建造家庭影院視聽室的幾個重要基本要素
人氣：2723 發表時間：2016-06-04 09:44:11
一個完整的家庭影院是由視聽器材和視聽室組成的，房間的音頻響應特性與器材的頻響指標同等重要。美國Audio雜志上曾經說過，組建一套高品質的家庭影院絕不是把諸如經DOLBY、THX注冊的視聽器材買來連上即可獲得的。在介紹THX家庭影院時，它經常利用大量篇幅描述在營建家庭影院時該如何改造房間三維尺寸和處理視聽室的墻壁、地板、天花板、門窗等以及如何正確放置音箱、屏幕等，而視聽器材的清單、指標等只是廖廖幾筆帶過。實際上，許多朋友也是花了大量的人力、物力、財力在視聽器材的頻響、失真度等指標上下功夫，卻忽略了房間的三維尺寸、內部裝修形式及材料、家居擺設等對聽音效果產生的很大影響，令花費巨資營建的家庭影院效果不如人意。Hi-Fi發燒友通常講的"高手玩房間，低手玩器材"說的就是這個道理。
作為視聽室，必須要有一個良好的聲學特性，如混響時間、諧振模態、聲染狀態、聲場均勻度等。這些指標與房間的三維尺寸和墻壁、地板、天花板等界面的材料質地以及音箱的擺位都是緊密相關的。
一、視聽室的聲學要求
這也可稱為硬件要求。一個房間有長、寬、高3個尺寸，在每個方向都有一個最低諧振頻率。房間內實際的最低諧振頻率是由房間的長度決定的，其波長等于房間長度的兩倍。如一間長為6m的房間，當聲速為344m／s時(室溫20℃)，房間內最低諧振頻率約為29Hz，這也是能在該房間內產生有效聲響的最低頻率。即便音響器材能發出低于最低諧振頻率的聲音，但由于在房間內不能形成半個波長，不滿足共振的條件，因此不能產生諧振，也沒有足夠有效的聲壓，所以也得不到最佳效果。
房間的三維尺寸決定有3個基本的固有諧振頻率和與3個基本固有諧振頻率成整數倍頻率的諧波存在，這些聲波在房間內傳播時互相干涉，產生繁雜的組合諧振頻率。從聲學上講，房間可視為一個共鳴器，當聲源頻率與由房間三維尺寸決定的固有諧振頻率(簡正頻率)一致時將會形成駐波，產生共振，這就是聲共振現象。視聽室內的聲場均勻度、聲染色和頻率不規則性都與聲共振有關。這種共振將給原始信號加上房間聲共振的色彩，造成聲染。一般表現為在中低頻某段或某幾段頻率響度過度加強，"嗡嗡作響"，造成該頻段信號重放響度失衡，嚴重時將大大影響聽音效果。至于高頻段的諧振分布則較均勻，聲染較小，不足以影響整體聽音效果，因此重點應考慮中低頻段諧振的影響。
為了避免或減弱這種有害的聲染色，使共振頻率均勻分布，避免出現突出的孤立的某段或某幾段頻率諧振模態，一種方法是合理改變房間的三維尺寸。可以考慮通過適當的內部裝修、制作隔斷墻以及吊頂甚至拆除某部分非承重墻等方法來改變三維尺寸(這種合理改造也要同時考慮建筑物的結構安全因素，如打算拆除某段墻體，最好征求一下建筑專業人士的意見)。簡單地講，這跟設計音箱時選擇內部三維尺寸的原則是一致的，即長、寬、高不能成整數倍或太接近。具體的聲場諧振模態、計算公式及有關數據不再一一列舉，必要時請參閱有關聲學書籍。在此提供一個由國際電工委員會(IEC)參照歐洲的家庭聽音室提出的IEC29-B家庭聽音室標準供參考。
另外一種方法則較勉強，即可以在保持房間原有三維尺寸不變的情況下合理地布置，使用適當的吸聲材料，以增加墻面、地板等的界面阻尼，使突出的某頻段共振的強度降低，將共振波峰拉平、拉寬，從而降低有害共振對整體音效的影響。但此方法效力有限，只適用于有害共振強度不大的情況。因為如要為降低較強的有害共振而一味加強吸聲材料的話，同時也會使混響時間大大縮短，同樣會令聽感惡化，使重放音效變得死氣沉沉，缺乏色彩和生氣。
二、視聽室的混響時間
這是視聽室的另一個重要參數。混響是由房間內的聲音多重反射特性產生的，它使室內的聲壓在聲源停止發聲后仍繼續維持一段時間。混響時間是指聲源停止發聲起室內聲壓衰減60dB所需的時間，即降低至原有聲壓穩定值的百萬分之一的時間。視聽室的混響時間如果過長，聲源前面發出的聲音還未消失后面的聲音就出現，容易使低音轟鳴，造成語言對白等集中在中高頻段信號的清晰度下降，甚至方位感消失(因為聲象定位是靠左右主音箱的中高頻直達聲獲得的，而反射產生的過于滯后的混響聲則來自多個方位，直接干擾直達聲，影響聲象的正確定位)。如果混響時間過短，則會使聲音變得瘦弱、干澀、呆板，缺乏色彩和生氣。只有混響時間適中，整體音效才會顯得豐滿、生動、富于感染力和表現力。
最佳混響時間嚴格說來并非是一個定值，即使是具體到某個聽音室也是如此。它是根據個人的主觀體驗和經驗得出的，而且欣賞不同的節目類型所要求的混響時間也不同。如欣賞影視節目時混響時間要求稍短些，音響效果會比較生動，人物對白清晰，聲象定位也好。而欣賞純音樂節目則需要稍長一些的混響時間，這樣聽起來才能感到"較舒服"，其中古典音樂節目要求的混響時間要比流行音樂稍長些。這是因為不同類型的節目其后期混音制作各方面的要求各有差異，在重放時也需要相應適中的混響時間才能使音效最大程度地得到高保真還原。
作為家庭視聽室，一般采取折衷的辦法來處理混響時間，然后通過拉開或收攏掛在墻壁上的活動幕布或掛毯作部分調整。大量的實驗和資料表明，通常家庭視聽室的混響時間一般取在0.4～0.6s左右(500Hz處)較為適宜。混響時間的計算通常使用如下公式：t＝0.16V／α，其中t是混響時間，單位為秒；V是視聽室內容積，單位為立方米；α是室內總吸聲系數。表2是常用吸聲材料的吸聲系數。
例如一個視聽室長6.2m，寬4.4m，高2.8m。天花板及地面均為平整的抹灰面，地面中間鋪有一塊4m×3m的化纖地毯，兩側墻上各掛一幅6m×3m的絲絨幕布(離墻1cm)，在屏幕對面墻上貼有4.4m×2.8m的化纖地毯。試估算一下該試聽室的混響時間(500Hz處)。從表2查知，裸露的墻面、地面的吸聲系數α1為0.02，帷幕離墻1cm懸掛時α2為0.44，地毯的吸聲系數α3為0.28，總的吸聲系數為：
α總＝1×4.4×2.8×α1＋(2×6.2×4.4－4×3)×α1＋2×6.2×2.8×α2＋4×3
×α3＋4.4×2.8×α3＝23.184
視聽室的凈容積為：V＝6.2×4.4×2.8＝76.384m3則
混響時間為：t＝0.16V／α總＝0.16×76.384／23.184＝0.53s?
可以講，這個視聽室的混響時間比較合適，如再考慮觀眾及家具等的吸聲因素則混響時間還會略短一些。
