听音室声学条件及改善方案知识点

重要提示

同样一套音响系统放置于不同的房间时其音响表现情况是有所不同的，这里所讲的有所不同是指听音时的声场大小、音色差别等，存在听感的稍有不同。

同样一套系统放置在室内的不同位置，也存在上述的有所不同，所以系统器材（主要是音箱群）在室内的摆放就相当重要，这其中的根本性原因就是室内声学条件对系统表现的影响，通过合理的音箱摆位和室内声学条件的简单调控，可以使系统处于最佳发挥状态。

1.听音效果四环节

了解下列影响听音效果的四个环节，对玩音响、改良音响效果有很大益处。

1）硬件器材的品质要优良，这是指全线器材要精心挑选和搭配，这是获得靓声的最重要一环。

2）软件节目要仔细筛选，在相同的听音硬件、系统和听音环境下，不同版本录制的软件，其音色、声音细节等方面都会有相当大的不同。

3）听音室声学特性对听音效果的影响举足轻重，听音室的不同声学环境会影响声音细节、影响音乐的感染力和音场气氛等。

4）扬声器系统的摆位。

2.听音室几何尺寸要求

1）等边房间声学条件最次。听音室的房体长、宽、高几何尺寸往往由于建筑原因而不能改变，但在选择房间时应有所考虑。

重要提示

当房间的长、宽、高三个尺寸相同时，作为听音室最不理想，此时有10个明显的共振频率点。由于室内墙壁、地板和天花表面光滑、较坚硬，当声源发声时会激发室内某些固定频率的声音，引起所谓的共振现象，使声源中的某些频率声音被过份地加强，扬声器中发出的声音中被附加上另外的音色，即声染色现象，这大大有害于声音的原汁原味重现。

同时，这种共振还会导致某些频率（主要是低频）声音在空间上分布不均匀，在某些点处出现过份加强，而在另一些点处出现低谷，使听音室内的声场分布不匀。

2）长方体房间声学条件一般。当将听音室长、宽、高尺寸比值取一个无理数时（如1.6∶1.25∶1），上述共振在室内分布比较均匀，可减轻这种共振带来的危害。在一些较小听音室内出现低频的轰鸣声与上述共振现象直接相关。

3）推荐尺寸。国际电工委员会推荐的听音室高、长、宽之比为1∶2.4∶1.6，房间面积应大于20m²。当房间面积太小时，立体声效果不理想。另外，房间不能太长，也不可太宽。其具体尺寸是高2.75m±0.25m，长6.6m±0.6m，宽4.4m±0.4m，房间容积80m³±20m³。

音箱的地面无地毯，音箱的背面与天花为反射性，听音者背面为吸声性。混响时间100Hz为0.4～1.0s，400Hz为0.4～0.6s，1kHz为0.4～0.6s，8kHz为0.2～0.6s。

3.室内混响时间要求

1）T60定义。所谓混响是由于室内墙体等各表面对声波无规则乱反射的结果，用混响时间T60表征一个听音室的混响情况。当室内建立稳定的声场后，突然切断声源，当声音续持衰减到原声场百万分之一（降低60dB）所经历时间，定义为混响时间T60，单位为秒（s）。

同一个听音室内，不同频率的混响时间不同，在没有特别注明时为500Hz的混响时间。

2）影响T60的因素。混响时间与房间的大小成正比关系，房间越大，混响时间越长。与房间内的总吸声量成反比，室内吸音越强，混响时间越短。在房间大小确定后，只能通过改变室内的总吸声量大小来调整混响时间。

3）T60大小对声音影响。房间内的混响时间对听音有很大影响，它是听音室众多声学要求中极其重要的条件。混响时间要适当，才能使声音听起来感到圆润、丰满、生动，没有水分，音乐才能产生很强的感染力。

如果听音室内混响时间过短，声音会发干，有沉静、死寂之感，不动听，音乐无感染力。如果混响时间过长，则声音发混、不清晰，层次感不强，声音拖着长长的尾巴，尤如身临浴室一样。

对于家庭听音室而言，一般混响时间取0.2～0.6s左右。

4）不同声源下的混响时间要求。听音室混响时间除与听音室的容积、音箱种类有关外，还与声源内容相关。

重要提示

对作为AV视听室时，要求混响时间小些，平均吸声系数可取0.35%。对加入DSP声场处理系统时，要求混响时间更小些，平均吸声系数更大些。

若用于大音量下听流行音乐时混响时间可大些，平均吸声系数可取0.3s。对于聆听古典音乐时，要求混响时间更大些，平均吸声系数可取0.20s左右。

5）不同听音状态下的混响时间要求。若大音量下听音，混响时间可短些（吸声强些），在小音量下听音则相反。

若采用纯音乐音箱，即为声场型音箱，混响时间可长些（吸声弱些）。若是声像型音箱（AV音箱），混响时间可短些（吸声强些）。

4.声波入射墙体后的四种情况

声波也是一种能量，宇宙间能量守恒。当声波入射墙体后，其能量出现下列四种转换形式：

1）大部分能量被墙面反射回来，仍然以声波形式存在于听音室内的空间。

2）一部分能量由于声波入射时引起墙体表面的振动而被消耗。

3）一部分量穿透过墙体而溢出听音室外。

4）一部分能量被墙体表面装饰材料吸收后而转换成热能。(www.xing528.com)

当第一种情况过份时，说明混响时间过长。当第二种情况过份时，会引起声染色现象，对原汁原味还原声音有百害而无一益。当第三种情况过份时，室外的嘈杂之声也会以方式窜入听音室内，影响正常听音。所以，降低听音室内T60最好方式时借助是第四种能量吸收的方式。

5.改变室内混响时间方法

1）T60过大。一般家庭听音室普通存在混响时间过长问题，这是因为墙、天花和地板表面对声波反射能力太强，即室内总吸声量过小，为此可以通过在室内表面敷设强吸音材料来降低混响时间，使T60适宜。

2）吸声系数定义。墙体表面材料的吸声系数定义是：吸声系数=（入射声能-反射声能）/入射声能，单位是%，其值在0～1之间，数值越小说明吸声能力越差，其值越大则吸声能力越强。如某材料的吸声系数为0.58%，说明有38%的入射声能被该材料所吸收，产生反射的声量为62%。

3）吸声材料。坚实、光滑墙面对声波具有接近全反射的能力，所以它的吸声系数基本为0。开着的大门或窗门若其尺寸足够的大（大小入射声波的波长），对入射声波具有强烈的吸声作用，几乎有去无回，所以它的吸声系数接近于1。多孔型材料构成的墙面，对声波也有很强吸收能力。

6.多孔型吸声材料的吸声能力

同一种吸声材料，当它的表面形状等不同时，其吸声能力也不同。

1）多孔型吸声材料需孔孔相通。对多孔型吸声材料而言，孔洞要对外开，且孔孔之间通气、气深入内部才能有很好的吸声效果。当声波入射这种形式的多孔型材料后，声波能顺着微孔进入材料内部，引起空隙中空气振动，因空气的粘滞阻力、空气与孔壁的摩擦和热传导作用，使相当部分的声能转化成热而消耗。

重要提示

对于多孔型吸声材料，其内部孔洞之间必须相通，如果只是表面有许多孔，如供包装使用的白色轻质发泡塑料，虽有许多孔，但孔孔之间不相通，所以其吸声效果很差。

2）多孔材料的厚度影响。如果吸收低频声波，需较厚的材料，较薄的材料只能吸收高频声波。在厚度不变时，若加大材料的单位体积重量，也可以提高中低频声波的吸收作用，但没有增加材料的厚度效果好。

3）多孔材料安装方式的影响。当这种吸声材料离墙面一定距离（留有空气隙）时，其吸声效果最佳，增大留有的空气隙可以增强吸声能力，但间隙大一定程度后其吸声能力不再增强。留有空气隙与填满相同材料具有相近的吸声效果，若多孔材料直接贴在墙体上，对中低频声波的吸声能力有所下降。

当厚度为2.5cm的多孔型材料距墙面10cm时，对500～600Hz声波有最强吸收能力。

7.挂帘吸声

挂帘是家庭吸声措施的重要组成部分，它的优点是可通过调整挂帘面积大小，改变吸声特性。

1）折皱的挂帘对高频影响最大。当将挂帘打上折皱时，对高频声波的吸收能力大大加强，但注意一般情况下对高频声波的吸收不是家庭听音室声学处理的主体。

2）挂帘与墙之间距离的影响。挂帘与墙面之间的距离对吸收声波也有一定影响，当挂帘距墙面7.6cm时，对1000Hz声波吸收处于最强状态。

8.室内声学基本要求

1）听音室的声学特性对称要求。对家庭听音室的声学基本要求是音箱两侧墙面的声学特性对称，注意是指声学特性对称，而不是墙体本身的对称。如一侧开有门，而另一侧的对称位置是光滑的墙面，此时声学特性上不对称。如果一侧是关闭的玻璃窗，另一侧是光滑的墙面，由于玻璃表面与光滑墙体表面有相近的声波反射特性，所以从声学上讲是对称的。

重要提示

为了使室内音箱两侧声学特性尽可能接近，可以通过吸声材料的布位来调整。如左侧有一扇窗（窗开着），可在右侧对应位置装饰强吸声材料来补救。

2）室内墙体和天花板的影响。室内规则的墙体、天花板表面不如无规则的表面更有利于克服室内共振频率的不均匀性。可将天花板做成不规则形状，或将吸声材料不规则分布在室内。

3）室内角落的影响。室内的方角不如圆角，可将顶装饰成圆形状。

图4-86 室内吸声材料装饰次序示意图

9.室吸声材料装饰的主次轻重

1）首先处理后墙体表面。如图4-86所示是室内吸声材料装饰次序示意图，后墙体要采用强吸声材料，使之形成弱反射面，这对重现立体声场的宽度和厚度有益。其次，处理前场两侧墙体表面，再处理后场两侧墙体表面，如图4-86所示。

2）正面墙体表面处理的两种意见。在听音室内，为了利用早期反射声，可在音箱背面墙体表面布置强吸声材料，以便形成反射壁。但也有反对意见，在音箱的前面装上从顶到地的透声不透光的幕布，这样可减弱室内有害反射，同时因看不见音箱，使听者从心理更易感觉到立体声声像的存在。这样的幕布要比较厚实，但过厚会对高音造成衰减过多。

10.听音室隔声处理

听音室的一个基本要求是保持室内宁静，以免外界噪声对室内的影响，这就要求听音室良好的隔声性能。听音室内的环境噪声最好能低于30dB（A计权），听音室内噪声大就相当于放大器的信噪比低，可见隔声处理的重要性非同一般。

重要提示

用来隔声的材料质地越重越好，砖墙具有良好的隔声性能，若将墙体做到双层结构，中间填满吸声的玻璃棉，墙再厚些，隔声性能就相当好了。

将隔声材料和吸声材料同时使用，其隔声效果就会更好。

室内的窗和门是隔声处理的重点环节。大门最好设一个过道，称为声阱。窗的玻璃要厚些（最好采用双层窗结构），并在四围嵌紧橡皮条，这对重放超低音时防止玻璃的振动非常有效。