关于环境尺寸限制声音那些频率的还原（怎样初步计算你的环境里完... [复制链接]

3、如何利用好各反射点

听音环境里反射点的反射体材料不同，对不同频率的“反射效率”也不同；不同的吸音材料，对不同的频率吸音效率也不同；
以上面A=4m；B=3m；听音位靠后墙，正常情况下人头部会离开后墙50cm；音箱距离正面墙1.4m；距离侧面墙0.6m；为例子；
通过计算，听音位到音箱的距离l=1.7m；
直达声的频率大于或=344m/s/l/2.5=344m/s/1.7m/2.5=505Hz；
即505Hz以上的频率已经能够完整还原并直接达到我们的耳朵，不需要反射来延长声音的“路径”了，否则它再加上反射来的“能量”，就会产生“过量”失去平衡的情况。因此，在各反射点上就应该采取有效的吸收这些频率的措施。如上面的情况就应该选择500Hz左右吸收效果比较好的吸音材料，如厚度2~3cm中密度海绵外加墙毯、厚度2~3cm石棉包真皮、木板条留缝，里装填厚度4~5cm中密度海绵的木板条留缝墙裙等。其实500Hz的频率波长有0.68m左右，已经很难吸收处理了，500Hz以下的中低频就更加难吸收处理。
但是通过上面的处理，500Hz以上（或者中高频）的反射会受到一定的控制，基本上不会再出现中高频混乱、过量、声音“散焦”等现象。而500Hz以下的中低频反射量还是会有足够保证的。
这样我们就控制了不需要的（频率）反射量；保证了需要的（频率）反射量；达到合理利用反射的目的。

（未完待续）

关于——声音是要直到离开纸盆的距离有2．5倍（以上）波长时，这些空气才发挥出造成声音的弹力——也就是达到真正还原这些频率的“本来面目”。
有朋友会问：按照这么说，耳机就根本听不到低频了。为什么比较高级的耳机的声音实际上都非常好，低频非常丰富平衡呢？
简单地说，它们传递声音能量给人的耳朵的工作方式不一样。有兴趣，请参加讨论。

KENTRYFO 在 2006-4-3 11:33:35 发表的内容 楼主是要讲解：波长与听音位置距离理想值与固定尺寸房间的关系问题，化而来谈为：在固定尺寸内如何达到理想距离的听音效果。理论的趋向是通过扩散、吸收？唉！干脆就还是引用房间与音箱（音响）之间的声音耦合吧！当然，我非常赞同楼主的观点。

能不能更具体些谈谈你有何见解？相信部分朋友会关心这些问题。

如果A=4m；B=3m，这样一个小环境下，可以想象80~100Hz完整的低频就很难还原出来了。
怎么办？我们只好利用前后墙反射以求“相对”比较“次等”的低频还原了。（反射过程；音箱——后墙——正面墙——人头部。是一个经过两次反射的声音，声音质量自然就比较“次等”了。）
例如；以上面A=4m；B=3m；为例子，听音位靠后墙，正常情况下人头部会离开后墙30~50cm；音箱距离正面墙1.4m；距离侧面墙0.6m；这时候人头部位置就可以听到“相对”比较“次等”的低频为：
（A-1.4）+A+（A-0.5）=L（大写L表示声音的路径）；
当A=4m时，L=（4-1.4）+4+（4-0.5）=10.1（m）；
他能够还原的弹性波长是：10.1（m）/2.5=4.04（m）；
对应的频率是：344/4.04=85.15（Hz）；

这个12平方米的小环境下，对音箱的位置进行适当的调整——
L（大写L表示声音的路径）=（A-1.4）+A+（A-0.5）；
就会有一定的变化；
——音箱靠后移动，L增加，能够还原的弹性波长的低频频率向下延伸，有低频能量增加的感觉；
——音箱靠前移动，L减少，能够还原的弹性波长的低频频率向下延伸“量”减少，有低频能量减少的感觉。
大概很多朋友都有这些实际经验吧。

关于环境尺寸限制声音那些频率的还原

这是一个涉及知识面比较广的话题，有几个知识点先提出来：
1、在一个大气压力下，21摄氏温度时，声音速度为344m／s；15摄氏度的温度时，声音速度是34Om／s…………大家最主要记得就是声音的速度会随着空气温度及空气压力而改变。
2、 音频及波长与声音的关系是：波长=声音速度／频率； λ=v／f，如果假定音速是344 m／s时，100Hz的音频的波长就是3．44 m，1000hz(即lkHz)的波长就是34．4 cm，而一个20kHz的音频波长为1．7cm。
3、空气是有弹力的，但在纸盆前面的空气是刚刚被纸盆的动作摇动，不能达到空气本身的弹力，这时我们便要看这频率的波长，声音是要直到离开纸盆的距离有2．5倍波长时，这些空气才发挥出造成声音的弹力。
4、我们当说到扬声器的远近音场时，最主要是注意到频率及它的波长，而不是单纯看离开音箱多远就是等于远或近音场，最主要就是记得我们当欣赏音乐时，是要在远音场的位置，而不是在近音场的位置。
5、听众听到越多的直接音场的声音，反射音场的声音就越小时，这声音就越好，因为直接音场的声音是可以控制的，但反射音场的声音是不能控制的。

1、声音速度变化的影响：

由于声音的速度会随着空气温度及空气压力而改变，听音环境相对比较大的朋友就可以比较明显的感觉到，冬天和夏天、下雨前后气温、气压变化的影响。
因为气温、气压的变化，声音的速度受到了影响，因此频率的波长也发生了改变，原来的环境特性也产生了变化。所以我们能够感觉到声音“还原上”的微妙改变。

刚刚有客人来访，现在继续。

我们说气温、气压的变化引起了声音的速度和频率的波长发生了改变，造成了“环境特性”也产生了改变。是因为环境的声学特性变化了——原来的“混响”频率微妙地改变了，包括驻波的频率也微妙地改变了；他的理论根据就是声音到达各反射面的时间改变了，相当于环境的尺寸改变了。因此，环境的声学特性微妙地改变了。
这个现象足以说明环境的尺寸对声音还原的影响。  

2、那么，环境的尺寸对声音还原有些什么影响呢？

（1）、理想的听音位置；
根据“当欣赏音乐时，是要在远音场的位置，而不是在近音场的位置”的观点；和“声音是要直到离开纸盆的距离有2．5倍波长时，这些空气才发挥出造成声音的弹力”的结论，在不考虑反射（实际在房间里，反射总是存在的）的情况下，如果我们希望听到100Hz直达音场的高质量、有弹性的低频的声音，我们就需要距离音箱（以一个大气压力下，21摄氏温度时，声音速度为344m／s计算）2．5×3．44米=8．6米之外，才是真正的这个100Hz的声音。如果要听到50Hz直达音场的高质量、有弹性的低频的声音，我们就需要距离音箱2．5×6.88米=17.2米之外，才是真正的这个50Hz的低频的声音。
显然，这样的听音环境我们很难拥有。怎么办呢？这就需要利用声音反射的原理来“延长”我们的听音位置，达到在“远音场”的位置欣赏音乐的效果。

（2）实际听音环境的限制

在讨论实际听音环境的时候，我们假定实际听音环境如下图情况。

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假定的听音环境：A环境的长；B环境的宽；C听音位到正面墙壁距离；D音箱到正面墙壁距离；E后面墙壁到音箱的距离；

为了讨论简化，我们再假定地面和天面没有反射（实际上反射是明显的，特别是低频反射量几乎和正面墙壁反射量相当）。这样，我们就容易分析音箱位置、听音位置、听音环境限制的大概情况了。也有利于我们了解一些听音环境由反射产生的影响和作用。



根据——声音是要直到离开纸盆的距离有2．5倍（以上）波长时，这些空气才发挥出造成声音的弹力——也就是达到真正还原这些频率的“本来面目”。所以，（借用开心果兄帮忙编辑的数学公式），l代表听音位到音箱的距离，那么，不考虑反射影响的情况下，我们能够听到的真正还原出“本来面目”的直达声的频率有那些呢？
我们可以进行下面的计算了：
还原出“本来面目”的直达声的频率大于或=344m/s/l/2.5；
也就是说，大于或等于这个频率以上的声音，都是我们完整听到的还原出“本来面目”的直达声。
例如：（l代表听音位到音箱的距离）
l=5m时；我们完整听到的、还原出“本来面目”的直达声频率为大于或等于172Hz；
l=3m时；我们完整听到的、还原出“本来面目”的直达声频率为大于或等于286.67Hz；

考虑两侧面墙壁第一反射点，从音箱——第一反射点——听音位，声音到达听音位的距离会比直接到达的距离长一些，所以两侧面墙第一反射点能够让我们听到更低一些的频率，并是相对“完美”的；

没有空气弹性表现的振动频率，是不完整的声音频率。
如果A=4m；B=3m，这样一个小环境下，可以想象80~100Hz完整的低频就很难还原出来了。
怎么办？我们只好利用前后墙反射以求“相对”比较“次等”的低频还原了。（反射过程；音箱——后墙——正面墙——人头部。是一个经过两次反射的声音，声音质量自然就比较“次等”了。）
例如；以上面A=4m；B=3m；为例子，听音位靠后墙，正常情况下人头部会离开后墙30~50cm；音箱距离正面墙1.4m；距离侧面墙0.6m；这时候人头部位置就可以听到“相对”比较“次等”的低频为：
（A-1.4）+A+（A-0.5）=L（大写L表示声音的路径）；
当A=4m时，L=（4-1.4）+4+（4-0.5）=10.1（m）；
他能够还原的弹性波长是：10.1（m）/2.5=4.04（m）；
对应的频率是：344/4.04=85.15（Hz）；

如果我们切实解决地面和天面没有反射的问题，这个假定条件成立，那么，能够还原出相对比较还算不错的85Hz的低频，已经可以适应大多数音乐的还原了。再大一些的环境当然更好。

另外；我们了解了这个道理，我们实际上已经了解了环境尺寸限制声音那些频率的还原了。
因此我们就有下面的结论：
1、小环境不适宜使用低频下潜太深的箱子。用也是浪费。
2、小环境解决地面和天面反射问题更为重要，否则二次反射的利用就成问题。
3、小环境里两侧面墙第一反射点是我们应该重视利用的最理想反射点。他反射来的声音仅仅次于直达声。
4、小环境里前后两面墙的反射是获取相对比较低的频率还原的必要利用和无奈的选择。

那么，如何利用好各反射点，令它按照我们的要求反射我们需要的声音，不反射我们不需要的声音呢？这才是问题的关键了。

3、如何利用好各反射点

听音环境里反射点的反射体材料不同，对不同频率的“反射效率”也不同；不同的吸音材料，对不同的频率吸音效率也不同；
以上面A=4m；B=3m；听音位靠后墙，正常情况下人头部会离开后墙50cm；音箱距离正面墙1.4m；距离侧面墙0.6m；为例子；
通过计算，听音位到音箱的距离l=1.7m；
直达声的频率大于或=344m/s/l/2.5=344m/s/1.7m/2.5=505Hz；
即505Hz以上的频率已经能够完整还原并直接达到我们的耳朵，不需要反射来延长声音的“路径”了，否则它再加上反射来的“能量”，就会产生“过量”失去平衡的情况。因此，在各反射点上就应该采取有效的吸收这些频率的措施。如上面的情况就应该选择500Hz左右吸收效果比较好的吸音材料，如厚度2~3cm中密度海绵外加墙毯、厚度2~3cm石棉包真皮、木板条留缝，里装填厚度4~5cm中密度海绵的木板条留缝墙裙等。其实500Hz的频率波长有0.68m左右，已经很难吸收处理了，500Hz以下的中低频就更加难吸收处理。
但是通过上面的处理，500Hz以上（或者中高频）的反射会受到一定的控制，基本上不会再出现中高频混乱、过量、声音“散焦”等现象。而500Hz以下的中低频反射量还是会有足够保证的。
这样我们就控制了不需要的（频率）反射量；保证了需要的（频率）反射量；达到合理利用反射的目的。
如果A=4m；B=3m，这样一个小环境下，可以想象80~100Hz完整的低频就很难还原出来了。
怎么办？我们只好利用前后墙反射以求“相对”比较“次等”的低频还原了。（反射过程；音箱——后墙——正面墙——人头部。是一个经过两次反射的声音，声音质量自然就比较“次等”了。）
例如；以上面A=4m；B=3m；为例子，听音位靠后墙，正常情况下人头部会离开后墙30~50cm；音箱距离正面墙1.4m；距离侧面墙0.6m；这时候人头部位置就可以听到“相对”比较“次等”的低频为：
（A-1.4）+A+（A-0.5）=L（大写L表示声音的路径）；
当A=4m时，L=（4-1.4）+4+（4-0.5）=10.1（m）；
他能够还原的弹性波长是：10.1（m）/2.5=4.04（m）；
对应的频率是：344/4.04=85.15（Hz）；

这个12平方米的小环境下，对音箱的位置进行适当的调整——
L（大写L表示声音的路径）=（A-1.4）+A+（A-0.5）；
就会有一定的变化；
——音箱靠后移动，L增加，能够还原的弹性波长的低频频率向下延伸，有低频能量增加的感觉；
——音箱靠前移动，L减少，能够还原的弹性波长的低频频率向下延伸“量”减少，有低频能量减少的感觉。
大概很多朋友都有这些实际经验吧。

开心果 在 2006-4-4 21:29:50 发表的内容 听吧 兄，我只是帮松香味兄弄出公式罢了，具体情况还是请松香味兄答复吧。

没有问题。非常感谢了！
等照片出来后回复。

松香味 在 2006-4-3 23:03:50 发表的内容 [ 能不能更具体些谈谈你有何见解？相信部分朋友会关心这些问题。

由于空闲时间无多，难谈什么具体的见解。只是，如果用分析的方法，对“耦合”也可以解释的......对于不同的音箱制作，引用楼主描述的计算方法，仍然可以更加深入地进行探讨！——指音箱不同频率的发声方向特性影响到其环境布置方法的不一问题。而如果用综合的方法去研究，那可又别有洞天了......哈哈，松香味大哥，这可又要劳驾您了。[/quote]

KENTRYFO兄看来对电声学方面也非常了解，非常希望多指教哟。
是的，——音箱不同频率的发声方向特性影响到其环境布置方法的不一问题，又要更进一步的展开问题了，不知道能有多少人会关心？我上面说到的“知识点”恐怕就已经有很多朋友“怀疑”了。

听吧 在 2006-4-4 17:49:20 发表的内容 开心果 在 2006-4-3 11:35:45 发表的内容 松香味 在 2006-4-3 9:22:40 发表的内容 个人认为80~100Hz的低频是非常重要的，更的频率40~50Hz的第一个倍频也是80~100Hz这些低频频率。 以下的讨论中，我们就以上图和上面的假定条件开展，并以——A环境的长；B环境的宽；C听音位到正面墙壁距离；D音箱到正面墙壁距离；E后面墙壁到音箱的距离；再加一个——F音箱到侧面墙壁的距离。 这样，听音位到音箱的距离为： 听音位到音箱的距离=（B1/2-F）的平方+（C-D）的平方；再开平方根。 这上面不好编辑数学公式，大家将就看了。 （未完待续） 松香味兄，是这样的公式吗？ 新窗口打开图片 二位仁兄，上述公式中有个疑问，就是：L=听音位到音箱的距离，C=听音位到正面墙壁距离。我们所求的是“L=听音位到音箱的距离”，而从“C=听音位到正面墙壁距离”已经基本上可以确定了“L=听音位到音箱的距离”．．．．．． 太复杂了，人也搞迷糊了．呵呵！

原来的例图里没有表示听音位到音箱的距离的l;;请参考下面的例图.

[upload=jpg]Upload/200646094720177.jpg[/upload]

听吧 在 2006-4-4 17:49:20 发表的内容 开心果 在 2006-4-3 11:35:45 发表的内容 松香味 在 2006-4-3 9:22:40 发表的内容 个人认为80~100Hz的低频是非常重要的，更的频率40~50Hz的第一个倍频也是80~100Hz这些低频频率。 以下的讨论中，我们就以上图和上面的假定条件开展，并以——A环境的长；B环境的宽；C听音位到正面墙壁距离；D音箱到正面墙壁距离；E后面墙壁到音箱的距离；再加一个——F音箱到侧面墙壁的距离。 这样，听音位到音箱的距离为： 听音位到音箱的距离=（B1/2-F）的平方+（C-D）的平方；再开平方根。 这上面不好编辑数学公式，大家将就看了。 （未完待续） 松香味兄，是这样的公式吗？ [upload=jpg]Upload/20064311344371700.jpg[/upload] 二位仁兄，上述公式中有个疑问，就是：L=听音位到音箱的距离，C=听音位到正面墙壁距离。我们所求的是“L=听音位到音箱的距离”，而从“C=听音位到正面墙壁距离”已经基本上可以确定了“L=听音位到音箱的距离”．．．．．． 太复杂了，人也搞迷糊了．呵呵！

原来的例图里没有表示听音位到音箱的距离的l;;请参考下面的例图.

小夜曲 在 2006-4-6 21:27:19 发表的内容 哦，忘了问一句：松香味兄是专业从事音频工作的吧？这么多正确的理论知识和数据- - - - - -

谢谢夸奖，工作、爱好的关系，我只不过学的“非常杂”，也比较“努力”吧。