Let me talk about room acoustics


 

 

Author: Lee Ying Lop

 

每次拜訪國內經銷商，少不免參觀它們的試音室。其面積一般由十多平方米到四十多平方米不等，少有超越這個範圍；反而樓底高度，可以相差很遠，這對於聲音會造成影響。原因是樓底相對高一倍，地方容積翻了一翻，重播系統規模有可能需要擴大，否則功率不足，音量不夠，若勉強提高聲壓，失真隨來，在惡劣情況下甚至引起器材損壞。

試音室衹放置一對揚聲器作示範用，一直是廠家、代理商，經銷商，乃至發燒友夢寐以求。而過猶不及的房間聲學佈置，會做成反效果，比如聲音黯淡侷促，中至低音過度飽滿，這是常有的事情。試音室聲學處理失當，吸音太多，會吸收(浪費)大量聲能；反過來說反射聲太強，則紊亂聲音解析度。至於隔音不良，讓街外噪音進入，聲音細節被淹蓋，同樣惹人惱火。

中國西南地區有某試音室，因為在示範用揚聲器左邊起了一大遍空心牆，聲音能量有入無出，導致低頻虛弱，後來店老闆把空心牆給拆去，再把兩邊牆換上木板，聲音隨之改變，低音乏力，還帶點含糊臃腫，這問題隨著不同錄音或音量改變，起相應變化。店老闆跟我說，試音室通過儀器，檢測出50Hz、100Hz，還有150Hz有明顯峰值，從這裡聲音表現，不就反映了出來？

混響時間

一百多年前，建築聲學大師Sabine指出，為房間選定合適的混響時間，可基本保證聲音品質。至於如何有效改造房間，發燒友先要對聲學有基礎認識，才能夠對症下藥。所謂混響時間，乃指聲源(揚聲器)在房間中發聲，抵達房間六個面，再行多次來回反射，直到聲音消失為止。至於混響時間多長才好，撇除主觀喜好不談，視乎房間大小、用途而定。根據廣泛研究，籠統的說法是音樂廳、教堂之類，混響時間需要超過一秒；而劇院、會議室到音響房間則接近零。值得注意是隨著聆聽空間擴大，混響時間跟著延長，比方說在二百平方米面積空間裡，混響需時一秒左右。至於四十平方米的音響房，則減到十分一秒已見足夠。

應用上，發燒友需要考慮室內六個反射面上(包括家具、地氈之類)的反射情況，從而減少駐波和調整混響時間；並務求使到房間內每個位置，都能夠獲得較均勻，偏差不大的聲反射特性。總言之，房間聲音生動活潑，也就代表它吸收聲音和擴散聲音比例是合適的。

吸音方法

欲控制房間混響時間，一般可通過三類吸聲材料進行調整，分別是空心吸音物料、多孔吸音物料及薄板吸音物料。三者在吸聲系數和頻段上，有著相異反應和效果。

先說空心吸音物料，這是一種具有許多細孔的板狀設計，每個孔洞直徑小於1 mm，大量吸收125 Hz聲頻部分。最常用的多孔吸音物料如玻璃棉，通過鬆散的內部結構，與聲波產生磨擦，變成熱能消耗掉。其吸聲系數起始自100 Hz左右，到超過8000 Hz。換言之，多孔吸音物料對於高頻吸收特別有效。再者，此物料越厚，吸音能力越強，故此用量多少需要經驗。至於薄板吸音物料，就是利用其共振，將聲波吸收掉，這對於100 Hz低頻衰減特別有效。

以上三種物料，祇是針對吸聲方面，遂有必要同時考慮聲擴散方面，以達到聲平衡所需。

擴散方法

擴散者，乃指聲音傳送到房間每個位置，都有著相近的聲強與衰減特性。然而，這祇是理論，能夠靠近要求，已是相當理想。擴散辦法包括大如改變房間六個面/三組平衡(例如改為扇形牆及斜頂天花)；小如改變形狀(例如擺放上頂書櫃)及吸聲處理(例如掛上大幅無玻璃油畫)，達成不劃一的擴散模式，阻止聲音因持續來回規律化反射，造成駐波(音染)。這個當然，為房間不同位置安放適量及適當(硬或軟)的家具，也是必需的調聲手段。

再說，因應建築物結構天花頂有橫樑，這無論是位於前牆(揚聲器上方)；還是後牆(皇帝位上方)，都會產生回聲或延遲反射聲，解決辦法是在橫樑與天花接合處加上一度三角形斜物體反射聲音，以減少駐波及聲繞射。這個當然，它必需結實厚重，避免中空，引發共振。

噪聲干擾

最後談到房間噪聲。噪聲傳播途徑分為兩類。其一是空氣直接傳播(包括聲波振動建築物傳入室內)；其二是機械或撞擊造成振動，直接傳入室內。若然噪聲是來自室內，這比較容易解決。值得注意是試音室背境噪聲，低於人耳內部噪聲，會予人不舒服感覺，這叫過猶不及。