家庭影院聲學設計要點-聲學與美學的結合

聲學處理與房間美學

從家居美學出發，家居風格決定了一個視聽室的美感以及整體設計上的合理性，家居風格是綜合而復雜的，有意識形態的、有物質條件的、有傳統的、有地域物產的，還有居住者個人的經歷、才能及偏好和外來的影響等等因素。

無論成因如何，首先要考慮好居室的基本風格，一旦建立起一種氣氛、一種風格、一種角度，你就可以仔細地構建自己的風格，并且逐漸獲得自信。而聲學處理則是朝著提供優質音響效果而前進的處理手法，一旦聲學設計和室內設計在一個空間內不能共存的話，那么其中一方肯定會有所妥協。

然而對于許多影院設計師來說，聲學處理和房間美學之間其實并不存在互相排斥的問題，因為現代的聲學處理方法已經向藝術感和實用性的方向發展了很長一段時間，而在家庭影院室內設計上也能包容許多平時我們在家居中所不能接受的東西，這兩個來自不同領域的學科在家庭影院中反而會催生出積極的有益因素。

值得注意的是，在家庭影院的設計中，聲學設計與室內設計必須保持一致性，設計上要同時進行，在裝修建設中也要一并完成。

如何妥協聲學處理與房間美學：

（1）聲學設計與室內設計都是共同為營造優美的視聽室而服務的

（2）任何聲學設計都需要集成到整個室內設計方案之中

（3）聲學材料必須具有很好的隱蔽性和始終被隱藏起來

（4）聲學材料最好采用模塊化的安裝方式

隔音與聲學處理

隔音的目的就是盡量減少視聽室與家庭中其他房間或者空間之間的聲音傳輸，以提高觀看電影時的體驗感，并減少對相鄰空間的影響。而聲學處理的目的是盡量減少駐波的形成以及其他不必要的聲音反射，以制造一個自然的空間，讓音響系統的重放正確執行，讓每一個觀眾都擁有一個愉快的觀影經歷。

一個視聽室的聲學設計除了隔音、控制反射聲和混響時間之外，駐波處理也是一項非常重要的措施。

每個房間都存在駐波，而且駐波也不能完全消除，只能避開或者通過其他方法來抑制。而我們知道，控制駐波的方法有：

1、控制房間長寬高比例

2、改變超低音音箱的擺放位置（或聆聽位置）

3、采用聲學處理材料（如低頻陷阱）等

良好的隔音可以保證觀眾既能在不受外界干擾的情況下觀看電影（或聽音樂），又不會干擾到鄰居的正常生活。同時，確保房間有足夠高的信噪比，能讓觀眾聽到更多的聲音細節和更大的動態范圍。

而為了達到房間的高信噪比，建議視聽室采用房中房的結構來進行隔音。房中房結構就是利用房間與房間墻壁之間的空隙來隔斷聲音的傳播，從而實現高效隔音的目的。雖然這種結構在造價上比較高，但效果卻是最顯著的，是公認的最佳隔音方式之一。

隔音與聲學處理：

（1）了解視聽室的隔音和頻響表現

（2）尋找合資格的家庭影院設計師進行聲學校正

（3）添加聲學材料和改變揚聲器的擺位

1、處理的類型

如果一個房間內已經放置了家具、窗簾等家私物品，那么實際上這個房間已經擁有很好的聲學特性，然而在許多情況下，我們所制作的視聽室是一個毛坯房，設計師們只能看到一個空蕩蕩的房間，因此聲學設計要盡量運用吸收和擴散這兩個處理方式，而吸收和擴散擁有相輔相成的關系。

不過，過度使用聲學處理材料或使用過少都會影響整體系統的聲音表現。另外，低頻駐波是由于房間物理尺寸所產生的，所有的房間都有低頻駐波問題，并不存在徹底的解決方法。除了對視聽室內進行處理外，改變房間的尺寸比例、選擇合適的聽音位置、超低音揚聲器合理擺位、使用針對低頻的聲學處理方法和使用均衡器，都可以很好地對聲學效果進行處理。

而面對噪聲問題，可以通過隔絕空氣傳播和隔絕結構傳播來實施處理。隔絕空氣傳播的其中一個重要部分，就是使用特殊設計的隔聲風管或使用超靜音空調；在隔絕結構傳播部分，可以使用特殊的墻體結構。

處理類型的選擇：

（1）硬結構建造物料的聲音杜絕

（2）墻壁的聲吸收處理

（3）墻壁的聲擴散處理

（4）低頻陷阱的設立

（5）隔音處理

2、吸收

對房間的聲學處理，重點在側墻和天花板。原則上室內聲波的處理擴散應多于吸收，目的是使共振強度降低，要合理地選用吸音材料，能夠在居室裝修時就考慮選用一些具有一定吸音功能的材料是最好的。許多家居環境對于聲音的吸收都會選擇一般的家具或者擺設來進行處理，例如薄的地毯、掛簾、壁毯等主要對中、高頻有吸收作用，但對低頻的吸聲作用很小，如果使用太多會導致房間里的中、高頻聲音的混響時間偏短。而在專業吸音處理上，常見的吸音用料包括隔音用龍骨、石膏板、高分子塑料以及毛氈。

在打造視聽室的吸音處理上，我們通常會針對側墻進行加裝處理。我們可均勻適當地設置一些吸聲和擴散物，通常的處理方法是在原有墻體的基礎上做空腔隔音，但是會導致空間面積減少。可以先在墻壁上打上輕鋼龍骨或木龍骨，然后在龍骨的外面安裝兩層石膏板或吸音板，再在石膏板或吸音板中間添加一層隔聲氈，想要好的效果，需要在龍骨的空腔內填充吸音棉、隔音棉，外面再添加一些裝飾。

選擇聲音吸收材料的要點：

（1）盡量采用玻璃纖維等較為耐用和防潮的物料

（2）確保這些材料具有很好的阻燃性

（3）在安裝后可適當地采用透聲的布進行覆蓋

（4）顏色方面沒有要求，應挑選質量較輕的類型

3、擴散

房間的擴散特性好，則聲音的衰減平滑，室內各處聲音感覺均勻。任何凸面都有擴散聲波的能力，包括斜面、曲面以及凸弧面，當需要擴散聲波頻率但受制于凸面大小時，可采用擴散板進行處理。聽音房間的建筑聲學特性各不相同，不同物體對聲音的反射和吸收也各不相同，所以為改善聽音環境而進行聲學處理，房間內的吸音和擴散處理是一個十分重要的聲學處理環節。在視聽室中安裝擴散材料并且進行混響測試的時候，必須確保房間中沒有具有特殊硬反射的物料存在，如玻璃、金屬板等。

由于聲波在室內各反射面上連續反射，并且不斷改變其傳播方向，這種能使室內任一位置上的聲波可以沿所有方向傳播的聲場稱為擴散聲場。嚴格意義上的擴散聲場必須滿足以下三個條件：

1、室內的聲能密度均勻，即聲能密度處處相等；

2、聲能在室內各個方向傳遞的幾率相等；

3、從室內各個方向到達任一點的聲波，其相位是無規律的。

在這樣的聲場中，聲波無論在空間位置還是傳播方向上都不會一成不變地匯集在一起，而是隨著傳播過程的進行逐漸擴展，并分散開來，直至充滿全部空間并遍及所有方向。

擴散物的特點：

1、可針對多個頻段的聲音進行擴散和反射

2、可隱藏在整個影院視聽室的藝術設計之中

3、必須與吸音處理實現同步安裝和測試

4、低頻陷阱

針對低頻在房間中的泛濫以及不正確設置的問題，設計師都會建議在視聽室中安裝低頻陷阱。低頻陷阱最主要的作用就是處理房間中因低頻反射而出現的不良效果。低頻反射會引起兩個主要問題：一個是房間轟鳴，這是由房間的自然共振導致的。在相對兩面墻的空間中會有一系列低頻信號比其他頻率發出的聲音更響，持續的時間更長。這種轟鳴會使音樂變得含混不清，從而無法很好地分辨出各種低音樂器發出的正確聲音。而低頻反射引起的另一個嚴重問題就是頻率響應曲線的嚴重扭曲。

要了解低頻陷阱，我們可以從了解它的類型開始。低頻陷阱常見的有幾種類型，每種有一些小的變種。最流行的一種叫赫爾姆霍茨共鳴器，它是因這一領域的權威科學家Herman von Helmholtz (1821-1894)而得名。它的設計原理很簡單，一個大箱子有一個小開口就會對某一特定頻率產生共鳴。任何落入低頻陷阱頻段中的聲波會引起箱體內部空氣的往復運動。聲波能量于是被消耗到箱體內的空氣中，從而將房間中的聲波能量除去。第二種類型，是一種共鳴式低頻陷阱，利用玻璃纖維來作吸音材料，它通常被稱為嵌板式陷阱。嵌板式陷阱通常使用玻璃纖維來拓寬吸收范圍，但缺點是這種低頻陷阱對于80Hz以下的頻率很難產生充分有效的吸收。

低頻陷阱的擺放：

（1）低頻駐波通常會在四個墻角聚焦，低頻陷阱放置在墻角效果最好

（2）可優先放置在揚聲器后方的墻角上

（3）在四個墻角放置低頻陷阱，可以一直延伸至天花頂部

低頻陷阱要點：

（1）針對低頻駐波以及低頻混亂而使用的聲學處理手段

（2）低頻陷阱種類繁多，必須挑選符合房間需求的產品

（3）基本上在小房間視聽室中都需要使用以墻壁夾角為主要放置點

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