私人影院声学设计中首先遇到就是空间比例,既长宽高组成的一个三维空间。通常我们避免各尺寸成倍数这样出来的视听空间声学特性非常不好,通常在空间比例不能变动的情况下需要增加吸声及各类相关声学道具结合来进行纠正。
通常一个良好的符合空间比例的视听室在硬空间的基础上就能大大减少驻波、声染色现象。一个房间有长、宽、高3个尺寸,在每个方向都有一个最低谐振频率。房间内实际的最低谐振频率是由房间的长度决定的,其波长等于房间长度的两倍。如一间长为6m的房间,当声速为344m/s时(室温20℃),房间内最低谐振频率约为29Hz,这也是能在该房间内产生有效声响的最低频率。即便音响器材能发出低于最低谐振频率的声音,但由于在房间内不能形成半个波长,不满足共振的条件,因此不能产生谐振,也没有足够有效的声压,所以也得不到最佳效果。
房间的三维尺寸决定有3个基本的固有谐振频率和与3个基本固有谐振频率成整数倍频率的谐波存在,这些声波在房间内传播时互相干涉,产生繁杂的组合谐振频率。从声学上讲,房间可视为一个共鸣器,当声源频率与由房间三维尺寸决定的固有谐振频率(简正频率)一致时将会形成驻波,产生共振,这就是声共振现象。视听室内的声场均匀度、声染色和频率不规则性都与声共振有关。这种共振将给原始信号加上房间声共振的色彩,造成声染。一般表现为在中低频某段或某几段频率响度过度加强,嗡嗡作响,造成该频段信号重放响度失衡,严重时将大大影响听音效果。至于高频段的谐振分布则较均匀,声染较小,不足以影响整体听音效果,因此重点应考虑中低频段谐振的影响。
为了避免或减弱这种有害的声染色,使共振频率均匀分布,避免出现突出的孤立的某段或某几段频率谐振模态,一种方法是合理改变房间的三维尺寸。可以考虑通过适当的内部装修、制作隔断墙以及吊顶甚至拆除某部分非承重墙等方法来改变三维尺寸(这种合理改造也要同时考虑建筑物的结构安全因素,如打算拆除某段墙体,最好征求一下建筑专业人士的意见)。简单地讲,这跟设计音箱时选择内部三维尺寸的原则是一致的,即长、宽、高不能成整数倍或太接近。具体的声场谐振模态、计算公式及有关数据不再一一列举,必要时请参阅有关声学书籍。
另外一种方法则较勉强,即可以在保持房间原有三维尺寸不变的情况下合理地布置,使用适当的吸声材料,以增加墙面、地板等的界面阻尼,使突出的某频段共振的强度降低,将共振波峰拉平、拉宽,从而降低有害共振对整体音效的影响。但此方法效力有限,只适用于有害共振强度不大的情况。因为如要为降低较强的有害共振而一味加强吸声材料的话,同时也会使混响时间大大缩短,同样会令听感恶化,使重放音效变得死气沉沉,缺乏色彩和生气。介于此我们需要在建声过程中用科技的态度结合实践经验来完善私人影院声学设计中的种种不足。