音响空间问题诊疗室(5)


        问题:请问什麽是驻波?驻波要如何测量或计算?

        回答:驻波是什麽玩意?简单的说,驻波就是赖着不走的声波。赖在那里不走呢?赖在二个对立的平行墙面之间。一个空间有三组对立的平行墙面,所以,一个音响空间就会有三组驻波混在一起。
其实,驻波就是空间的共振现象,只要二对立平行墙面的距离等於半波长的整倍数,就会产生共振,也就是驻波。丶例如,一个5公尺长的距离就是34Hz的半波长(声音的速度每秒340公尺除以频率34Hz就是全波长10公尺),这样的长度就会在34Hz的2, 3, 4, 5, 6, …倍处产生驻波。也就是在34Hz, 68Hz, 102Hz,136Hz…等处产生驻波。

        假若,空间内三组平行的墙面个别所产生的驻波有相互重叠之处,那就会形成更强的驻波。这个更强的重叠驻波就是我们音响迷俗称的驻波。例如,如果三个平行墙面恰好都有102Hz的驻波,那麽,这个音响空间中最强烈的驻波就是102Hz。

        事实上,音响空间内的驻波不仅会发生在平行墙面上,也会发生在对角线的长度上。所以,当喇叭在播放音乐时,音响空间内所产生的驻波是非常复杂的。幸好,音响迷并不需要了解那麽复杂的驻波,您只需要知道驻波形成的原因就可以了。

        许多人没有经验,一心想把驻波吸掉或抵消,事实上这几乎是不可能的,驻波只宜智取不要蛮干。为什麽我说驻波只宜智取,不要蛮干?第一,驻波并不是只有单一频率而已,它的范围很广,您无法以某种设施去准确的「抵消」它们。第二,驻波的能量很强,通常会比正常音乐的音压还高十几dB以上。这麽强的音压根本不是以用来「微调」的调声秘技所能够应付的。所以,依我多年的经验,音响迷对付驻波最好的方法就是避开它。用什麽方法避开呢?用喇叭摆位以及变换聆听位置的方式来避开。

        假若我硬要用某种措施来降低某个强烈的驻波,是不是可以成功?如果您想不计代价去做,当然有许多前人研究出来的方法。例如假若要吸收100Hz,就要利用公式计算,用什麽吸音材料丶怎麽安置法,用量多少去吸收它。在录音室中,多少都会有这种吸收中低频与低频的设施。或者,您也可以设计一个很大的二次馀数扩散器,专门扩散较低的频段。不过,还是那句老话,吸收的量不仅无法精确的控制,还会对邻近频段做负面的影响。

        在此我要再度强调:对付驻波最有效的方式之一就是建造一个比例恰当的音响空间。假若没有机会建造,最省事丶最聪明的方法就是以「喇叭摆位」与「变换聆听位置」来避开它。许多人很「铁齿」,偏偏不信邪,就是想要与驻波正面交锋。老实说,我已经「铁齿」过了,我的经验就是老人言。如果您不听老人言,吃亏就会在眼前。

        问题:请问什麽是音响室的空间残响?残响对於声音的好听很重要吗?

        回答:「残响」英文是Reverberation,中文也有称混响或馀响者。表面上看,残响好像与回音丶堂音是相同的东西,实则不然。回音是指当一个声音发出後,我们可以在稍後听到另一个相同的声音,就好像声音跑出去後又回来了,所以叫回音。堂音(Ambience)指的是在音乐厅中音乐的包围气氛,它是由声音发出之後的第一次反射音以及稍後的反射音组成。藉由第一次反射音传回耳朵的时间,我们可以概略的判断该空间的大小。
至於残响,顾名思义,它当然也是声音发出之後残留在空间中的响应。不过,它还附带了一个严格规定,那就是:当一个声源发出声音之後,声音强度降低到只有最初的负60dB强度时的时间,我们就称它为残响时间。注意到没有,关键的数字就是「负60dB的强度」。这也就是一般人所称的RT-60。

        到底残响时间对於听音乐有什麽重要性呢?虽然它不能代表声音表现的一切,但是它对於声音的「质」具有很大的影响力。例如声音听起来温暖与否丶饱满与否丶清晰与否;或者是比较明亮的丶华丽的等等。在现代的音乐厅设计中,残响时间通常都订在2秒左右。而歌剧院的残响时间就需要比较短,大约1.5秒左右。不过,即使同样的残响时间,每个音乐厅所展现出来的声音特质还是不会一样。这也显示残响时间无法说明所有的声音特质。

        说到这里,我想您必定明白,即使在自己的音响空间中,适当的残响时间是很重要的。当然,由於我们的音响空间很小,所以不需要像音乐厅那麽长的残响时间。到底我们要多少残响时间呢?一般家庭音响空间的残响时间视空间大小而有不同,通常可以定为0.2-0.5秒之间。残响时间越长,声音越华丽;残响时间越短,声音越厚实。

        那我们要如何来控制丶得到自己所需的残响时间呢?理论上,残响时间可藉由公式来计算。最早的残响计算公式由Sabine推出,後来Eyring又在Sabine的基础上做修正。基本上这些公式都要先知道室内物体表面材料的表面积丶吸音系数丶室内总吸音量丶室内容积等,然後带入公式计算。问题是,在很多因素的影响下(声源的指向性丶扩散性丶材料吸音系数的误差等),经过计算得来的残响时间往往无法精确。所以,我辈音响迷即使知道怎麽计算,也没有多大用处。

        既然残响时间那麽重要,我们却又无法掌握,到底我们要怎麽办呢?我想,最终只能靠我们自己的耳朵来调配室内各种反射丶吸收与扩散材料。在此我有几个原则提供读者们参考:如果在音响空间内讲话略感吃力,就是吸音过多;声音略乾,就是残响时间不够长;听起来有鼻音,就是中频段有音染。如果拍手声音清脆,就是残响略长;掌肉声丰厚,就是声音饱满。

        问题:我的聆听空间几乎是正方形,大约五坪而已,朋友说这种房间没有救了,听起来中低频驻波很强,请问到底有什麽方法可以解救?

        回答:正方形的空间可以把它当作菱形看待,喇叭摆在菱形的二边,二喇叭之间的「菱尖」空间可以用一块或二块二次馀数扩散板挡住,扩散板後面再摆叶子比较茂盛的大盆栽。如果再加上隐藏式灯光,这样就很完美了。把正方形空间当菱形看待之後,您的聆听位置後面那个「菱尖」也可以适当布置吸音材料,或摆一些家具。总之,您要想办法把这个菱形空间布置得很自然,这样视觉上才不会怪怪的。

        以菱形来看待正方形空间之後,中低频驻波就可以降低吗?其实不能,我们只是尽量想办法避开而已。所以喇叭摆位以及聆听位置的选择就显得很重要的。不过,空间只有5坪,老实说也没有多少选择,因此喇叭尽量不要选择太大者,这样驻波相对会比较弱些。


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