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江门市兰格电子有限公司新闻资讯
(上)Q&A的对话互动,帮你解答常见声学问题。
文章来源:江门市兰格电子有限公司  发布日期:2018-9-26 11:22:18

      Q: 大多数音乐爱好者对听音乐的环境都有很多的问题, 同样的音响搭配为什么搬回家听起来就不一样 ?

A: 音响搭配一样,听音乐的环境不一样就是问题所在室内建筑物的形状,空间配置,装潢,室外的环境影响都不一样,即使声音来源相同,加上不同的室外环境噪音,室内反射音的差异,当然搬回家听起来就不一样。

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Q: 有什么方法可以消除环境噪音?

A. 一般人对于环境噪音,有几点错误的认知,第一个错误认知是:

以为扰人的环境噪音可以被附加的地毯、窗帘及吸音砖减低,其实这些材料只有一点效果,甚至「没」有效果,它们无法阻止声音的能量进出聆听室,因为它们都太轻、太多孔,传统的吸音装置。例如吸音砖,地毯,窗帘,碳纤羊毛及玻璃纤维等都是渗透式吸音,其厚度只有1~4英吋甚至更小, 对高频的吸收比较有效率,因为高频率的声音, 其波长较短(从几英吋到只有几分之英吋(1英吋=2.54cm), 这些波长短的声音, 在反射时很容易陷入多孔物质的小空间内, 摩擦力将声音能量转换为热, 因此声波能量被吸收, 低频率的声音, 波长较长(最大可达15公尺), 不会陷入这小空间, 因此不会被它们吸音。

这些材料的功能,主要是改变聆听室内建筑声学环境的个性,减低高频率反射的结果,会使房间变得沈闷,无回音, 这些材料是无法阻止低频率声音的穿透力(如交通噪音, 机械声, 冷气),低频率却是噪音的重要组成份子, 因此这些材料并不是降低环境噪音,控制环境噪音的解决办法。

另一个错误认知是:

误信我们耳朵的听觉,觉得房间内很安静,就认定环境噪音很小,是不对的。因为人耳有一种很厉害的习性:(排斥)拒绝背景噪音,。这种心理现象和听力系统的结合, 是为了保护我们不会被来自各方的声音影响, 导致听觉过载,我们可能不会注意每天都在身边发生的声音,如交通噪音,风声或连续的机械声,不幸的,听音乐时就会干扰的很严重。

其实,消灭室外环境噪音是隔音工程,目的是: 不让房间外的声音侵入到房间内, 这和不让房间内的声音传到房间外类似,但也不一样,都要敲敲打打,改变原来的面目,会花不少钱,效果也只能靠自己的耳朵去评断。

所幸,也有不必改变原始装潢,不必全数敲敲打打,也可以改善聆听环境的套装商品,或零件,甚至可以DIY,随意改变放置的位置,以求得最佳效果的吸音板,扩散板,隔音毯/垫等声音处理的商品当然在室内使用都得符合防火法规。

其实想要控制或预测声音回放的结果,必须了解声音,知道声音来源及反射音的关系,还要有残响, 残响时间,回音,驻波,音色渲染,扩散,直接及残响音场的观念,才可以继续深入探讨。


Q:残响是什么?

A: 残响的定义是,当音源停止发声后,在屋内仍有逐渐变小的声音,它们会影响室内的声音回放,我们先比较在衣橱及浴室唱歌的差别,衣橱里所有的衣裤可以帮助吸收我们的人声,所以残响只有一点点,感觉我们的声音很弱或很干。

在浴室里,残响却很多,浴室里的磁砖与卫浴设备将人声反射回来,这些残响加强了我们的人声,使得听起来很强,很现场,很有活力。

在聆听室里,我们希望能够控制残响的数量,并能为各种音乐类型做调整,增加聆听的乐趣。残响太多,将使得音场定位不清,细节清晰度不够;残响太少,将使得音乐太干或毫无生气。

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       Q: 残响是如何形成的?

A: 当声波离开音源,它们向着三度空间传送出去,某些声波直接传至聆听者,我们称之为直接波。其他的声波(大部份的比例)会弹射到墙壁,地板,天花板及房间的装潢,然后反射回室内,这些反射波通常又再会弹射到其他表面,并一直重复进行,声波会因为传送的过程而损失能量,弹射至某些表面也会损失能量,重复的反射动作将使它们的音量愈来愈弱,一直到听不到为止。

这些反射音是以一种连续不断的形式传到聆听者,它们又很密集,使得人耳无法分辨出各别的声波,反而人耳的感觉是一个逐渐衰弱的房间声音,有时候音源停止发声后,残响还会有数十毫秒钟之久的衰减时间,才真的听不到,将声音衰弱至其原始强度的百万分之一(60dB)所需要的时间,就叫做残响时间。

残响时间受到两个主要因素的影响
       (1) 房间的容积
       (2) 房间的吸音能力

大房间内,声波要旅行长一点的距离才能到达反射表面, 再反射回来,因此残响时间长,大型天主教堂的残响时间甚至可达6~7秒,小起居室的残响时间可能只有半秒钟而已。

如果房间内的表面吸音力很强(有壁毯,窗帘,沙发套等家具),反射回房间的声波能量会很小,因此吸音力强的房间,其残响时间就很短。

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       Q: 回音是什么?

A: 回音是反射声波延迟到达而产生的连续声音,回音与反射波的定义,我们认为延迟35毫秒以上才反射回来的声音,叫回音。比35毫秒提前到达的声音和原始音无法区分,听起来像是原始声波的加强。

既然直接音和反射声波到达的时间,和最近的反射表面距离有关,大房间(大于85立方公尺)的回音就比小房间的回音多,小房间具有硬质互相平行的表面,会产生反射时间短而连续的回音流,称为Flutter Echoes颤动回音。

聆听室的回音可以完全的破坏声音回放结果,它们特别对打击乐器破坏最大,打击乐器回音的能量很大,衰减时间又快,使得回音很容易和原始音分辨出来,因此回音会对钢琴、低音贝士及打击节奏乐器产生干扰。

聆听室最容易造成回音的因素,就是聆听室内有透明玻璃门窗,光秃秃的墙壁,地板,天花板等坚硬的反射表面,这样一连串的Flutter Echo颤动回音会在聆听室各个表面之间发生,有时候只有一个反射音,就会由玻璃反射回聆听区域,打扰了原音重现,这种回音,称为Slap back Echoes回音, 这两种回音都要消灭。

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Q: 吸音是什么?

A: 声波打到一个表面,会产生三种现象
       1. 一部份声音的能量,经由障碍物传送出去
       2. 一部份声音的能量,被反射回房间
       3. 一部份声音的能量,被吸收

所谓声音被吸收的意思就是声音的能量被转换成另一种型式,一般来说,是被转换成热,因为声波的能量很小(每平方公分只有一亿分之一瓦),被转换的热,很难被侦测出来,然而这种能量转换现象确实发生,而且也符合物理定律。

声音能量被物体吸收的比率,称为吸音系数或吸音性,某件物体对某一频率可吸音83%时,我们称其对该频率的吸音系数为0.83。

物体的吸音系数依很多外部因素影响,例如声波的频率,声波的反射角度(声波垂直碰撞物质表面时吸音率最大),以及吸音物质安装的方法。

例如: 某环保声学棉的吸音系数为0.70, 4” 厚的吸音系数为1.10, 为什么会大于1.0? (完全吸音不是1吗?) 因为吸音系数是以正面计算,然而吸音绵的四个边框也有吸音作用所致。

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