸收的范围。反而经常会因为吸收了过多的高频段而使得泛音减少,让声音变得没有光彩,干干涩涩的。我们真正想解决刺耳问题的重点是在于吸收比较多的基音。
一般而言,我们耳朵容易觉得「吵」的频段大约在4000-8000Hz之间(器材失真也导致我们觉得吵,不过那是另外的范畴,在此不谈),因此,想要让聆听空间内声音不吵,我们就必须针对这段频率下功夫。 到底什幺材料对于4000Hz-8000Hz的吸收比较有效呢?越厚的绒布对于这个频段的吸收越有效,越厚的地毯对于这个频段的吸收也越有效。问题是,音响的吸音往往有一好就有一坏,这二种材料对于2000Hz的吸收能力更强。换句话说,当您解决「高音会吵」的问题的同时,也把女高音的光泽吸走不少了。
还有一种材料也对于4000Hz左右的频率吸收很有效,那就是玻璃纤维棉与矿纤板。不过玻璃纤维棉如果外露,对于健康有害,所以最好不要在外露的情况下使用,因此剩下比较好用的就属矿纤天花板了。购买矿纤天花板时,请先问明它的吸音特性,不要随便买。
还记得前面我说过,基音能量比较强,泛音能量比较弱,而且乐器的基音很少高过5000Hz的吗?所以虽然4000-8000Hz之间的频段过多会让我们觉得比较吵,但是您并不需要刻意去吸收8000Hz的频率,因为那幺高个频率波长很短,很容易就被室内的家具吸收或在空气中自然衰减。
问题:有朋友告诉我,聆听空间中千万不要用薄板来钉墙面或隔间,说这样声音会不好听。为什幺?
回答:要回答这个问题,就必须从夹板的吸音率说起。我们通常所说的薄夹板大概有一分或二分的,到了三分板就已经很厚了,六分板就是一般厚度的上限。三分板在125Hz 时吸音率最高,有0.28,频域越往上吸音率就越下降。板子越薄,125Hz的吸音率就越低,但250Hz的吸音率就越高。以一般家庭装潢而言,木工师傅大多喜欢用二分板来隔间,而且板子后面还有空腔,空腔会让吸音率增加。这样一来,大约从125Hz到500Hz之间的频率会被一分、二分甚至三分夹板吸收不少。想想看,假若您的空间在这段频域的量感本来就不够,被薄板一吸之下将显得更少,这就是为什幺用薄板钉墙面声音可能会不好听的原因之一,因为人声中频部份以及许多乐器的较低频域变得比较单薄了。
不过,有些时候薄板也有正面效果。例如一般空间可能在125Hz左右都会有中低频驻波,假若能够善用石膏板(125Hz 吸音率0.29)与三分板(125Hz吸音率为0.28)来做一部份墙面的隔间或空腔装潢,适量的把中低频驻波吸收,这样反而会让声音更平衡好听。
问题:我的聆听室装潢想要用木头地板,但有人说钉地板会变得没有低频,这是真的吗?
回答;这个问题也与吸音材料有关,前面我们说过,越厚的木板对于越低频率拥有较强的吸音率,一般地板所使用的厚度都有六分厚,这幺厚的木板对于100Hz以下的频率具有很强的吸收能力。不过,大前提是这些厚木板被钉成空腔,而且很容易引起振动的情况下。假若木板直接钉在水泥地板上,这样的木质地板与水泥磁砖的地板差不多,对于声波只有反射作用,吸收低频的能力很低。
假若在地板施工时先以角材架高,于角材之上先钉六分板,六分板之上再钉木条地板的话,这就比较容易吸收低频了。不过只要钉得牢固,也不会有「没有低频」的问题。我自己的经验就是活生生的例子。在我以前的家中,我的地下室就是钉架高地板,结果低频的量感仍然非常足。而在我现在的家中,我也是钉一样的架高地板,只要喇叭够大,在我这个四十几坪开放客厅空间中,还是有足够的低频。所以我的经验是:架高地板可能会吸收低频,但只要施工得当,它所吸收的量并不会让您觉得「没有低频」或「低频不够」。我说过很多次,低频量感不够的最主要原因是因为聆听空间把高频段反射得太多,以至于您无法开大音量听。在无法开大音量之下,扩大机根本就无法把低频量感推出来,所以造成严重高频段与低频段量感失衡。
问题:为了便于整理,我的地上想铺磁砖,但是这样又怕高频太吵,有什幺方法可以既铺磁砖,高频又不吵吗?
回答:台湾由于地处亚热带,潮湿高温的环境的确不太适合铺地毯(一般人铺的薄地毯对于降低高频的吵杂效果也不大),地面铺上木质地板或磁砖是大部份人的选择。其实这也没关系,假若地面铺上磁砖,我们就从与它相对的天花板来着手吸音。我常说最廉价的天花板吸音处理就是采用轻钢架与矿纤板,一个四、五坪的小空间几千台币就解决了。轻钢架与矿纤板还有一个好处,您可以更换不同的矿纤板,甚至自己做二尺见方的吸音体架上去,总之运用之妙存乎一心。当然,您也可以在矿纤板之间夹杂以普利龙制成的声波扩散板来调节。
假若采用矿纤板之后您仍然觉得高频太吵,那就表示您用错矿纤板,此时可以自己用漂亮的布里面包裹吸音泡棉,作成二尺见方一块,取代市售矿纤板使用,这样应该会有效解决问题。
将屋顶作成吸音面的同时,您还可以在磁砖地板上铺上一块小的厚地毯,这块地毯的位置也可调节高频段的噪耳程度。决定地毯位置的方法是让地毯在喇叭与聆听位置之间移动,一直找到高频段最不噪耳的地方才罢手。
问题:我的聆听室有三面砖墙,一面落地铝门窗,我的聆听位置就在落地铝门窗前面,我感觉从铝门窗反射的高频太强,但是我又不想在听音响时把窗帘拉上,这样就没有光线了。到底要怎幺办?
回答:如果不想挡住光源,我们可以在落地铝门窗的对面墙(也就是喇叭后墙)做努力,因为喇叭后墙是喇叭发声之后声波反射最强的地方,在这个地方做吸音处理也会有助于让过多的高频反射降低。后墙做吸音的方式很多,最简单的方式就是把整面后墙以木条钉成几个框每个框内再以布包裹吸音泡棉,一块块的塞入每个框内。只要把木框适度美化,再配上漂亮的裹布花纹,这面墙就很美观了。此外,在落地铝门窗上加装半透明薄纱窗帘也是辅助动作,这样一来,光线不至于被遮住,玻璃上的高频反射也会稍微降低。
要注意的是,千万不要在喇叭后墙以三分板或六分板钉空腔,这样会吸走过多的低频,让您的声音听起来虚软无力。我要强调,就算您想要把空间以钉薄板或钉石膏板的方式改变成软调空间,也千万不要在喇叭后墙钉空腔。
问题:我想在顶楼加盖音响室,到底要用木板隔间还是砖墙隔间比较好?空间比例要怎幺算?
回答:在顶楼上加盖音响室是很多音响迷的普遍作为,通常都必须先搭铁棚,然后在铁棚里砌砖墙或钉板隔间。我的建议是用砖墙,因为木板不耐风吹雨打。不过,用砖墙也必须考虑整个建筑基地能否支撑,因为砖墙毕竟比木板还重。
砌砖墙前,您可以先用几组数字来决定空间大小。一组是1比1.14比1.39;另一组是1比1.28比1.54;第三组是1比1.6比2.33。通常我们把高当成1,另外二个数字就是宽与长。从这三组数字中,我们可以知道这三组数字代表着小、中、大空间。当年在丈量尺寸时,其实并不需要如那三组数字般那幺精确,只要不让这三组数字相互可以除尽就好。请注意这三组空间比例是净空间,也就是说当您在以砖墙隔间前要先预留室内装潢的墙面余裕。
用这三组数字做为音响空间长宽高比例的用意是降低空间中低频驻波的强度,不过您可不要以为用了这三组空间比例之后,中低频驻波就可以完全消除,这是不可能的。
问题:我的音响室按照黄金比例去隔间,室内装潢也做了吸音、扩散等设施,但是声音听起来还是不好听?为什幺?
回答:很多人以为,只要将音响空间理想的布置好,就可以随便选用音响器材。其实,这是错误的。无论您怎幺布置,每个音响空间难免都会有自己的声音特质。这些声音特质还需要找到适合的喇叭,才能发挥红花绿叶之效。我们只能说,如果将音响空间尽量理想的布置好,我们选购器材的搭配范围会宽广得多。反之,如果音响空间布置得不理想,一定会产生严重的偏颇。此时,我们只能找到少数的器材来适应这样偏颇的空间。
再者,每个人的音响空间大小都不同。不同的空间大小也要搭配不同尺寸的喇叭。通常,小空间配大喇叭、或大空间用小喇叭都会增加困扰。如何替您的音响空间找到最适合的喇叭尺寸?我认为非得有丰富的经验无法成事。我自己在家里聆听室听了那幺多的大小喇叭,这种经验与感受尤其深刻。请记住,喇叭过小,您将会过度的驱动喇叭,引起喇叭严重的失真而不知。喇叭过大,您也将会为了如何消化过多的声音能量而伤透脑筋。喇叭声音太亮,硬调空间不适合;喇叭高音太柔,就要注意室内不要吸音过度。这些都是我们在装潢好了之后还要注意的事情。
问题:我虽然用总编所说的空间比例来隔间,但是仍然无法避免中低频驻波的困扰,请问有什幺方法可以降低房间内的中低频驻波?
回答:用适当的空间比例来隔间只能够「降低」中低频驻波的强度,而不是能够「消除」中低频驻波。因此,您仍需要用一些辅助方法来再度降低中低频驻波的能量。通常,驻波的来源是声波在两相平行的墙面之间不断反射加强能量所致,所以最有效的方式就是破坏墙面的平行。很少人会在隔间时就刻意让墙面不平行,因为这样看起来比较不习惯。比较可行的方法是在二侧墙面上做斜向(俯视看起来像锯齿状)的CD架或书架,这样可以有效打散中、高频,连带让中低频驻波降低。您也可以在二侧墙以薄板钉成弧面,适度的利用薄板吸收125Hz的特性来降低驻波与增加声波扩散(弧面可以扩散声波)。此外,您也可以在二侧墙安置二次余数扩散板,这些扩散板的面积要够大。不过即使如此,小间格的扩散板也仅能扩散1000Hz左右较高的频率,对于中低频影响较低。
总之,要降低中低频驻波,可以吸收与扩散还有避免平行墙面三方面同时进行,运用之道存乎一心。
问题:我的朋友把天花板以薄板钉成斜面,他说这样可以对付驻波,是真的吗?
回答:用薄板把天花板钉成斜面的立意甚佳,唯一要考虑的就是整面天花板以薄板钉成,能否控制其吸收的频率范围。假若所吸收的频率范围落在500Hz左右,那就会让您的中频听起来不够厚实;反之,假若天花板的吸收频率刚好落在125Hz左右,那将对室内的中低频驻波有很大的降低功能。此外,斜面的天花板对于声波的扩散也有很大的帮助。
如果有音响迷要在顶楼自己盖音响室,也可以把屋顶灌浆成斜面或有斜面的造型,这样就可以避免用木板钉斜面时的负面影响。
问题:我的音响室天花板想美化,木工师傅说可以钉一层薄板,四周再框线板美化,请问这样对声音会不会有影响?
回答:既然要用薄板钉天花板美化,我建议您请木工师傅把天花板钉成多层藻井,这样虽然比较费工,但美观与音响的效果兼具。作法是请木工师傅把天花板分成等比例的几区(四区或六区等),每一区钉成三层内凹造型,每一区的最上面那块平面可以固定一块用布包裹的泡棉。这样一来,三层阶梯状造型可以扩散声波,最上面那块布裹泡棉可以吸音。当然,您还可以在适当的地方留下投射灯孔或装上适当照明设备。
问题:什幺是二次余数扩散器?市面上所看到那些一格格凹凹凸凸的东西就是二次余数扩散器吗?它们要怎幺用呢?〔图片〕
回答:有关这个问题,我引以前所写「新音响空间15守则」的文章来回答,以下有些问题的回答也会引用该文。没错!市面上您所看到那些以木板、木块或普利龙作成的凹凹凸凸造型的东西可以笼统的说都是以二次余数为基础发展出来的声波扩散器。在说二次余数之前,我想先解释扩散。所谓扩散就是喇叭发出的声波无论从那个方向射入一个反射体,声波都会均匀的向各个方向反射。所以,扩散可以说是无指向的。而一般的声波反射呢?通常是定向的。例如利用一个斜面来反射声波。理论上,只要是一个反射面的长度大于声波波长,则所有波长比反射面小的频率都会被反射到某个方向。从以上的叙述中,您可以了解,在音响迷的音响空间中,我们需要的是扩散,而不是定向的反射。因为扩散会使室内的声波更均匀,而定向反射只会对某个局部达成影响。
再来,什幺是二次余数呢?它的英文是Quadratic Residue。这个名称来自于计算公式hn = (λo/2N)‧Sn中,Sn就是以n平方除以N的余数而来。式中λo是想要扩散的中心频率波长(例如以1000Hz为中心频率),N是您决定的扩散器格子数(也就是踏步)。请注意,踏步的数目必须是质数,例如7, 11, 13, 19, 23, 29…等等。n则是0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,…。hn则是n那个踏步的高度。
其实,告诉读者们二次余数扩散的简单公式,可能无助于您对于声波扩散的了解,我主要的目的是要让您了解这个名词的由来。以这种理论为基础的扩散器种类很多,其中有专门扩散用的,也有扩散与吸收二者兼用的,更有扩散、吸收与反射三者兼用的。此外,除了供墙壁使用之外,也有供天花板使用的。
为什幺二次余数扩散器会在近年倍受欢迎呢?因为它有一个扩散特性:如果以中心频率为准,它扩散范围的低限可以向下延伸到中心频率以下约半倍频(假若中心频率为1000Hz,半倍频就是750Hz),上限则很高,可以达到中心频率的(N-1)倍。假设中心频率为1000Hz,该二次余数扩散器的踏步为7,则扩散范围的上限约6000Hz。
看到这里,我想您已经了解,一般外面所见到的二次余数扩散器几乎都是针对中频以上的频率;而且踏步数越多(这里指的踏步数是单组的数,而不是二组三组的总和),扩散频率的上限也就越高。此外,为什幺没有人会做三个、五个踏步的?因为它扩散的上限比较低。
我经常看到许多音响迷在室内只用了二个三个二次余数扩散器,其实这是不够的,无论哪种扩散器,它都要涵盖室内表面积到某一个程度才能发挥足够的声波扩散效果,只放二、三个扩散器毋宁说是装饰功能多余声波扩散功能。一般来说,天花板如果能用轻钢架摆几个普利龙扩散板、二侧墙用外表裹布的扩散板各二、三个,聆听位置后面再摆个二个,这样效果会好得多。至于喇叭后墙要不要也摆几个?这要视实际情况而定,喇叭后墙摆木制二次余数扩散器有可能会吸收中频,但也有扩散声波的功效,所以必须视实际情况而定。
对了,假若您已经为高频太吵所苦,我建议您一定要使用外表裹布的二次余数扩散器,这种扩散器对于降低「吵杂」的能力远比木头二次余数扩散器好。
问题:什幺是软调空间?什幺是硬调空间?我的聆听空间只有四坪多,软调硬调有很重要吗?
回答:什幺是软调空间?地上铺地毯,天花板、四壁属于夹板或石膏版或木板钉成者,就是属于软调空间。什幺是硬调空间?天花板、地板以磁砖铺成,四壁都以钢筋水泥或砖砌的空间,就称硬调空间。大部份台湾的居住环境都属于硬调空间;而大部份欧美、日本的居住空间都属软调空间。
为什幺软调空间会比硬调空间好呢?因为硬调空间无法适量的吸收过多的高频段与中低频段,造成聆听音乐时高频段过于刺耳或中低频段过于压迫的缺点。是否软调空间就毫无缺点呢?不!软调空间可能也会存在低频段吸收过量,产生低频不够结实的缺点。不过,二者相较,软调空间还是比较适合聆听音乐。
问题:我想把硬调空间改为软调空间,要怎幺做呢?
回答:台湾一般住家都是以钢筋水泥建成的公寓或透天厝,如果要将将硬调空间转化成软调空间,可以动手的就是四面墙壁。不过,如果一次就把四面墙动手施工,完成之后可能会吸收过多的中频段与低频段。为了保险起见,最好先做左右二侧墙。如果听起来刚刚好就此停工,假若觉得中低频驻波还是太多,则再于聆听位置后墙施工就好,喇叭后墙不要施工。这三面墙壁可以请木工师父用石膏板钉一个夹层,夹层里铺玻璃纤维棉。这样的作法既不会耗去太多夹层空间,也可以多一层的隔音效果。
或许您会问,为什幺不用一般木心板或薄夹板来钉夹层,而要用石膏板?因为薄夹板或木心板容易吸收中频段,而听音乐时中频段的饱满非常重要,所以我们可以避开用薄夹板或木心板。而石膏板由于质量较重,所吸收的中低频比较多,对于我们聆听音乐的负面影响比较小。再者,石膏板是防火材料,家里使用它来做夹层会比较安全。在此,我提供石膏板与夹板的几个吸音率以供您参考:
同样是9mm板厚,空气层约45mm厚时,石膏板在125Hz时的吸音率为0.26,可以多吸收一些中低频驻波。而夹板的吸音率才0.11。而在250Hz时,石膏板的吸音率就降低了,才只有0.13。到500Hz时吸音率更低,只有0.08而已。相反的,夹板在250Hz时,吸音率就高达0.23。假若夹板的厚度降低为6mm,它在250Hz时的吸音率更高达0.33。从以上的吸音率来看,您应该了解为什幺我会建议采用石膏板。
问题:我的顶楼音响室砖墙隔间结构已经完成,即将进行内部装潢,请教您我不想花太多钱,也不想弄得很科技化,我想装潢得比较居家化、但又有良好的音响效果,请问要怎幺做?
回答:装潢的方式百百种,我建议您装潢之前,不妨买一些装潢类杂志回家先看看,那里面会有许多触发您灵感的题材。除了买些装潢杂志回来之后,我建议您到百货公司、有水准的饭店、音乐厅走走看看,观察它们的屋顶、墙面是怎幺装潢的?有什幺功效?等您看过这些, 心里已经有些概念之后,再来决定要怎幺装潢。
当然,最重要的就是您要遵守一些声学上的原则,这些原则可以让您不出大错。其中一些原则就是我以前写过的「刘氏好声歌」,内中就有「前硬中吸后扩散」的原则。
所谓「前硬」指的是房间的前段(也就是喇叭后墙与喇叭之间那段)最好尽量不要做太多吸收的装置,因为这样的作法会吸收喇叭所发出的声能,使得扩大机必须有更大的输出功率我们才会觉得声音够结实。如果这段墙面是硬的,我们只需要较小的扩大机,再藉由后墙的反射,结合成足够结实的声音。
如果您在听音乐时,已经在二侧墙做吸音处理之后,还是觉得声音太尖锐太前冲,此时就必须在喇叭后墙挂一块比较厚、具有吸收高频特性的材料,或者做软调吸音处理,但请注意不可钉空腔。这样的作法只会吸收中高频段以上的频率,对于中频段以下不会有负面影响。因此它并不违背「前硬」的原则。
所谓「中吸」,就是在喇叭与聆听位置之间的二侧墙做吸音表面处理。为什幺这一段二侧壁要吸音呢?因为这个区域是喇叭发出声音后,第一次反射音的来源。而第一次反射音如果过强过多,会对直接音造成干扰、影响定位感的清晰。此外,因为第一次反射音过多,也会造成中高频以上对人耳的压力,最直接的感受就是声音太亮太刺耳。
常见许多音响迷在这一段二侧墙摆了木质或普利龙的二次余数扩散板,这是错误的作法。因为木质或普利龙的扩散板无助于第一次反射音的吸收,它们只有扩散的作用。如果要用二次余数扩散板,则应该使用表面厚布包起来的软质扩散板,它除了扩散作用之外,还对中高频段具有吸收作用。
有关「中吸」的作法很多,个人巧妙不同。高明者可以结合室内装潢,产生令一种美感。一般人如果想要简单行事,也可以吊挂一些软质材料,同样可以达到「中吸」的要求。在此要提醒读者们,一般的窗帘布对吸收起不了什幺大作用,因为它们太薄了,而且多数并非软质材料,您只是白花钱而已。如果您想在二侧壁挂吸音材料,至少都要像厚绒布那样的材料才有效。
就我所知,最便宜而有效的吸音材料就是玻璃纤维棉。以厚度为5cm,每立方公尺重量为20公斤的玻璃纤维棉为例,它在500Hz以上的频率都有高达0.85的吸音率。您可以将玻璃纤维棉框起来,包起来(千万不要裸露),作成像画框一般。这也是效果相当好的二侧墙第一次反射音吸收体。
什幺是「后扩散」呢?所谓后扩散就是从聆听位置开始到后墙的这个区域来做扩散。近年,大家都知道二次余数扩散板是很好的扩散工具,不过,并不知道使用扩散板的数量要够多才会有效。常见的情形是只摆了一个扩散板在那里,这种作法只会产生心理的自我安慰效果,并无法做到足够的扩散效果。比较正确的作法应该是后墙的二个墙角各摆二个扩散板,后墙的中央再摆一个扩散板,这样加起来总共五个才能发挥真正的扩散功效。
或许您会问,到底扩散的好处在那里呢?如果声波能够得到均匀的扩散,理论上您在聆听区域各处所听到的声波反射都很平均,您的聆听位置就不会只局限于一个「皇帝位」。再者,声波在音响空间内得到均匀扩散之后,明显的会提升音质、音色以及层次感、深度感等「音响二十要」的表现。
在此要提醒读者二件事:第一、并不是只有二次余数扩散器材有扩散声波的效果,任何的斜面、凸面或圆弧都会有扩散声波的效果。只不过二次余数所扩散的频率范围比较宽而已。所以,在您的音响空间中,您大可搭配各种的造型以达到扩散声波的要求。第二、如果您做了各种处理,仍然觉得声音太尖锐,此时,聆听位置后面这个区域恐怕就要做吸音处理了。此时,您的音响空间就会形成「前端活、后端死」的情况,这样听起来声音会结实有力而不吵杂。
用扩散板对于声音的扩散的确有效,但难免看起来太「科技化」。假若您想要看起来居家化,而又能够有很好的音响效果,老实说那要很深的功力才有办法做到,而且还不一定能够成功。要居家化布置的方法当然是买现成的家具,例如开放式的CD架、书柜、布质沙发(如果吸音面积够,可以用皮质沙发)等,将这些漂亮家具精心摆放,再加上墙面做漂亮的镶布裹布内至泡棉处理,这样看起来就居家化了。
要提醒您的是这种居家化空间内要尽量避免玻璃,因为玻璃是反射很强的表面,包括柜子不要有玻璃门,不要有玻璃茶几等。此外不要忘了在地板上铺一块漂亮地毯,这有助于室内风格的营造。
问题:我家住南部,目前有一层楼可以拿来做音响室,不过它的长度很长,请问是要把它依照黄金比例隔间比较好呢?还是保持原来的大空间比较好?如果要保留大空间,室内要怎幺装潢?
回答:我去过一些南部音响迷家里,很羡慕他们能够拥有那幺大的聆听空间。以我自己对聆听空间的经验,虽然聆听室的适当长宽高比例很重要,但是空间大也有其好处。为什幺大空间会比小空间好?道理很简单,因为大空间的容积较大,喇叭发出来的声波受边界(六面墙)扭曲程度比较小,您所得到的声音将会比较正确。这也是为什幺如果我们使用计算机软件做喇叭测试时,通常都必须要求在越大的空间下测量。因为声波少了边界的干扰扭曲,测试结果才会越准确。
很多人不知道,其实许多喇叭计算机测试软件的有效值只在300Hz以上而已,低于300Hz的频率因为波长较长,容易受空间内边界的干扰,以至于造成测试值的不可信。而无响室所要达到的目标,其实就是在理论上完全消除空间边界的干扰,使得测试结果准确可信。
以我自己家里开放式聆听空间的经验,如果有大空间,我倾向不要将它隔小,不过要注意长宽高的比例是否有成倍数者。假若有,想办法以隔间之外的手段将这种比例破坏就好了。在大空间中,您所得到的声音通常都会比较轻松、均匀与正确,而且低频向下沉潜的能力会更强。至于驻波,即使大空间也不可能完全避免,不过危害的程度会相对的降低。
问题:请问什幺是驻波?驻波要如何测量或计算?
回答:驻波是什幺玩意?简单的说,驻波就是赖着不走的声波。赖在那里不走呢?赖在二个对立的平行墙面之间。一个空间有三组对立的平行墙面,所以,一个音响空间就会有三组驻波混在一起。
其实,驻波就是空间的共振现象,只要二对立平行墙面的距离等于半波长的整倍数,就会产生共振,也就是驻波。、例如,一个5公尺长的距离就是34Hz的半波长(声音的速度每秒340公尺除以频率34Hz就是全波长10公尺),这样的长度就会在34Hz的2, 3, 4, 5, 6, …倍处产生驻波。也就是在34Hz, 68Hz, 102Hz,136Hz…等处产生驻波。
假若,空间内三组平行的墙面个别所产生的驻波有相互重迭之处,那就会形成更强的驻波。这个更强的重迭驻波就是我们音响迷俗称的驻波。例如,如果三个平行墙面恰好都有102Hz的驻波,那幺,这个音响空间中最强烈的驻波就是102Hz。
事实上,音响空间内的驻波不仅会发生在平行墙面上,也会发生在对角线的长度上。所以,当喇叭在播放音乐时,音响空间内所产生的驻波是非常复杂的。幸好,音响迷并不需要了解那幺复杂的驻波,您只需要知道驻波形成的原因就可以了。
许多人没有经验,一心想把驻波吸掉或抵消,事实上这几乎是不可能的,驻波只宜智取不要蛮干。为什幺我说驻波只宜智取,不要蛮干?第一,驻波并不是只有单一频率而已,它的范围很广,您无法以某种设施去准确的「抵消」它们。第二,驻波的能量很强,通常会比正常音乐的音压还高十几dB以上。这幺强的音压根本不是以用来「微调」的调声秘技所能够应付的。所以,依我多年的经验,音响迷对付驻波最好的方法就是避开它。用什幺方法避开呢?用喇叭摆位以及变换聆听位置的方式来避开。
假若我硬要用某种措施来降低某个强烈的驻波,是不是可以成功?如果您想不计代价去做,当然有许多前人研究出来的方法。例如假若要吸收100Hz,就要利用公式计算,用什幺吸音材料、怎幺安置法,用量多少去吸收它。在录音室中,多少都会有这种吸收中低频与低频的设施。或者,您也可以设计一个很大的二次余数扩散器,专门扩散较低的频段。不过,还是那句老话,吸收的量不仅无法精确的控制,还会对邻近频段做负面的影响。
在此我要再度强调:对付驻波最有效的方式之一就是建造一个比例恰当的音响空间。假若没有机会建造,最省事、最聪明的方法就是以「喇叭摆位」与「变换聆听位置」来避开它。许多人很「铁齿」,偏偏不信邪,就是想要与驻波正面交锋。老实说,我已经「铁齿」过了,我的经验就是老人言。如果您不听老人言,吃亏就会在眼前。
问题:请问什幺是音响室的空间残响?残响对于声音的好听很重要吗?
回答:「残响」英文是Reverberation,中文也有称混响或余响者。表面上看,残响好象与回音、堂音是相同的东西,实则不然。回音是指当一个声音发出后,我们可以在稍后听到另一个相同的声音,就好象声音跑出去后又回来了,所以叫回音。堂音(Ambience)指的是在音乐厅中音乐的包围气氛,它是由声音发出之后的第一次反射音以及稍后的反射音组成。藉由第一次反射音传回耳朵的时间,我们可以概略的判断该空间的大小。
至于残响,顾名思义,它当然也是声音发出之后残留在空间中的响应。不过,它还附带了一个严格规定,那就是:当一个声源发出声音之后,声音强度降低到只有最初的负60dB强度时的时间,我们就称它为残响时间。注意到没有,关键的数字就是「负60dB的强度」。这也就是一般人所称的RT-60。
到底残响时间对于听音乐有什幺重要性呢?虽然它不能代表声音表现的一切,但是它对于声音的「质」具有很大的影响力。例如声音听起来温暖与否、饱满与否、清晰与否;或者是比较明亮的、华丽的等等。在现代的音乐厅设计中,残响时间通常都订在2秒左右。而歌剧院的残响时间就需要比较短,大约1.5秒左右。不过,即使同样的残响时间,每个音乐厅所展现出来的声音特质还是不会一样。这也显示残响时间无法说明所有的声音特质。
说到这里,我想您必定明白,即使在自己的音响空间中,适当的残响时间是很重要的。当然,由于我们的音响空间很小,所以不需要像音乐厅那幺长的残响时间。到底我们要多少残响时间呢?一般家庭音响空间的残响时间视空间大小而有不同,通常可以定为0.2-0.5秒之间。残响时间越长,声音越华丽;残响时间越短,声音越厚实。
那我们要如何来控制、得到自己所需的残响时间呢?理论上,残响时间可藉由公式来计算。最早的残响计算公式由Sabine推出,后来Eyring又在Sabine的基础上做修正。基本上这些公式都要先知道室内物体表面材料的表面积、吸音系数、室内总吸音量、室内容积等,然后带入公式计算。问题是,在很多因素的影响下(声源的指向性、扩散性、材料吸音系数的误差等),经过计算得来的残响时间往往无法精确。所以,我辈音响迷即使知道怎幺计算,也没有多大用处。
既然残响时间那幺重要,我们却又无法掌握,到底我们要怎幺办呢?我想,最终只能靠我们自己的耳朵来调配室内各种反射、吸收与扩散材料。在此我有几个原则提供读者们参考:如果在音响空间内讲话略感吃力,就是吸音过多;声音略干,就是残响时间不够长;听起来有鼻音,就是中频段有音染。如果拍手声音清脆,就是残响略长;掌肉声丰厚,就是声音饱满。
问题:我的聆听空间几乎是正方形,大约五坪而已,朋友说这种房间没有救了,听起来中低频驻波很强,请问到底有什幺方法可以解救?
回答:正方形的空间可以把它当作菱形看待,喇叭摆在菱形的二边,二喇叭之间的「菱尖」空间可以用一块或二块二次余数扩散板挡住,扩散板后面再摆叶子比较茂盛的大盆栽。如果再加上隐藏式灯光,这样就很完美了。把正方形空间当菱形看待之后,您的聆听位置后面那个「菱尖」也可以适当布置吸音材料,或摆一些家具。总之,您要想办法把这个菱形空间布置得很自然,这样视觉上才不会怪怪的。
以菱形来看待正方形空间之后,中低频驻波就可以降低吗?其实不能,我们只是尽量想办法避开而已。所以喇叭摆位以及聆听位置的选择就显得很重要的。不过,空间只有5坪,老实说也没有多少选择,因此喇叭尽量不要选择太大者,这样驻波相对会比较弱些。
特别企划/撰文 刘汉盛

音响空间问题诊疗室
在多声道时代,由于喇叭数量增加,并且还增加了前所未有的超低音,因此空间与喇叭之间的关系显得越来越复杂,许多读者们也对音响空间的诸多问题显得越来越迷惘。这也难怪,当喇叭只有二支时,我们对空间内的各种声波反射、吸收就已经很难掌握了,现在5.1声道总共有六支喇叭,它的复杂性可想而知。要命的是原本二声道时代就很难解问题的中低频驻波,再加了超低音之后更显害处。
为此,我把过去一年多来许多读者们在读者回函中「音响诊疗室」中有关各种空间的问题(包括与多声道有关的空间问题)做个集结回答,并且尝试着以多声道时代的观点来解释空间的总总解决之道。希望能够为读者们提供一条更清楚的音响空间之路。
问题:我最近改用5.1声道,二支环绕喇叭放在聆听位置后面,以前二声道时按照前硬中吸后扩散的原则去布置聆听室,现在需要改变吗?
回答:对于前声道与中声道,「前硬」的原则不必改变。而环绕喇叭摆在聆听位置后面,由于环绕喇叭只负责较低的音量去营造环绕包围感,所以原本的「扩散」装潢也不必改变。要注意的是超低音的摆位,虽然理论上够低的频率没有方向性,但超低音还是会发出具有指向性的频率,所以假若您使用一个超低音,最好放在前声道偏右的地方。因为按照管弦乐团的编制,大提琴与Bass是在右边的。假若用二个超低音,最好把二个超低音各摆在左右前声道喇叭的内侧。此时,喇叭附近「前硬」的作法对超低音的猛爆与向下延伸也会有帮助。因此,无论您是使用二声道系统或多声道系统,前硬中吸后扩散的装潢原则是不必改变的。
假若您采用7.1声道实该怎么办?此时会有侧环绕喇叭,我想「中吸」的原则仍然不必改变。为什么?因为中段要吸收的是来自前声道喇叭的二侧墙第一次反射音,这会有助于定位感的清晰与声音的干净感觉。侧环绕喇叭发出的声音不至于被附近的吸音材料吸收,所以不必担心。

〔DTS ES建议的喇叭摆位(左) & 欣赏DVD Audio时需要的喇叭摆位(右) 〕
问题:以前用二声道时,音响空间没有发生什么问题。改用5.1声道之后,有时候落地窗会被低音震得嘎嘎响,请问有没有办法改善?
回答:落地窗会嘎嘎响是因为超低音发出的低频与落地窗的共振频率相同,所以引起声响。如果改变超低音的音量以及摆位都无法改善的话,那可能就没办法了。
问题:我最近有机会改建音响室,我想在隔间的同时就把5.1声道的喇叭都镶在墙里,这样看起来音响室比较干净。施工前有什么要注意的地方?
回答:把喇叭镶入隔间墙里看起来当然很干净,不会到处都是喇叭。不过有几个问题需要考虑:
■第一、以后是否就不换喇叭了?假若以后有机会要换喇叭,您必须预留未来喇叭可能的大小空间。
■第二、喇叭镶入墙面的方法很适合看AV,但并不一定适合听纯音响多声道。为什么?因为根据ITU-R的规定,纯音响多声道时要使用五支一样的喇叭,而且喇叭高度最好约120公分,前声道与聆听者的角度是30度,环绕声道与聆听者的角度是110度,中声道当然是0度正对着聆听者。而且聆听者的位置刚好要在五支喇叭围绕的中心点,您说向这种摆法怎么能够把喇叭镶在墙里?当然,ITU-R的规定不是圣经,我赶保证大部份人家里都无法这样五支喇叭,也不愿这样摆。
■第三、喇叭要镶入墙里一定要考虑到会不会共振的问题,假若听音乐时经常听到木板共振的杂音,岂不大煞风景!
■第四、把喇叭镶入墙里,声音有把握好听吗?我在英国看过的录音室里,他们的5.1声道混音室都是把喇叭摆在外面的,没有镶在里面者。所以,您要这样做之前务必思考清楚。
问题:我现在想把二声道加上侧环绕与后环绕,让它变成7.1声道,而且我想把这四个环绕喇叭装在天花板上,请教要注意哪些事情?
回答:想要把环绕喇叭装在天花板上,这样比较不会占空间,的确是不错的想法,不过我自己没有这种经验,不知道音响效果会如何?要把环绕喇叭安装在天花板上,一般的环绕喇叭可能在安装上会比较有问题,因为您必须让那些喇叭有向下的俯角。我知道Thiel有专门为天花板安装而设计的环绕声道,使用起来应该会比较美观,效果也可能比较好。不过我想安装这种天花板喇叭可能需要另外钉天花板才行。对了,假若您想把环绕喇叭安置在天花板上,为何不把中声道也安置在天花板?当然,其它喇叭都在天花板,地上只留二支前声道,这样声音能不能够融合?这也是必须尝试后才知道的。
问题:我改用5.1声道之后,觉得声音比较吵了。使用5.1声道喇叭时,聆听空间内的吸音材料是否要比二声道时代更多?
回答:空间内吸音材料使用的多寡并没有一个公式可言,它与空间内的家具多寡、空间的容积大小都有关系。大空间里所需要的吸音材料要比小空间还要多,如果室内已经有许多家具,吸音材料的量也可以适量减少。到底要安置多少吸音材料才是最适当的?这很难用数字表示,不过可以用经验来传承。以我的经验来说,只要在室内以正常音量讲话,可以感觉到自己的声音具有丰润的特质,那就差不多了。如果觉得自己讲话的尾音很短,甚至声音干干的,或要讲得更大声才能维持原来的听感音量,那都代表吸音材料已经太多了。反之,如果以平常音量讲话时就可听到讲话的尾音很长,甚至觉得环境有点吵,那就代表吸音材料不够。
在多声道时代,由于更多的喇叭发声,而且发声地点也增加了,再加上音乐或电影音效软件在混音时可能都已经把堂音、残响等加料混入,所以听二声道时已经会有一点吵的空间有可能会更吵些。在这种情况下,为了降低吵杂的感觉,同时得到良好的定位感与环绕包围感,把聆听空间内的吸音材料适当增加是有其必要的。不过,最后的听感检验仍然是相同的,您绝对不能让声音变得干干的没有光彩。
问题:装潢音响室时,到底使用什么吸音材料会是最好的呢?
回答:这个世界上没有最好的吸音材料,只有最适当的吸音材料,我们必须先了解想要吸收什么频率,才能去找到正确的吸音材料为之。许多人都以为「吸音」就是把声波吸掉不见,其实这是错误的观念。「能量是不灭的,但是会改变成不同的型态」这句话用在声音的能量上一样准确,一般说来,吸收声能最常见的方式就是利用振动把声能改变为机械能;或者是利用多孔物质来把声音经过多孔摩擦而改变成热能。所以严格说来,任何会振动的材料都是吸音材料;任何有细孔的材料也是吸音材料。砖墙、木板、玻璃等都是属于会振动的吸音材料,各种泡棉、各种布料都是属于有细孔的吸音材料。会振动的吸音材料一般都是吸收比较低的频段,例如500Hz以下;而多孔材料一般都是吸收比较高的频率,例如4000Hz以上的频段,当然这还要视吸音材料的密度、厚度、重量而定。
各种吸音材料的吸音范围与吸音系数与材质本身、厚度、密度、重量等都有关系。例如不同的矿纤板也不同的吸音范围;不同的泡棉也有不同的吸音范围,三分厚的木板与六分厚的木板其吸音范围也不同。所以,当您在使用吸音材料时,必须先了解您的聆听空间中那个频段的声音量感太多,那个频段的声音量感太少。此外,您还必须了解每种吸音材料的吸音系数,这样才能选择适当的吸音材料做有效的吸音处理。
一般音响迷最常见的问题是自己根本不知道那个频段的声音量感太多或太少,而以为要吸音就是在室内多用泡棉材料,结果该吸的没有吸,不该吸的却吸得太多,这样声音怎么可能会好听。事实上,泡棉并不是最好的吸音材料,只不过我们很容易取得而已。普利龙是不是好的吸音材料?也不是!因为普利龙的表面并不是多孔结构,因此也会反射声波,只不过它的材质比较软比较轻,所产生的振动吸收作用很低,加上加工容易,所以经常被拿来当作声波扩散器的制造材料。
比较好的吸音材料应该分频段来说,换句话说,也就是聆听空间内最好要有几种不同的吸音材料,这样才能够得到比较均衡的吸音效果。音响空间最忌讳的是只用一种吸音材料,这样会把某段频率吸得过死。
问题:平常我们听音乐觉得太吵,如果想要改善,到底要吸收那个频段的声波比较有效呢?
回答:要谈到这个问题之前,我们要先了解另外一个问题:乐器的基音与泛音。所谓乐器的基音就是构成音阶高低的主体,例如我们所说的Do Re mi Fa…等不同的音阶就是基音。每个基音就是不同的频率,例如中央A(La)音就是440Hz(也有订为441Hz、442Hz者),这就是基音。各种乐器的基音上限其实不高,以大家熟悉的小提琴为例,其基音最高也大约在5000Hz而已。人声的基音更低,男声最高大约到1000Hz,女声最高大约2000Hz而已。
基音是决定音调高低的主体,那么泛音呢?泛音就是基音的多重倍频声音,乐器的不同音色就是由泛音所构成的。例如当我们在拉小提琴中央A音与吹小喇叭中央A音时,基音都是440Hz,但是为什么我们所听到的声音是不一样的呢?这就是因为泛音的关系,由于各种乐器的泛音结构都不同,虽然在相同的基音下,但是仍然会发出完全不同的倍频泛音结构,所以产生了不同的乐器音色。
基音的频率不高,泛音呢?由于是多重倍频,所以泛音的频率可以很高,不过就算再高,我们人耳可听范围大概也只到20kHz而已。虽然泛音的频率可以很高,不过它的量与强度与基音相比,相对的小很多,所以通常泛音并不是我们处理空间时要吸收的范围。反而经常会因为吸收了过多的高频段而使得泛音减少,让声音变得没有光彩,干干涩涩的。我们真正想解决刺耳问题的重点是在于吸收比较多的基音。
一般而言,我们耳朵容易觉得「吵」的频段大约在4000-8000Hz之间(器材失真也导致我们觉得吵,不过那是另外的范畴,在此不谈),因此,想要让聆听空间内声音不吵,我们就必须针对这段频率下功夫。 到底什么材料对于4000Hz-8000Hz的吸收比较有效呢?越厚的绒布对于这个频段的吸收越有效,越厚的地毯对于这个频段的吸收也越有效。问题是,音响的吸音往往有一好就有一坏,这二种材料对于2000Hz的吸收能力更强。换句话说,当您解决「高音会吵」的问题的同时,也把女高音的光泽吸走不少了。
还有一种材料也对于4000Hz左右的频率吸收很有效,那就是玻璃纤维棉与矿纤板。不过玻璃纤维棉如果外露,对于健康有害,所以最好不要在外露的情况下使用,因此剩下比较好用的就属矿纤天花板了。购买矿纤天花板时,请先问明它的吸音特性,不要随便买。
还记得前面我说过,基音能量比较强,泛音能量比较弱,而且乐器的基音很少高过5000Hz的吗?所以虽然4000-8000Hz之间的频段过多会让我们觉得比较吵,但是您并不需要刻意去吸收8000Hz的频率,因为那么高个频率波长很短,很容易就被室内的家具吸收或在空气中自然衰减。
问题:有朋友告诉我,聆听空间中千万不要用薄板来钉墙面或隔间,说这样声音会不好听。为什么?
回答:要回答这个问题,就必须从夹板的吸音率说起。我们通常所说的薄夹板大概有一分或二分的,到了三分板就已经很厚了,六分板就是一般厚度的上限。三分板在125Hz 时吸音率最高,有0.28,频域越往上吸音率就越下降。板子越薄,125Hz的吸音率就越低,但250Hz的吸音率就越高。以一般家庭装潢而言,木工师傅大多喜欢用二分板来隔间,而且板子后面还有空腔,空腔会让吸音率增加。这样一来,大约从125Hz到500Hz之间的频率会被一分、二分甚至三分夹板吸收不少。想想看,假若您的空间在这段频域的量感本来就不够,被薄板一吸之下将显得更少,这就是为什么用薄板钉墙面声音可能会不好听的原因之一,因为人声中频部份以及许多乐器的较低频域变得比较单薄了。
不过,有些时候薄板也有正面效果。例如一般空间可能在125Hz左右都会有中低频驻波,假若能够善用石膏板(125Hz 吸音率0.29)与三分板(125Hz吸音率为0.28)来做一部份墙面的隔间或空腔装潢,适量的把中低频驻波吸收,这样反而会让声音更平衡好听。
问题:我的聆听室装潢想要用木头地板,但有人说钉地板会变得没有低频,这是真的吗?
回答;这个问题也与吸音材料有关,前面我们说过,越厚的木板对于越低频率拥有较强的吸音率,一般地板所使用的厚度都有六分厚,这么厚的木板对于100Hz以下的频率具有很强的吸收能力。不过,大前提是这些厚木板被钉成空腔,而且很容易引起振动的情况下。假若木板直接钉在水泥地板上,这样的木质地板与水泥磁砖的地板差不多,对于声波只有反射作用,吸收低频的能力很低。
假若在地板施工时先以角材架高,于角材之上先钉六分板,六分板之上再钉木条地板的话,这就比较容易吸收低频了。不过只要钉得牢固,也不会有「没有低频」的问题。我自己的经验就是活生生的例子。在我以前的家中,我的地下室就是钉架高地板,结果低频的量感仍然非常足。而在我现在的家中,我也是钉一样的架高地板,只要喇叭够大,在我这个四十几坪开放客厅空间中,还是有足够的低频。所以我的经验是:架高地板可能会吸收低频,但只要施工得当,它所吸收的量并不会让您觉得「没有低频」或「低频不够」。我说过很多次,低频量感不够的最主要原因是因为聆听空间把高频段反射得太多,以至于您无法开大音量听。在无法开大音量之下,扩大机根本就无法把低频量感推出来,所以造成严重高频段与低频段量感失衡。
问题:为了便于整理,我的地上想铺磁砖,但是这样又怕高频太吵,有什么方法可以既铺磁砖,高频又不吵吗?
回答:台湾由于地处亚热带,潮湿高温的环境的确不太适合铺地毯(一般人铺的薄地毯对于降低高频的吵杂效果也不大),地面铺上木质地板或磁砖是大部份人的选择。其实这也没关系,假若地面铺上磁砖,我们就从与它相对的天花板来着手吸音。我常说最廉价的天花板吸音处理就是采用轻钢架与矿纤板,一个四、五坪的小空间几千台币就解决了。轻钢架与矿纤板还有一个好处,您可以更换不同的矿纤板,甚至自己做二尺见方的吸音体架上去,总之运用之妙存乎一心。当然,您也可以在矿纤板之间夹杂以普利龙制成的声波扩散板来调节。
假若采用矿纤板之后您仍然觉得高频太吵,那就表示您用错矿纤板,此时可以自己用漂亮的布里面包裹吸音泡棉,作成二尺见方一块,取代市售矿纤板使用,这样应该会有效解决问题。
将屋顶作成吸音面的同时,您还可以在磁砖地板上铺上一块小的厚地毯,这块地毯的位置也可调节高频段的噪耳程度。决定地毯位置的方法是让地毯在喇叭与聆听位置之间移动,一直找到高频段最不噪耳的地方才罢手。
问题:我的聆听室有三面砖墙,一面落地铝门窗,我的聆听位置就在落地铝门窗前面,我感觉从铝门窗反射的高频太强,但是我又不想在听音响时把窗帘拉上,这样就没有光线了。到底要怎么办?
回答:如果不想挡住光源,我们可以在落地铝门窗的对面墙(也就是喇叭后墙)做努力,因为喇叭后墙是喇叭发声之后声波反射最强的地方,在这个地方做吸音处理也会有助于让过多的高频反射降低。后墙做吸音的方式很多,最简单的方式就是把整面后墙以木条钉成几个框每个框内再以布包裹吸音泡棉,一块块的塞入每个框内。只要把木框适度美化,再配上漂亮的裹布花纹,这面墙就很美观了。此外,在落地铝门窗上加装半透明薄纱窗帘也是辅助动作,这样一来,光线不至于被遮住,玻璃上的高频反射也会稍微降低。
要注意的是,千万不要在喇叭后墙以三分板或六分板钉空腔,这样会吸走过多的低频,让您的声音听起来虚软无力。我要强调,就算您想要把空间以钉薄板或钉石膏板的方式改变成软调空间,也千万不要在喇叭后墙钉空腔。
问题:我想在顶楼加盖音响室,到底要用木板隔间还是砖墙隔间比较好?空间比例要怎么算?
回答:在顶楼上加盖音响室是很多音响迷的普遍作为,通常都必须先搭铁棚,然后在铁棚里砌砖墙或钉板隔间。我的建议是用砖墙,因为木板不耐风吹雨打。不过,用砖墙也必须考虑整个建筑基地能否支撑,因为砖墙毕竟比木板还重。
砌砖墙前,您可以先用几组数字来决定空间大小。一组是1比1.14比1.39;另一组是1比1.28比1.54;第三组是1比1.6比2.33。通常我们把高当成1,另外二个数字就是宽与长。从这三组数字中,我们可以知道这三组数字代表着小、中、大空间。当年在丈量尺寸时,其实并不需要如那三组数字般那么精确,只要不让这三组数字相互可以除尽就好。请注意这三组空间比例是净空间,也就是说当您在以砖墙隔间前要先预留室内装潢的墙面余裕。
用这三组数字做为音响空间长宽高比例的用意是降低空间中低频驻波的强度,不过您可不要以为用了这三组空间比例之后,中低频驻波就可以完全消除,这是不可能的。
问题:我的音响室按照黄金比例去隔间,室内装潢也做了吸音、扩散等设施,但是声音听起来还是不好听?为什么?
回答:很多人以为,只要将音响空间理想的布置好,就可以随便选用音响器材。其实,这是错误的。无论您怎么布置,每个音响空间难免都会有自己的声音特质。这些声音特质还需要找到适合的喇叭,才能发挥红花绿叶之效。我们只能说,如果将音响空间尽量理想的布置好,我们选购器材的搭配范围会宽广得多。反之,如果音响空间布置得不理想,一定会产生严重的偏颇。此时,我们只能找到少数的器材来适应这样偏颇的空间。
再者,每个人的音响空间大小都不同。不同的空间大小也要搭配不同尺寸的喇叭。通常,小空间配大喇叭、或大空间用小喇叭都会增加困扰。如何替您的音响空间找到最适合的喇叭尺寸?我认为非得有丰富的经验无法成事。我自己在家里聆听室听了那么多的大小喇叭,这种经验与感受尤其深刻。请记住,喇叭过小,您将会过度的驱动喇叭,引起喇叭严重的失真而不知。喇叭过大,您也将会为了如何消化过多的声音能量而伤透脑筋。喇叭声音太亮,硬调空间不适合;喇叭高音太柔,就要注意室内不要吸音过度。这些都是我们在装潢好了之后还要注意的事情。
问题:我虽然用总编所说的空间比例来隔间,但是仍然无法避免中低频驻波的困扰,请问有什么方法可以降低房间内的中低频驻波?
回答:用适当的空间比例来隔间只能够「降低」中低频驻波的强度,而不是能够「消除」中低频驻波。因此,您仍需要用一些辅助方法来再度降低中低频驻波的能量。通常,驻波的来源是声波在两相平行的墙面之间不断反射加强能量所致,所以最有效的方式就是破坏墙面的平行。很少人会在隔间时就刻意让墙面不平行,因为这样看起来比较不习惯。比较可行的方法是在二侧墙面上做斜向(俯视看起来像锯齿状)的CD架或书架,这样可以有效打散中、高频,连带让中低频驻波降低。您也可以在二侧墙以薄板钉成弧面,适度的利用薄板吸收125Hz的特性来降低驻波与增加声波扩散(弧面可以扩散声波)。此外,您也可以在二侧墙安置二次余数扩散板,这些扩散板的面积要够大。不过即使如此,小间格的扩散板也仅能扩散1000Hz左右较高的频率,对于中低频影响较低。
总之,要降低中低频驻波,可以吸收与扩散还有避免平行墙面三方面同时进行,运用之道存乎一心。
问题:我的朋友把天花板以薄板钉成斜面,他说这样可以对付驻波,是真的吗?
回答:用薄板把天花板钉成斜面的立意甚佳,唯一要考虑的就是整面天花板以薄板钉成,能否控制其吸收的频率范围。假若所吸收的频率范围落在500Hz左右,那就会让您的中频听起来不够厚实;反之,假若天花板的吸收频率刚好落在125Hz左右,那将对室内的中低频驻波有很大的降低功能。此外,斜面的天花板对于声波的扩散也有很大的帮助。
如果有音响迷要在顶楼自己盖音响室,也可以把屋顶灌浆成斜面或有斜面的造型,这样就可以避免用木板钉斜面时的负面影响。
问题:我的音响室天花板想美化,木工师傅说可以钉一层薄板,四周再框线板美化,请问这样对声音会不会有影响?
回答:既然要用薄板钉天花板美化,我建议您请木工师傅把天花板钉成多层藻井,这样虽然比较费工,但美观与音响的效果兼具。作法是请木工师傅把天花板分成等比例的几区(四区或六区等),每一区钉成三层内凹造型,每一区的最上面那块平面可以固定一块用布包裹的泡棉。这样一来,三层阶梯状造型可以扩散声波,最上面那块布裹泡棉可以吸音。当然,您还可以在适当的地方留下投射灯孔或装上适当照明设备。
问题:什么是二次余数扩散器?市面上所看到那些一格格凹凹凸凸的东西就是二次余数扩散器吗?它们要怎么用呢?〔图片〕
回答:有关这个问题,我引以前所写「新音响空间15守则」的文章来回答,以下有些问题的回答也会引用该文。没错!市面上您所看到那些以木板、木块或普利龙作成的凹凹凸凸造型的东西可以笼统的说都是以二次余数为基础发展出来的声波扩散器。在说二次余数之前,我想先解释扩散。所谓扩散就是喇叭发出的声波无论从那个方向射入一个反射体,声波都会均匀的向各个方向反射。所以,扩散可以说是无指向的。而一般的声波反射呢?通常是定向的。例如利用一个斜面来反射声波。理论上,只要是一个反射面的长度大于声波波长,则所有波长比反射面小的频率都会被反射到某个方向。从以上的叙述中,您可以了解,在音响迷的音响空间中,我们需要的是扩散,而不是定向的反射。因为扩散会使室内的声波更均匀,而定向反射只会对某个局部达成影响。
再来,什么是二次余数呢?它的英文是Quadratic Residue。这个名称来自于计算公式hn = (λo/2N)‧Sn中,Sn就是以n平方除以N的余数而来。式中λo是想要扩散的中心频率波长(例如以1000Hz为中心频率),N是您决定的扩散器格子数(也就是踏步)。请注意,踏步的数目必须是质数,例如7, 11, 13, 19, 23, 29…等等。n则是0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,…。hn则是n那个踏步的高度。
其实,告诉读者们二次余数扩散的简单公式,可能无助于您对于声波扩散的了解,我主要的目的是要让您了解这个名词的由来。以这种理论为基础的扩散器种类很多,其中有专门扩散用的,也有扩散与吸收二者兼用的,更有扩散、吸收与反射三者兼用的。此外,除了供墙壁使用之外,也有供天花板使用的。
为什么二次余数扩散器会在近年倍受欢迎呢?因为它有一个扩散特性:如果以中心频率为准,它扩散范围的低限可以向下延伸到中心频率以下约半倍频(假若中心频率为1000Hz,半倍频就是750Hz),上限则很高,可以达到中心频率的(N-1)倍。假设中心频率为1000Hz,该二次余数扩散器的踏步为7,则扩散范围的上限约6000Hz。
看到这里,我想您已经了解,一般外面所见到的二次余数扩散器几乎都是针对中频以上的频率;而且踏步数越多(这里指的踏步数是单组的数,而不是二组三组的总和),扩散频率的上限也就越高。此外,为什么没有人会做三个、五个踏步的?因为它扩散的上限比较低。
我经常看到许多音响迷在室内只用了二个三个二次余数扩散器,其实这是不够的,无论哪种扩散器,它都要涵盖室内表面积到某一个程度才能发挥足够的声波扩散效果,只放二、三个扩散器毋宁说是装饰功能多余声波扩散功能。一般来说,天花板如果能用轻钢架摆几个普利龙扩散板、二侧墙用外表裹布的扩散板各二、三个,聆听位置后面再摆个二个,这样效果会好得多。至于喇叭后墙要不要也摆几个?这要视实际情况而定,喇叭后墙摆木制二次余数扩散器有可能会吸收中频,但也有扩散声波的功效,所以必须视实际情况而定。
对了,假若您已经为高频太吵所苦,我建议您一定要使用外表裹布的二次余数扩散器,这种扩散器对于降低「吵杂」的能力远比木头二次余数扩散器好。
问题:什么是软调空间?什么是硬调空间?我的聆听空间只有四坪多,软调硬调有很重要吗?
回答:什么是软调空间?地上铺地毯,天花板、四壁属于夹板或石膏版或木板钉成者,就是属于软调空间。什么是硬调空间?天花板、地板以磁砖铺成,四壁都以钢筋水泥或砖砌的空间,就称硬调空间。大部份台湾的居住环境都属于硬调空间;而大部份欧美、日本的居住空间都属软调空间。
为什么软调空间会比硬调空间好呢?因为硬调空间无法适量的吸收过多的高频段与中低频段,造成聆听音乐时高频段过于刺耳或中低频段过于压迫的缺点。是否软调空间就毫无缺点呢?不!软调空间可能也会存在低频段吸收过量,产生低频不够结实的缺点。不过,二者相较,软调空间还是比较适合聆听音乐。
问题:我想把硬调空间改为软调空间,要怎么做呢?
回答:台湾一般住家都是以钢筋水泥建成的公寓或透天厝,如果要将将硬调空间转化成软调空间,可以动手的就是四面墙壁。不过,如果一次就把四面墙动手施工,完成之后可能会吸收过多的中频段与低频段。为了保险起见,最好先做左右二侧墙。如果听起来刚刚好就此停工,假若觉得中低频驻波还是太多,则再于聆听位置后墙施工就好,喇叭后墙不要施工。这三面墙壁可以请木工师父用石膏板钉一个夹层,夹层里铺玻璃纤维棉。这样的作法既不会耗去太多夹层空间,也可以多一层的隔音效果。
或许您会问,为什么不用一般木心板或薄夹板来钉夹层,而要用石膏板?因为薄夹板或木心板容易吸收中频段,而听音乐时中频段的饱满非常重要,所以我们可以避开用薄夹板或木心板。而石膏板由于质量较重,所吸收的中低频比较多,对于我们聆听音乐的负面影响比较小。再者,石膏板是防火材料,家里使用它来做夹层会比较安全。在此,我提供石膏板与夹板的几个吸音率以供您参考:
同样是9mm板厚,空气层约45mm厚时,石膏板在125Hz时的吸音率为0.26,可以多吸收一些中低频驻波。而夹板的吸音率才0.11。而在250Hz时,石膏板的吸音率就降低了,才只有0.13。到500Hz时吸音率更低,只有0.08而已。相反的,夹板在250Hz时,吸音率就高达0.23。假若夹板的厚度降低为6mm,它在250Hz时的吸音率更高达0.33。从以上的吸音率来看,您应该了解为什么我会建议采用石膏板。
问题:我的顶楼音响室砖墙隔间结构已经完成,即将进行内部装潢,请教您我不想花太多钱,也不想弄得很科技化,我想装潢得比较居家化、但又有良好的音响效果,请问要怎么做?
回答:装潢的方式百百种,我建议您装潢之前,不妨买一些装潢类杂志回家先看看,那里面会有许多触发您灵感的题材。除了买些装潢杂志回来之后,我建议您到百货公司、有水准的饭店、音乐厅走走看看,观察它们的屋顶、墙面是怎么装潢的?有什么功效?等您看过这些, 心里已经有些概念之后,再来决定要怎么装潢。
当然,最重要的就是您要遵守一些声学上的原则,这些原则可以让您不出大错。其中一些原则就是我以前写过的「刘氏好声歌」,内中就有「前硬中吸后扩散」的原则。
所谓「前硬」指的是房间的前段(也就是喇叭后墙与喇叭之间那段)最好尽量不要做太多吸收的装置,因为这样的作法会吸收喇叭所发出的声能,使得扩大机必须有更大的输出功率我们才会觉得声音够结实。如果这段墙面是硬的,我们只需要较小的扩大机,再藉由后墙的反射,结合成足够结实的声音。
如果您在听音乐时,已经在二侧墙做吸音处理之后,还是觉得声音太尖锐太前冲,此时就必须在喇叭后墙挂一块比较厚、具有吸收高频特性的材料,或者做软调吸音处理,但请注意不可钉空腔。这样的作法只会吸收中高频段以上的频率,对于中频段以下不会有负面影响。因此它并不违背「前硬」的原则。
所谓「中吸」,就是在喇叭与聆听位置之间的二侧墙做吸音表面处理。为什么这一段二侧壁要吸音呢?因为这个区域是喇叭发出声音后,第一次反射音的来源。而第一次反射音如果过强过多,会对直接音造成干扰、影响定位感的清晰。此外,因为第一次反射音过多,也会造成中高频以上对人耳的压力,最直接的感受就是声音太亮太刺耳。
常见许多音响迷在这一段二侧墙摆了木质或普利龙的二次余数扩散板,这是错误的作法。因为木质或普利龙的扩散板无助于第一次反射音的吸收,它们只有扩散的作用。如果要用二次余数扩散板,则应该使用表面厚布包起来的软质扩散板,它除了扩散作用之外,还对中高频段具有吸收作用。
有关「中吸」的作法很多,个人巧妙不同。高明者可以结合室内装潢,产生令一种美感。一般人如果想要简单行事,也可以吊挂一些软质材料,同样可以达到「中吸」的要求。在此要提醒读者们,一般的窗帘布对吸收起不了什么大作用,因为它们太薄了,而且多数并非软质材料,您只是白花钱而已。如果您想在二侧壁挂吸音材料,至少都要像厚绒布那样的材料才有效。
就我所知,最便宜而有效的吸音材料就是玻璃纤维棉。以厚度为5cm,每立方公尺重量为20公斤的玻璃纤维棉为例,它在500Hz以上的频率都有高达0.85的吸音率。您可以将玻璃纤维棉框起来,包起来(千万不要裸露),作成像画框一般。这也是效果相当好的二侧墙第一次反射音吸收体。
什么是「后扩散」呢?所谓后扩散就是从聆听位置开始到后墙的这个区域来做扩散。近年,大家都知道二次余数扩散板是很好的扩散工具,不过,并不知道使用扩散板的数量要够多才会有效。常见的情形是只摆了一个扩散板在那里,这种作法只会产生心理的自我安慰效果,并无法做到足够的扩散效果。比较正确的作法应该是后墙的二个墙角各摆二个扩散板,后墙的中央再摆一个扩散板,这样加起来总共五个才能发挥真正的扩散功效。
或许您会问,到底扩散的好处在那里呢?如果声波能够得到均匀的扩散,理论上您在聆听区域各处所听到的声波反射都很平均,您的聆听位置就不会只局限于一个「皇帝位」。再者,声波在音响空间内得到均匀扩散之后,明显的会提升音质、音色以及层次感、深度感等「音响二十要」的表现。
在此要提醒读者二件事:第一、并不是只有二次余数扩散器材有扩散声波的效果,任何的斜面、凸面或圆弧都会有扩散声波的效果。只不过二次余数所扩散的频率范围比较宽而已。所以,在您的音响空间中,您大可搭配各种的造型以达到扩散声波的要求。第二、如果您做了各种处理,仍然觉得声音太尖锐,此时,聆听位置后面这个区域恐怕就要做吸音处理了。此时,您的音响空间就会形成「前端活、后端死」的情况,这样听起来声音会结实有力而不吵杂。
用扩散板对于声音的扩散的确有效,但难免看起来太「科技化」。假若您想要看起来居家化,而又能够有很好的音响效果,老实说那要很深的功力才有办法做到,而且还不一定能够成功。要居家化布置的方法当然是买现成的家具,例如开放式的CD架、书柜、布质沙发(如果吸音面积够,可以用皮质沙发)等,将这些漂亮家具精心摆放,再加上墙面做漂亮的镶布裹布内至泡棉处理,这样看起来就居家化了。
要提醒您的是这种居家化空间内要尽量避免玻璃,因为玻璃是反射很强的表面,包括柜子不要有玻璃门,不要有玻璃茶几等。此外不要忘了在地板上铺一块漂亮地毯,这有助于室内风格的营造。
问题:我家住南部,目前有一层楼可以拿来做音响室,不过它的长度很长,请问是要把它依照黄金比例隔间比较好呢?还是保持原来的大空间比较好?如果要保留大空间,室内要怎么装潢?
回答:我去过一些南部音响迷家里,很羡慕他们能够拥有那么大的聆听空间。以我自己对聆听空间的经验,虽然聆听室的适当长宽高比例很重要,但是空间大也有其好处。为什么大空间会比小空间好?道理很简单,因为大空间的容积较大,喇叭发出来的声波受边界(六面墙)扭曲程度比较小,您所得到的声音将会比较正确。这也是为什么如果我们使用计算机软件做喇叭测试时,通常都必须要求在越大的空间下测量。因为声波少了边界的干扰扭曲,测试结果才会越准确。
很多人不知道,其实许多喇叭计算机测试软件的有效值只在300Hz以上而已,低于300Hz的频率因为波长较长,容易受空间内边界的干扰,以至于造成测试值的不可信。而无响室所要达到的目标,其实就是在理论上完全消除空间边界的干扰,使得测试结果准确可信。
以我自己家里开放式聆听空间的经验,如果有大空间,我倾向不要将它隔小,不过要注意长宽高的比例是否有成倍数者。假若有,想办法以隔间之外的手段将这种比例破坏就好了。在大空间中,您所得到的声音通常都会比较轻松、均匀与正确,而且低频向下沉潜的能力会更强。至于驻波,即使大空间也不可能完全避免,不过危害的程度会相对的降低。
问题:请问什么是驻波?驻波要如何测量或计算?
回答:驻波是什么玩意?简单的说,驻波就是赖着不走的声波。赖在那里不走呢?赖在二个对立的平行墙面之间。一个空间有三组对立的平行墙面,所以,一个音响空间就会有三组驻波混在一起。
其实,驻波就是空间的共振现象,只要二对立平行墙面的距离等于半波长的整倍数,就会产生共振,也就是驻波。、例如,一个5公尺长的距离就是34Hz的半波长(声音的速度每秒340公尺除以频率34Hz就是全波长10公尺),这样的长度就会在34Hz的2, 3, 4, 5, 6, …倍处产生驻波。也就是在34Hz, 68Hz, 102Hz,136Hz…等处产生驻波。
假若,空间内三组平行的墙面个别所产生的驻波有相互重叠之处,那就会形成更强的驻波。这个更强的重叠驻波就是我们音响迷俗称的驻波。例如,如果三个平行墙面恰好都有102Hz的驻波,那么,这个音响空间中最强烈的驻波就是102Hz。
事实上,音响空间内的驻波不仅会发生在平行墙面上,也会发生在对角线的长度上。所以,当喇叭在播放音乐时,音响空间内所产生的驻波是非常复杂的。幸好,音响迷并不需要了解那么复杂的驻波,您只需要知道驻波形成的原因就可以了。
许多人没有经验,一心想把驻波吸掉或抵消,事实上这几乎是不可能的,驻波只宜智取不要蛮干。为什么我说驻波只宜智取,不要蛮干?第一,驻波并不是只有单一频率而已,它的范围很广,您无法以某种设施去准确的「抵消」它们。第二,驻波的能量很强,通常会比正常音乐的音压还高十几dB以上。这么强的音压根本不是以用来「微调」的调声秘技所能够应付的。所以,依我多年的经验,音响迷对付驻波最好的方法就是避开它。用什么方法避开呢?用喇叭摆位以及变换聆听位置的方式来避开。
假若我硬要用某种措施来降低某个强烈的驻波,是不是可以成功?如果您想不计代价去做,当然有许多前人研究出来的方法。例如假若要吸收100Hz,就要利用公式计算,用什么吸音材料、怎么安置法,用量多少去吸收它。在录音室中,多少都会有这种吸收中低频与低频的设施。或者,您也可以设计一个很大的二次余数扩散器,专门扩散较低的频段。不过,还是那句老话,吸收的量不仅无法精确的控制,还会对邻近频段做负面的影响。
在此我要再度强调:对付驻波最有效的方式之一就是建造一个比例恰当的音响空间。假若没有机会建造,最省事、最聪明的方法就是以「喇叭摆位」与「变换聆听位置」来避开它。许多人很「铁齿」,偏偏不信邪,就是想要与驻波正面交锋。老实说,我已经「铁齿」过了,我的经验就是老人言。如果您不听老人言,吃亏就会在眼前。
问题:请问什么是音响室的空间残响?残响对于声音的好听很重要吗?
回答:「残响」英文是Reverberation,中文也有称混响或余响者。表面上看,残响好象与回音、堂音是相同的东西,实则不然。回音是指当一个声音发出后,我们可以在稍后听到另一个相同的声音,就好象声音跑出去后又回来了,所以叫回音。堂音(Ambience)指的是在音乐厅中音乐的包围气氛,它是由声音发出之后的第一次反射音以及稍后的反射音组成。藉由第一次反射音传回耳朵的时间,我们可以概略的判断该空间的大小。
至于残响,顾名思义,它当然也是声音发出之后残留在空间中的响应。不过,它还附带了一个严格规定,那就是:当一个声源发出声音之后,声音强度降低到只有最初的负60dB强度时的时间,我们就称它为残响时间。注意到没有,关键的数字就是「负60dB的强度」。这也就是一般人所称的RT-60。
到底残响时间对于听音乐有什么重要性呢?虽然它不能代表声音表现的一切,但是它对于声音的「质」具有很大的影响力。例如声音听起来温暖与否、饱满与否、清晰与否;或者是比较明亮的、华丽的等等。在现代的音乐厅设计中,残响时间通常都订在2秒左右。而歌剧院的残响时间就需要比较短,大约1.5秒左右。不过,即使同样的残响时间,每个音乐厅所展现出来的声音特质还是不会一样。这也显示残响时间无法说明所有的声音特质。
说到这里,我想您必定明白,即使在自己的音响空间中,适当的残响时间是很重要的。当然,由于我们的音响空间很小,所以不需要像音乐厅那么长的残响时间。到底我们要多少残响时间呢?一般家庭音响空间的残响时间视空间大小而有不同,通常可以定为0.2-0.5秒之间。残响时间越长,声音越华丽;残响时间越短,声音越厚实。
那我们要如何来控制、得到自己所需的残响时间呢?理论上,残响时间可藉由公式来计算。最早的残响计算公式由Sabine推出,后来Eyring又在Sabine的基础上做修正。基本上这些公式都要先知道室内物体表面材料的表面积、吸音系数、室内总吸音量、室内容积等,然后带入公式计算。问题是,在很多因素的影响下(声源的指向性、扩散性、材料吸音系数的误差等),经过计算得来的残响时间往往无法精确。所以,我辈音响迷即使知道怎么计算,也没有多大用处。
既然残响时间那么重要,我们却又无法掌握,到底我们要怎么办呢?我想,最终只能靠我们自己的耳朵来调配室内各种反射、吸收与扩散材料。在此我有几个原则提供读者们参考:如果在音响空间内讲话略感吃力,就是吸音过多;声音略干,就是残响时间不够长;听起来有鼻音,就是中频段有音染。如果拍手声音清脆,就是残响略长;掌肉声丰厚,就是声音饱满。
问题:我的聆听空间几乎是正方形,大约五坪而已,朋友说这种房间没有救了,听起来中低频驻波很强,请问到底有什么方法可以解救?
回答:正方形的空间可以把它当作菱形看待,喇叭摆在菱形的二边,二喇叭之间的「菱尖」空间可以用一块或二块二次余数扩散板挡住,扩散板后面再摆叶子比较茂盛的大盆栽。如果再加上隐藏式灯光,这样就很完美了。把正方形空间当菱形看待之后,您的聆听位置后面那个「菱尖」也可以适当布置吸音材料,或摆一些家具。总之,您要想办法把这个菱形空间布置得很自然,这样视觉上才不会怪怪的。
以菱形来看待正方形空间之后,中低频驻波就可以降低吗?其实不能,我们只是尽量想办法避开而已。所以喇叭摆位以及聆听位置的选择就显得很重要的。不过,空间只有5坪,老实说也没有多少选择,因此喇叭尽量不要选择太大者,这样驻波相对会比较弱些。
分享 转发
TOP
2#

保证超劲
:)
TOP
3#

顶了再看
TOP
4#

TOP
5#


不看 收藏
TOP
6#

好长,copy下来
TOP
7#

HOHO,看得眼花.不过还是有些新意.
谢版主!
TOP
8#

先收藏,慢慢看。
TOP
9#

ME TOO
TOP
10#

受40Hz驻波的影响吗?刘汉盛我的音响室长四米二,宽二米八,天花板是美耐板,与原水泥天花板相隔约二十公分。目前天花板以拉布条(西装内里布拉成波浪型),三面墙贴地毯(喇叭背墙除外)。地板则在地毯下面铺上PU软垫(巧拼板),使用静电喇叭,Parasound 2200 Amp。长久以来一直受驻波困扰,使用上亚之RPG略有起色,但与花费不成正比。目前高频顺畅,中频却衰减,低频驻波在40Hz处特别明显,请问有何方法改善?目前最想以半圆木条打满整个房间,可行吗?
这是一位女性读者的来信,我特别将它独立出来回信,为的就是想顺便与读者们聊聊小房间所遭遇的问题。一个长四米二宽二米八的房间应该就是一般公寓的房间,也正是大部分音响迷听音响的空间。这样的典型小空间中听音响,到底会遭遇到那些问题呢?在回答这位女性读者的问题之前,我想先来探讨这个大问题。小房间内中低频驻波一定会存在在这样的想房间中,中低频驻波一定难免。为什么?您想想看,房间的宽度二米八,高度其实应该也差不多是二米八,也就是说宽与高的长度是相叠。而二米八是哪个频率的波长呢?我们将声音每秒的平均速度340公尺除以二米八,就可以得到一个数字121.4,这就是频率。在估算驻波时,我们可以把这个数字化为一个容易估算的数字,在这里就说它是 120Hz好了。说得清楚些,就因为宽与高的长度,这个小房间在120Hz处一定会有很强的驻波。再来看看房间的长边,它有四米二的长度。四米二是哪个频率的波长呢?还是一样的算法,拿音速除以长度,我们可以得到80.95,就说它是80Hz好了。看到这里,我们可以知道在这个小房间中,有一个很强的120Hz驻波(因为它是宽与高叠起来,所以很强),还有一个80Hz的次强驻波。请各位注意,120Hz与80Hz之间到底有什么关连?有,它们都是40的整倍数。各位都知道,声音的1、2、3、4、5…整倍数都会形成共震的谐波,所以在这个房间中我们推算它会有40Hz、80Hz、120Hz、160Hz、200Hz…的谐波共震。以人类的听觉而言,40Hz多一点无所谓,反正一般人对于越低的频率越不敏感。80Hz太多的话开始会对耳朵产生压力,不过还好,我们会觉得低频丰润饱满。问题比较大的是120Hz与160Hz,换句话说大概是从80-160Hz的这一个八度内,如果量感太多,我们的耳朵就会听到轰轰然的声音,这股中低频的强烈声音会对耳朵产生不舒服的压力,这也是一般小房间内所遇上的驻波问题,也就是您所遭遇的问题。事实上,您并不是受40Hz驻波所扰,而是80Hz、120Hz与160Hz,其中尤以120Hz与160Hz为甚。为什么我会这样说?一个原因是40Hz的波长有8.5公尺长,您的房间并没有那么长,所以无法再生真正的40Hz。再者,如果真有40Hz的驻波,那么您应该会感觉舒服,而不是困扰才是。中低频驻波有没有办法解决既然小房间内一定会有中低频驻波,到底它有没有方法去解决呢?有!有几个方法可以解决中低频驻波。不过,我要强调,这些方法并不是把中低频驻波连根铲除,而只是降低它的强度,使它的危害比较不明显而已。不要觉得不满足,即使只是「降低强度」,它已经可以让您在听音乐时感到很舒服了。按照良好的比例打造音响室第一种方法是最根本的方法,也是一般人难以做到的方法,那就是依据良好的长宽高比例做隔间。什么是良好的长宽高比例?在前面我已经说明了驻波形成的原因,我们只要将其反向思考,就可以知道,所谓良好的长宽高比例就是让这三个长度都不要有整倍数的比例产生,这也就是一般人所谓的「聆听空间黄金比例」(这个黄金比例与数学或大自然的黄金比例无关)。依照这个不要有整倍数的原则,您可以列出很多的长宽高比例,也早就有人以计算机计算,列出一长串的比例。不过,适合一般居家空间的比例并非没有限制(您总不会愿意住在一间长条型的房间中吧!),所以我们最长使用的比例大约有三种。其一为1.00:1.14:1.39。其二是1.00:1.28:1.54,第三为1.00:1.6:2.33。通常,我们会把房间的高度当作1.00,如果您觉得这三组数字不好记,我可以告诉你一个秘诀:我只记1:1.25:1.6及1:1.6:2.5这二组数字,真的要动手做时,再将长与宽的数字增减一点就可以了。这三组数字管用吗?不要不信邪,杂志社里的小聆听室就是用其中一个比例去隔间的(用石膏板而非砖墙),虽然才四、五坪,但是从来没有感受到中低频驻波的困扰。四个墙角做斜角或圆弧处理也可以降低驻波强度一般而言,小房间内空间有限,如果再做夹墙来吸收中低频驻波,那将使原本就不够宽敞的空间更小,得不偿失。因此,利用「足迹罕至」的墙角做处理就变得很实际。您可以到家具店找可以放在墙角使用的三角柜或圆弧柜,木头或玻璃的都可以。如果您不想找这种家具,也可以请木工作,以斜角或圆弧将墙角封起来。在这里有三个问题要考虑:斜角或圆弧要做多大?用什么材料做?里面要塞什么填充料?声学理论告诉我们,斜面或曲面的宽度决定了能够扩散的频率。换句话说,假若斜面宽度是一公尺,那么所能扩散的频率大概在340Hz(340/1)左右。这么说来,要对付的中低频驻波,斜面或曲面的宽度岂不是要很大?没错!小房间内不可能做那么大的斜面或曲面,所以我们在墙角所作的斜面或曲面只不过是让中频的扩散得到更好的效果而已。可不要小看对中频的扩散,它一样会影响到中低频的听感。话说回头,小房间内的斜角宽度大约是60-100公分,太小或太大都不实际。要用什么材料来做斜面或曲面呢?先钉框架,再以二分板蒙上二层就可以了。请注意,如果木工师傅愿意,请他不要整块板子封上去,而是要裁成好几个小块,一片片钉上去。为什么要这么费事?整面板子会吸收中频,分成小块之后,就比较不会了。至于里面要填充什么材料?重磅玻璃纤维当然最好,不过会比较花钱。您可以请家里所有的人将多年不曾穿过的衣服通通捐出来,塞进里面。请注意,我们塞东西的主要目的是吸收空腔里所可能会发出的谐振轰声,而不是要让它有其它特别作用,所以只要是软质能吸收声音的材料就可以了。对了,您可能会问:要塞多满?松松的就可以,塞密了效果反而不佳。木制家具对于降低中低频驻波有帮助除了以上二招之外,小房间内如果木制家具摆设越多,对于降低中低频驻波就越有帮助。如果太多玻璃表面,对中低频驻波的降低则没有助益。其余,我想按照「刘氏好声歌」的要诀去处理就可以了。如果这些都做了,中低频驻波还是轰轰然,那也只好认命了。唯一能做的,就是换一对比较小的喇叭,让中低频的能量减少些。看您所叙述的室内装潢,我猜想您可能去看过嘉义公园音响,否则怎么会跟他二楼的音响室处理方式一模一样?您说用上亚RPG只有一点效果。上亚的花梨木RPG处理声音的扩散会有效,不过我不认为它可以降低中低频驻波。您想钉半圆木条,我认为也是白做工白花钱而已。再次提醒读者们,请不要天马行空的想象声音的处理方式,一定要对声学有基础的认识之后,再计划要怎么做。半圆木条的用意在哪里?利用木条的弧形吗?那要多大的弧面才有效?利用木头本身的质量来吸收中低频吗?理论上声波的能量会因驱动物体震动而由声能转化为机械能,但是,吸收中低频靠的不是物体的质量,而是它的空腔震动。要利用这种理论,又牵涉到准确的计算与一些副作用。您目前的情形是高频顺畅,中频衰减,中低频有强烈驻波,请先依照我上面所说的方法来调整。如果您愿意,可以在做了之后,将声音改变的情况写信告诉我,我们可以来个追踪报导,一直到您的问题解决为止。
TOP
发新话题 回复该主题