家庭影院按照使用功能來說就是用來欣賞音樂和觀看電影的小型空間,容積一般不大于500m3,家庭影院不僅需要良好的音響設(shè)備器材,房間還要有良好的聲環(huán)境,以便支持音響設(shè)備充分還原音樂和電影的音效。
家庭影院的空間特點(一):
由于小空間內(nèi)房間尺寸較小,與聲波波長能發(fā)生一定的比例關(guān)系,尤其是在低頻部分200Hz甚至是更低的頻段左右。因此小房間固有的共振模式會引起某部分頻段聲音能量衰減不同于正常的衰減過程,或者共振頻率集中于某一頻段,造成聲染色現(xiàn)象,造成室內(nèi)聽音效果變差。
家庭影院的空間特點(二):
家庭影院一般位于家庭或者寫字樓內(nèi),因此家庭影院與周圍空間的相互干擾問題需要妥善的解決。同時要求滿足家庭影院內(nèi)背景噪聲的要求,背景噪聲不超過噪聲曲線NC30各頻帶限值要求,或不超過35dB(影院觀眾廳內(nèi)空調(diào)設(shè)備、通風設(shè)備和放映設(shè)備正常運行條件下)。
小空間內(nèi)的聲學指標:
根據(jù)小空間使用要求不同,其聲學指標也不盡相同。例如錄音室,其聲學指標要求背景噪聲滿足NR-20曲線要求,混響時間一般要求小于0.5S,個別用途的錄音室混響時間要求小于0.3S;家庭影院、試聽室等一般要求背景滿足NR20曲線要求即可,混響時間一般控制在0.3~0.4S即可。所有的小空間內(nèi)都要求消除駐波、振顫回聲、簡正等聲學缺陷。
對于用于視聽使用的小空間,室內(nèi)直觀的聽音效果包括:清晰的對白、準確的聲音定位、空間感十足的環(huán)繞聲場、平滑的聲像移動、均衡的音色、寬廣的動態(tài)范圍、每個座位都有好的效果。
小空間內(nèi)存在的聲學問題:
當聲波接觸到界面后被反射回來,墻面的吸收系數(shù)太小,經(jīng)吸收衰減的反射波能量較大,仍然能夠與入射波發(fā)聲干涉現(xiàn)象。產(chǎn)生駐波或梳狀濾波現(xiàn)象。
在視聽空間內(nèi)過強的一次反射聲會誤導觀眾對聲像定位的判斷,影響室內(nèi)立體聲場的分布。當一側(cè)的音箱發(fā)出的直達聲經(jīng)過另一側(cè)的墻面反射后達到另一側(cè)的人耳時會略晚于另一側(cè)音箱的直達聲到達人耳,且存在一個極小的時間間隙。當反射聲強度足夠大或方向性足夠強的情況下,會擾亂大腦對聲音來源的判斷,造成聲像定位偏移。
音響系統(tǒng)的重放頻率的下限可以達到20Hz,成熟的室內(nèi)音質(zhì)控制技術(shù)是125Hz,因此在家庭影院這樣的小空間內(nèi),如何處理低頻部分的聲場分布和混響問題是解決室內(nèi)音質(zhì)的首要問題。解決途徑主要有室內(nèi)體型、比例、吸聲和擴散材料布置。其中,混響時間可以進行計算,其他指標只能定性考慮,根據(jù)工程經(jīng)驗進行解決。
家庭影院聲學設(shè)計—房間體型:
當房間內(nèi)存在聲源發(fā)聲時,激發(fā)信號會引起房間的共振。在激發(fā)頻率范圍和相鄰頻率內(nèi)形成簡正波。房間內(nèi)聲壓等于所有簡正波聲壓之和。當簡正波的密度足夠大時,聽覺上就會感覺到聲壓分布均勻。
規(guī)則的體型容易在室內(nèi)造成聲學缺陷。尤其是空間的長寬高比例是整數(shù)比的情況下。因此可在空間體型設(shè)計之處,確定室內(nèi)空間大小時調(diào)整長寬高的比例。理想的長寬高比例應該是無理數(shù)的比,這樣可以避免簡正波發(fā)生簡并。
注:黑粗線上為最佳比例,陰影區(qū)域內(nèi)均為合理范圍。
當房間內(nèi)原有的尺寸及實際中可調(diào)的尺寸不能滿足理想的比例要求時,可以通過調(diào)整室內(nèi)墻面和天花的形狀使簡正波均勻分布?;蛘咄ㄟ^增加房間的共振阻尼來減弱房間的共振效應。
對于較低頻率的共振引起的室內(nèi)聲場分布不均勻的問題,調(diào)整室內(nèi)空間效果并不明顯,建議通過電聲系統(tǒng)對其進行彌補。
小房間內(nèi)的反射聲分布是為觀看者提供空間感的重要來源。在混響時間過短的房間內(nèi),反射聲不足,人們聽到的只是音響發(fā)出來的聲音信息,會感覺聲音蒼白無力,沒有空間感。即使依靠揚聲器重放加有混響效果的聲音,聲像會更加立體,但是不可能重塑空間感。
反射聲的處理方式和室內(nèi)混響控制存在著相矛盾的一些因素。在家庭影院的設(shè)計中,通常做法是在前部,也就是音響附近進行強吸聲處理,消除反射聲,避免音箱后墻反射回來的聲音與音箱發(fā)出的聲音相干涉。在后部進行擴散處理,保留反射聲創(chuàng)造室內(nèi)空間感。
室內(nèi)混響時間控制的主要步驟:
(一)確定室內(nèi)混響時間指標;
(二)根據(jù)裝修方案,和室內(nèi)家具布置對室內(nèi)混響時間進行初步計算;
(三)如計算結(jié)果不能達到設(shè)計指標,則調(diào)整裝修用材的面積和做法。