房間/系統設置和聲音質量
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房間里能影響聲音質量的因素很多,包括音箱和擺位,房間本身的失真,聲學處理和自動調校系統。當然也有很多調試碟作為調校的參考。但我覺得首先要把基本概念搞對才能在大方向上走對路。
首先,我會解釋一些將會用到的基本名詞。聲壓(SPL)是音量的衡量標準,單位是分貝(db) 而響度并不是音量的衡量標準,而是人的感受。比如說:“那個聲音真的很吵!”跟“房間里皇帝位(MLP)的聲壓是100分貝”是兩個概念。分清楚這兩個概念很重要。
失真,音箱擺位和聲學處理
關于失真,可以找到很多很深奧的資料,但我只想簡單的說一說。
第一,失真可以定義為“任何對聲音波形信號的改變”(因為所有的聲音都是由各種不同頻率的聲波組成的,所以任何波形的改變都會影響到我們聽到的聲音)
但在實際應用中,“失真”說的就是任何對聽感產生不良影響的因素。例如訊源本身就是壓縮過的,或者錄制的時候就有失真。音箱,低音炮和功放的制造廠商絞盡腦汁來盡量降低產品的失真,特別是總諧波失真(THD) 如果你對失真想更深入的了解,可以閱讀這篇權威文章https://www.axiomaudio.com/blog/distortion
如果我們推一個音箱,低音炮或功放太狠的話,就會在整個系統回路里面產生失真。即使我們只是以一般音量的播放的話,房間本身也會影響我們聽到的聲音。但并不是所有的影響都是負面的,房間也可能有正面的影響。這里我只會討論房間造成的負面影響。
在后面的篇幅我會詳細解釋在一個房間里的施羅德頻率(臨界頻率)之上或者之下的頻率各自的區別。但簡單來說,一般房間的臨界頻率在200Hz左右,低于這頻率低音就會產生駐波,強化低音聲壓。高于臨界頻率的聲波則會在房間里面來回反彈直到能量消失。
高頻聲波不會強化聲壓,但會影響人的感知,強化響度。特別是如果房間里面有很多硬質表面的話,聽起來就會失真。人聽到失真的高頻就會比不失真的高頻覺得響很多。而且人對失真的高頻耐受度比起失真的低頻耐受度差很多。比如,我們會把失真的高頻形容成刺耳,但失真的低頻就只是渾濁而已。所以這點很重要。
【題外話,小于500立方米的家庭影院的聽感往往比大得多的電影院聽起來更響。有些聲學專家估計一般的家庭影院在同樣聲壓下要比電影院的聽感要大5-8分貝。越小的房間這種放大效果越明顯。一個房間經過良好聲學處理后可以把聽感降低2-3分貝。但還是會比電影院聽起來大聲,這種現象一般是由失真引起的】
為了更好的解釋房間會引起失真,理解聲波在房間里面是如何活動的很重要。為了方便討論,我在這個指南里把低音定義為500Hz以下,中頻為500Hz-2500Hz,超過2500Hz的為高頻。頻率越高,波長越短,擺動速度越快,且沿直線傳播,除非被吸收或者被反彈。波長越長擺動速度就越慢,且碰到障礙物容易被扭曲而不是直線反彈。這種不同的特性直接對我們的聽感產生影響。
舉例來說,10Hz頻率的聲波每秒只循環10次,波長大概112英尺長。100Hz頻率的聲波每秒循環100次,波長大概11英尺長。頻率越高,波長就越短。1000Hz頻率的聲波每秒循環1000次,波長也就比1英尺長點。到了10KHz頻率, 波長也就1英寸左右。以下的連接是詳細的波長列表http://www.soundoctor.com/freq.htm
低頻擺動慢,在角落里扭曲沉積,而臨界點以上的頻率擺動就相對快,在房間里面就像臺球一樣反彈直到能量耗盡。中頻和高頻聲波在房間的六面反彈(四面墻,地板和天花板)它們也會在其他硬質表面反彈,比如桌面和家具。如果這些反射聲跟直達聲時間不是很接近的話,我們的大腦基本上將它忽略。我們基本上會專注于直達聲,所以聽直達聲會覺得比較響。人的腦子基本上會過濾掉那些晚些到達的反射聲來放大直達聲。
但那些高頻反射聲在6ms毫秒內緊跟直達聲到達的話往往會讓人感覺到聲音失真了。因為我們的大腦難以把這兩個緊貼著到達的聲音合成單一的聲音,所以就會影響聲音的清晰度。
所以剛搭建音頻系統的時候,我們應該關注聲音的清晰度。所以我把低音炮的炮位調整放在指南的結尾部分。在第一部分,我將講講音箱,房間和聽音位之間的聯系。而其中我會特別注重前三,因為它們承擔了一個電影音軌的大部分內容,對聲音的整體質量有著舉足輕重的作用。
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