微影院及影吧空間設計要點之房間混響時間控制及處理方法
2015-11-24 • 來源:影音中國 編者: 熱度:必須控制房間的混響時間
當處理好微影院包間當中的大小和比例問題之后,就可以避免出現在房間聲學品質方面的先天問題,下一步要做的就是要對房間進行聲學處理。事實上,無論是吸聲還是擴散的聲學處理,要控制的房間要素是混響時間這個非常關鍵的因素。“混響時間”是由現代建筑聲學之父塞賓在100多年前所提出的聲學名詞,第一次將聲學控制從模糊預測的狀態帶進了數字量化的階段,讓聲學專家、設計人員利用數學計算的方式進行更加精準的室內聲學處理。隨后,聲學專家們開創出最佳混響時間推薦范圍,將小房間的混響時間控制規范化與標準化。
混響時間單純從專業的角度來看,可能不太容易理解。簡單來說,就是房間中產生一個聲音到聲音消亡所經歷的時間。嚴格上來講,混響時間的定義為室內聲源停止發聲后聲壓級衰減60dB所經歷的時間,單位是秒(s),簡稱T60或RT60,RT為Reverberation Time(混響時間)的縮寫;祉憰r間與房間體積成正比,與房間平均吸聲系數成反比。因此,房間體積越大混響時間越長;平均吸聲系數越大,混響時間越短。房間中的混響時間,不但關系到聲音是否悅耳,更與聲音的真實性緊密相連。過短的混響時間會讓聲音干枯、不夠響亮與豐滿;過長的混響時間則會讓聲音含糊不清,不夠真實自然。需要注意,混響時間是一個與聲音頻率密切相關的值,不同的頻段,混響時間的要求也不一樣。我們需要分開不同的頻段來分析混響時間。
2通過改變房間的表面吸聲量來控制混響時間
國內外各大機構都有相應的最佳推薦范圍
控制混響時間RT60有兩種主要的方法:改變房間的尺寸或者改變房間表面吸聲量。對微影院的視聽環境而言,通過改變房間尺寸來控制混響時間難度過大,而且也僅適合包間前期建設時采用。
在后期房間的處理上,微影院方面基本上都是通過改變房間的表面吸聲量作為主要的實現方法。吸聲實際上是將聲能轉變為熱能,每一種材料都會通過與聲波相互作用來吸收部分聲音。吸聲通常以被吸收聲能與入射聲能之比來計量,也就是吸聲系數。不同頻率會有不同的吸聲系數。吸聲材料對于低頻聲,特別是對250Hz以下的不同頻率會有不同的吸聲系數。另外,吸聲材料對于低頻聲,特別是對250Hz以下低頻的吸收更是有限,而吸聲系數會隨著頻率的提高而增加。換言之,在進行吸聲處理的時候,必須對不同頻率采用不同吸聲系數的材料進行控制,不過要注意的是,大部分材料的高頻吸收能力要比低頻出色,要對房間低頻(特別是250Hz以下的低頻)進行控制,就需要采用特殊的低頻吸收體,如亥姆霍茲共振器、薄板共振吸聲材料等。
因此,對于小房間中的混響時間,我們通常會以人耳最為敏感的中頻段(500-1000Hz)的混響時間作為最佳的混響時間推薦范圍。必須留意的一點是,混響時間是一個容易受到房間容積影響的物理數值,容積越大的房間需要越長的混響時間,以音樂環境為主的房間比以語言環境為主的房間需要更長的混響時間。對于微影院包間這樣的小空間,推薦的最佳混響時間范圍在0.3-0.5s之內。與房間的大小比例一樣,國內外的眾多組織和研究機構也對最佳混響時間推薦范圍有相應的不同數值,如IEC(國際電工委員會)在IEC29-B家庭視聽室標準上就對這方面有著非常詳細的規范。另外,關于整個頻率范圍的混響時間要注意一點,就是在低頻部分應該稍微增加混響的時間,高頻部分則進行輕微削減處理,但基本上要保證整個混響頻率曲線的平穩,不能有明顯的起伏。阿強家庭影院導購平臺歡迎您!
具體的要求如下:
在100Hz頻率下,混響時間為0.4~1.0s;
在400Hz頻率下,混響時間為0.4~0.6s;
在1000Hz頻率下,混響時間為0.4~0.6s;
在8000Hz頻率下,混響時間為0.2~0.6s。
由此,可以發現IEC29-B標準推薦的最佳中頻混響時間值在0.4~0.6s之間。而杜比實驗室方面在PREMIER STUDIO認證中就表示整個混響時間頻率應平穩衰減,不能出現起伏。而房間的混響時間要隨著房間的容積單調遞增。對于200m3容積的房間,500Hz時混響時間的推薦值約為0.18~0.34s;300m3容積的房間,500Hz時混響時間的推薦值約為0.21~0.38s;2000m3容積的房間,500Hz時混響時間的推薦值約為0.41~0.65s;4000m3容積的房間,500Hz時混響時間的推薦值約為0.52~0.8s。另外,THX、PMI、清華大學以及國內的相關規范也有相應的標準。
3利用吸聲與擴散材料控制混響時間
并要注意頻響曲線的平滑過渡
既然有了相應的推薦標準,我們就可以在微影院包間建設中通過聲學材料來取得最佳的混響時間推薦值。
首先利用儀器設備對微影院包間的混響時間進行測量,如果發現混響時間過長,可以利用各種各樣的吸聲材料覆蓋于房間表面,增加房間整體的吸聲量,減低混響時間。吸聲材料的種類繁多,對于不同頻段的聲音有著不同的吸聲性能,用戶在選擇的時候不能盲目選用,必須根據每一種吸聲材料的特性,結合房間聲學的特點進行有針對性的控制。當然,反過來看,如果發現混響時間太短,我們則可以通過反射和擴散材料來增加混響時間。
后期的房間聲學處理,主要是通過各種吸聲與擴散材料調整房間的混響時間
通過有效的室內擴散處理,還能夠獲得更加平滑的房間低頻響應曲線,有效地改善室內聲場的表現。國際上不少組織與機構都對視聽室吸聲與擴散處理有所規定,IEC規定音箱前方的地面無地毯等吸音物料,音箱的背后與天花頂棚呈現反射性,音箱的前面呈現吸聲性。THX公司推薦每塊墻面25%的面積應均勻分布吸聲體,另外25%的面積安裝寬頻帶擴散體并間隔安裝吸聲體。PMI公司推薦約20%的墻面應作吸音處理,不要進行過度的吸聲處理,同時也應注意不要吸聲不足,太活躍的房間會導致聲音的清晰度降低。吸聲材料應該分布在房間的各個位置,通過使用擴散體使混響時間的頻響曲線更加平滑。
上述的兩點,包括對前期建設過程中對微影院包間大小和比例的控制,以及后期利用吸聲和擴散的手段對最佳混響時間范圍進行控制,是微影院房間聲學設計與處理的兩個關鍵點所在。前面已經對這兩點當中的關鍵點進行了分析,接下來我們將會為各位微影院的經營者或從業人員,以及準備加入微影院行列的人士帶來針對微影院視聽空間設計方面更加全面、深入的特別專題,將會從聲學設計、聲學處理、光學設計、音視頻系統調校以及室內格調設計等多個不同的角度進行分析,敬請關注。