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小房间低频模态的实例分析---MAX影音中国新年第一作

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发表于 2009-1-4 11:29:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Max 于 2009-1-10 10:55 编辑

这个论坛越来越火,为了增加点人气,不得不发篇作品支持一下!新年放假三天,没啥事情做,于是写了以下的东东,希望对大家有所借鉴。也欢迎各路高手批评指正。

THX培训总监John Dahl在2008年12月的THX Home Theater II培训课上指出,家庭影院的声学处理主要分为三个频段:<200Hz, 200-2KHz, >2KHz。

2KHz以上的高频段,音质主要是由喇叭本身所决定的,房间对高频段音质的影响并不是很大。高音单元的性能、分频器的质量和箱体的设计很大程度上决定了高频的表现。在房间内进行简单的吸音和扩散处理就能达到比较好的效果,并不需要特别复杂的设计和处理(当然,专业的声学设计处理能使音质更有保证)。这就是为什么很多经销商的视听室和发烧友的家里并没有做什么专业的声学处理,但高频段音色表现非常出色的原因。喇叭好,高频表现自然就好。

去年年底的广州白天鹅音响展一共有好几个楼面,参展的Hi-Fi商家都租借了酒店的小房间来展示自己的产品,房间面积奇小无比而且并没有做任何声学处理,但现场演示的高频效果基本都还不错。

200-2KHz的中低频段,音质由房间和喇叭所共同决定。在这个频段,房间就逐渐开始对音质产生影响,控制扬声器边界反射(Sound Boundary Interference Response)就显得很重要了。选择频率响应平坦的优质得扬声器并正确摆位,在合适的位置放置合适的吸音及扩散材料能保证准确的中低频效果。专业的声学设计人员通过软件分析就能找出合适的位置及相关声学参数。

谈到这里,我们可以了解到,200Hz以上的频段,通过扬声器摆位、在房间内使用声学处理材料能达到比较好的效果。所以,以人声或者轻音乐欣赏为主的发烧友,可以咨询专业的声学设计师,购买合适的声学处理材料来改善音质。

200Hz以下的低频段,音质基本是由房间来决定的,7万元的超低音和2万元的超低音,在音质方面其实并没有太大的区别。在这个频率区间,小房间的低频驻波决定了低频的整体音色。只有降低了低频驻波的影响,才能改善低频效果。因此,多花5万元购买一只高烧的超低音,还不如购买一只2万元的超低音,再多出一点钱聘请一位专业的家庭声学设计人员进行分析、测试和购买低频处理道具(EQ,低频吸音体)。

很多发烧友都以为更换一只“好的”低音炮就能改善低频音质,很遗憾,房间的低频驻波处理不好,换一只100万的超低音都无法提升低频音质,事实上,更换一只100万的超低音,声音可能更加难听(单元的口径大了之后,输出更强,导致低频驻波现象更明显)。

降低低频驻波的影响可以有以下五种手段:
1.        改变房间的尺寸
2.        改变超低音的位置
3.        改变沙发的位置
4.        使用低频吸音材料
5.        使用均衡器(EQ)

在房间格局已定,装修已结束的情况下,2/3/5的结合使用,仍然能使低频音质有15-25%提升空间(取决于房间实际情况)。如果是装修前就开始声学设计规划,那最终的效果将是非常理想的。下面就以实例分析为大家展示小房间低频驻波的分析。

本次演示的专业软件由美国HAA协会的技术总监Gerry Lemay提供,在此也表示感谢。

房间尺寸的选择是小房间低频驻波分析中最关键的部分,合理的比例能大幅度降低低频驻波的影响,同时也让后期的调试变得更加容易。

启动家庭影院专业设计软件之后,进入其低频驻波分析模块,界面如下:



我们将房间尺寸的最小允许值和最大允许值分别输入左上方相应的空格中,点击右下角的自动计算,房间尺寸的排序就产生了。在此例中,软件给出的最佳推荐尺寸是6m长,4.3m宽,2.7m高(蓝色的部分)。“Coin(Ax)”一栏显示的是轴向驻波重合的次数,大家可以看到,重合次数居然为0,相当理想。



表格将房间尺寸依次排序,方便工程设计人员根据现场实际情况来进行选择。从上图我们可以看到,排名第二的房间尺寸是7m长,5m宽,3m高,轴向驻波重合次数为2次,但这两次驻波是否出现在前四次谐波范围内呢?如果出现的是高次谐波,那么影响也不大。况且,这个尺寸可以使房间面积和容积都更大一些,客户肯定会更喜欢这个尺寸。好,接下去我们就来看看轴向驻波的列表。



从上图我们可以看到,在200H以下只有两次重叠。第一次重叠——房间长度轴向的第7次谐波172.5Hz与宽度轴向的第5次谐波172.5Hz发生重叠;它们都属于高次谐波,共振强度并不会太强;第二次重叠——房间宽度轴向的第3次谐波175.42Hz与前面的172.5Hz发生简并(频率相差5%以内),解决问题的方案可以是使用板共振吸音体或者其他技术手段,难度也并不大。所以,排名第2的房间尺寸也是非常不错的选择。

接下去,我们就以7m长,5m宽,3m高的尺寸继续分析超低音的位置与座位的位置,目的是在家庭影院所有的位置都取得一条平坦的频率响应曲线。



分析结果出来了:

超低音最佳位置:离前墙139cm(房间总长度的20%),离侧墙(左或者右)95cm(房间宽度的19%)。

最佳座位位置(1号位):离前墙436cm,离侧墙(左或者右)188cm。

大家可以看到频率响应曲线还是非常平直的。

家庭影院一般有多个座位,我们再添加3个座位。依次同样进行分析。



图表显示,后排的两个位置(2号位和4 号位)的频率响应曲线不是最理想,但通过后期EQ的微调应该能达到比较好的效果。

最终平面布置图如下,到这一步,超低音的位置和座位的位置都确定了,我们就可以往后进行深化设计了。

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发表于 2009-1-4 11:59:33 | 显示全部楼层
看不到图片
 楼主| 发表于 2009-1-4 12:05:18 | 显示全部楼层
可以了吗?
发表于 2009-1-4 12:15:15 | 显示全部楼层
太专业,看不懂
发表于 2009-1-4 13:04:10 | 显示全部楼层
好文章,够专业!,,,确实,解决200Hz以下低频的问题确实是家庭影院设计的重要问题!
发表于 2009-1-4 13:10:31 | 显示全部楼层
强力顶一下!
学习中!
发表于 2009-1-4 13:11:52 | 显示全部楼层
好专业哦,一于复制落来拿翻屋企慢慢消化一下
 楼主| 发表于 2009-1-4 13:18:01 | 显示全部楼层
图片看不清楚的话,请去我的相册下载

http://www.hdavchina.com/uch/spa ... ;do=album&id=68
Alexlux 该用户已被删除
发表于 2009-1-4 13:20:32 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
 楼主| 发表于 2009-1-4 13:25:30 | 显示全部楼层
已添加完整版下载,供大家参考。

MAX
发表于 2009-1-4 13:29:37 | 显示全部楼层
楼主能帮助搞到这个软件吗?
发表于 2009-1-4 13:36:05 | 显示全部楼层
MAX版主真强,真好,支持强帖.
仍在学习中......
 楼主| 发表于 2009-1-4 13:44:53 | 显示全部楼层
大家参加HAA的培训就可以拿到这个软件了。好像是500美金,学员可能还可以有优惠。
我近期会介绍美国HAA培训。
发表于 2009-1-4 13:49:36 | 显示全部楼层
强帖!
发表于 2009-1-4 20:37:59 | 显示全部楼层
不错```现在正在搞环境```
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