背景介紹

近年來(lái)隨著人們富裕起來(lái)，對(duì)在家中內(nèi)欣賞音樂(lè)、高清電影的高質(zhì)量需求越來(lái)越大；而音質(zhì)效果作為其中重要一環(huán)，對(duì)家庭影院聲學(xué)研究顯得越來(lái)越必要。

家庭內(nèi)的小型影院是一種小房間，它的聲學(xué)特性和大型廳堂明顯不同,不可完全套用廳堂設(shè)計(jì)的理論方法；本文將闡述小房間聲學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,實(shí)現(xiàn)音響系統(tǒng)重放音樂(lè)時(shí)能使人-機(jī)-環(huán)境完美地協(xié)調(diào),獲得優(yōu)良的音質(zhì)效果。

聲學(xué)客觀技術(shù)指標(biāo)與主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)

背景噪聲限值

室內(nèi)的背景噪聲要求不干擾影片聲音，要求低于最低影片聲音信號(hào)10dB以上。背景噪聲限值是指影院內(nèi)空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和放映設(shè)備正常運(yùn)行的條件下,噪聲不超過(guò)噪聲曲線NR30各頻帶限值要求,或不超過(guò)35dBA。

隔聲隔振

空氣聲隔聲是指當(dāng)聲源在影院觀眾廳發(fā)出90dB(A)以上粉紅噪聲時(shí),觀眾廳與臨近敏感房間(水平、豎直)的聲壓級(jí)差不小于45dB。

隔聲隔振的重要性及其常見處理方法房間的隔聲處理對(duì)影院的重要性不言而喻,它決定著房間可用性問(wèn)題,要求既不能因內(nèi)部的聲音影響到別人,也不能讓外界的聲音影響到室內(nèi)。隔聲一般包括墻體隔聲、浮筑地板隔振、門窗隔聲和通風(fēng)消聲幾個(gè)方面。而墻體隔聲一般可以采用增加墻體密度、雙層墻和彈性連接等方式處理,墻面密度每增加一倍,隔聲量增加6dB,雙面墻、輕重墻復(fù)合,彈性吊頂,可以提高隔聲量。浮筑地板隔振的原理是為了防止聲音通過(guò)地板外泄,在地板澆注水泥砂漿層之前鋪上一層隔離墊,以此減少聲音外泄量而達(dá)到隔聲的效果。門窗隔聲方面,主要采用增加門窗的厚度、設(shè)置雙道門并設(shè)置吸聲結(jié)構(gòu)構(gòu)成聲閘以及減少門窗縫隙等方式進(jìn)行。通風(fēng)消聲方面則主要通過(guò)選用低噪聲的通風(fēng)設(shè)備以及加消聲器等來(lái)防止聲音的外泄及干擾。

合適的混響時(shí)間

家庭影院與立體聲電影院相似,其聲環(huán)境應(yīng)保證影片中所記錄的聲場(chǎng)的忠實(shí)重放,不希望室內(nèi)聲學(xué)條件對(duì)原有聲場(chǎng)造成過(guò)多的影響,建筑聲學(xué)院士吳碩賢認(rèn)為家庭影院一般控制在0.3~0.4s之間,聽音室控制在0.4~0.5s之間,各頻率基本平直。《小型影院聲學(xué)設(shè)計(jì)與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中建議200m3以下家庭影院中頻混響時(shí)間在0.15~0.35s之間,對(duì)于有音樂(lè)要求的廳堂可上調(diào)0.1~0.2s,在建議范圍內(nèi),中頻要求平直,低頻可略高,高頻可略低但不應(yīng)超出上下限規(guī)定。同濟(jì)大學(xué)教授王季卿建議容積160 m3聽音室的混響時(shí)間指標(biāo)取0.4-0.5s范圍,各頻率基本平直。電視臺(tái)的專業(yè)試聽室與客廳同屬于“小房間”的范疇,但由于電視臺(tái)的專業(yè)性,其試聽室要求要比客廳嚴(yán)格。《廣播節(jié)目試聽室技術(shù)要求》規(guī)定容積為V=120±30m3時(shí),T60為0.3~04s±10%(s)。翁泰來(lái)總結(jié)了國(guó)外混響時(shí)間的推薦值與允許值見表3。

綜合以上各方成果，小型家庭影院要求有短混響（取值范圍推薦0.3-0.5s），平直的頻率特性。

目前比較流行的“影K"模式,小型房間中影院與卡拉OK共存。為達(dá)到更高要求的體驗(yàn), 會(huì)采用2套不同的音響系統(tǒng)，影院系統(tǒng)(THX認(rèn)證是一種選擇)和K歌系統(tǒng),相互獨(dú)立來(lái)完成不同的功能。對(duì)于卡拉OK來(lái)講,“降低混響”，有些人擔(dān)心強(qiáng)吸聲之后會(huì)嘯叫或唱得很吃力,完全不同擔(dān)心,可以通過(guò)添加電子混響加以優(yōu)化。如果影院兼做HI-FI聽音室，混響時(shí)間可提高0.1s。

小房間長(zhǎng)寬高合理比例（高寬長(zhǎng)之比）

需要說(shuō)明的是推薦的“合適”比例，更多是用于新建的家庭影院小房間；在現(xiàn)有房間中使用受限于空間使用率。基本原則：長(zhǎng)寬高的比例不能為整數(shù)比，需為無(wú)理數(shù)比（無(wú)限不循環(huán)小數(shù)）。

在矩形房間的三對(duì)平行表面間,只要其距離為半波長(zhǎng)的整數(shù)倍,就可產(chǎn)生相應(yīng)方向上的軸向共振。在矩形房間中,除了上述三個(gè)方向的軸向駐波外,聲波還可在兩維空間內(nèi)產(chǎn)生駐波,稱切向駐波;同樣,還會(huì)出現(xiàn)三維的斜向駐波。

當(dāng)重放聲音信號(hào)和房間共振頻率吻合時(shí)，房間就會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的共振,房間就產(chǎn)生較強(qiáng)的低頻共振,在傳輸響應(yīng)低頻端有明顯的峰與谷。假如只在一些頻率上激發(fā)共振就會(huì)使這種頻率的信號(hào)明顯加強(qiáng)和拖尾,破壞了房間傳輸響應(yīng)的均勻性。

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