影音室声学设计方案.pdf

柯先生视听室设计方案信义影音信义影音2声学常识声学常识音响器材重播声音的好坏，与聆听环境的建筑声学特性有着非常密切的关系，要使音响系统发挥最高性能，必须对听音房间作一定的声学处理。对于听音房间的建筑声学特性，有 4 个方面需予以考虑，混响时间，混响衰减的扩散特性，房间的频率特性，环境噪声声级。听音房间的建筑声学特性各不相同，不同物体对声音的反射和吸收也各不相同，所以为改善听音环境而进行声学处理，改善声学缺陷的工作就显得十分复杂。只要可能，最好避免房间任何两面的尺寸相等，或一面恰好是另一面的两倍，也就是正方形或长宽比是两倍的房间，因为这种比例的房间会产生驻波、低频声共振，造成声染色。房间内从墙壁、天花板、地板、家具和人身反复反射所形成的声音持续存在、逐渐衰减的现象，称为混响(Reverberation，也称交混回响)。它和回声(Echo)不同，回声不是一种平滑的衰减而是声音的突然返回。对于室内声学的最重要指标，首先是混响时间，它是声能衰减下跌到原有强度的百万分之一(60dB)所需的时间，对于一个已确定的房间，混响时间主要取决于吸声处理。混响时间适度可使乐音丰满，语音饱满，混响时间较长声音较活泼丰润，但太长时声音容易含混不清，语音清晰度下降，乐音缺乏力度和节奏感，混响时间太短则声音较干硬，缺少生气，没有混响的声音(如室外)常有呆板感。房间的扩散特性好，则声音的衰减平滑，室内各处声音感觉均匀。任何凸面都有扩散声波的能力，包括斜面、曲面以及凸弧面，当需要扩散声波频率受制凸面大小时，可采用扩散板进行处理。当由于某种原因造成声音中的某一频率得到过份加强或减弱时，就将破坏房间内声音的均匀性，这种现象我们称之为声染色（Sound Coloration）。例如，驻波能改变声音原有的特性，在某些频段出现峰值，改善的方法是室内物品摆放避免对称。大空间的听音室不仅对低频延伸有帮助，还可使声音感觉更轻松，更具活生感。我国一般用作听音房间的居室面积约为 14m2，高 2.8m 左右，容积约为 40m3，属于小房间。在这种房间里，只要声学处理得当，还是能有较好听音效果的。由于 100Hz 以下声音的波长大于 3.4m，与房间的尺寸处在同一数量级，因此低频的处理是成功的关键。房间里在相对的墙壁之间，由于声音的多重反射而产生驻波(Standing Waves)，当驻波发生时能产生共振，其频率取决于墙壁间的距离，可见房间实际上就是个谐振器。房间里产生驻波造成声染色最多的地方，是音箱后墙的两边墙角，它会反射不干净的低音，这种效应称为房间隆隆声(Room Booming)。这种低频驻波是常见的声学缺陷，造成低音清晰度下降，需要小心处理。控制驻波反射的一个好办法是利用墙角制作低频陷阱。大理石和花岗岩地坪和落地玻璃是现代家居装修的首选，但却是音响效果的大敌。常会引致声音的模糊嘈吵，改善的方法是在音箱前方放置适当大小的地毯和在玻璃前加上厚窗帘。环境噪声级是指室内没有声源时的噪声声压级，如环境噪声过高，可采取隔声、隔振等方法，或在室内铺设一定吸声材料。对于目前的居室的隔声量通常是不够的，而整个房间中以实心墙的隔声最好，门、窗的隔声最薄弱，所以决定房间隔声质量的重要因素是门和窗。信义影音3原始房间特性分析原始房间特性分析一、房间基本特性一、房间基本特性长方形房间长 5100mm、宽 2650mm、高 2600mm，左前方有烟道，房间高宽长比例 11.021.96。视 听 室原房间平面图二、房间模式（驻波）分析二、房间模式（驻波）分析房间模式频率分布信义影音4由上图可知，房间比例不佳，接近于 112，房间模式兼并严重，驻波影响会比较大，需针对低频加强处理。135Hz135Hz135Hz135Hz135Hz135Hz135Hz135Hz 101Hz101Hz101Hz101Hz68Hz68Hz68Hz68Hz135Hz135Hz135Hz135Hz101Hz101Hz101Hz101Hz 34Hz34Hz34Hz34Hz135Hz135Hz135Hz135Hz68Hz68Hz68Hz68Hz101Hz101Hz101Hz101Hz33in.33in.33in.33in.25in.25in.25in.25in.33in.33in.33in.33in.50in.50in.50in.50in.75in.75in.75in.75in.100in.100in.100in.100in.260Hz260Hz260Hz260Hz260Hz260Hz260Hz260Hz195Hz195Hz195Hz195Hz130Hz130Hz130Hz130Hz260Hz260Hz260Hz260Hz195Hz195Hz195Hz195Hz 65Hz65Hz65Hz65Hz75in.75in.75in.75in.50in.50in.50in.50in.25in.25in.25in.25in.17in.17in.17in.17in.13in.13in.13in.13in.52in.52in.52in.52in.39in.39in.39in.39in.26in.26in.26in.26in.13in.13in.13in.13in.17in.17in.17in.17in.26in.26in.26in.26in.39in.39in.39in.39in.Room Width=104 inchesRoom Width=104 inchesRoom Width=104 inchesRoom Width=104 inches265Hz265Hz265Hz265Hz133Hz133Hz133Hz133Hz199Hz199Hz199Hz199Hz265Hz265Hz265Hz265HzRoom Height=102 inchesRoom Height=102 inchesRoom Height=102 inchesRoom Height=102 inches13in.13in.13in.13in.13in.13in.13in.13in.51in.51in.51in.51in.17in.17in.17in.17in.17in.17in.17in.17in.38in.38in.38in.38in.26in.26in.26in.26in.38in.38in.38in.38in.26in.26in.26in.26in.房间模式在空间的分布（高、宽、长方向），图中显示墙面是驻波最强的地方信义影音5视听室整体设计视听室整体设计说明：由于至今没有软件能对扩散声场进行计算和分析，因此仿真的结果并不能完全反映房间声学的真实情况，仿真结果仅供参考。下列仿真结果图形中颜色越接近红色越差，越接近蓝色、甚至黑色越好。B1、B2 表示左右音箱，L1、L2 表示第一、二听音位。为了简单、直观地反映房间的真实情况，只对左右声道进行仿真。一、控制混响时间一、控制混响时间混响时间过长声音浑浊、模糊不清、有回声感。把混响时间减小到合适的程度，则声音清晰、有深度感、有空间感。由于房间比例不佳驻波较强，所以倾向于强吸声，因此这里设计混响时间约为 0.3 秒。/:33.6 m,:74.6 m 8016032064012802560512000.10.20.30.40.50.60.7HzsIdeal EyringKuttruff声学处理后的房间混响时间采取的措施：采用澳松穿孔板作为主吸音结构，辅以吸音扩散体。针对低频，用石膏板做成薄板共振结构，提高低频吸音量，缩短低频混响。利用木质地台吸收一部分低频。二、消除边界反射、驻波的影响二、消除边界反射、驻波的影响控制好混响时间只是获得较高音质的一个方面，消除较强的反射声和平行墙面间产生的颤动回声、有较好的声压均匀度，才能最终获得好声，同时使得房间的最佳听音区扩大许多。来自边界反射的声音，与自达声相比，传播路径长，带来相位差，与直达声产生干涉，形成梳状效应，使频响产生大的峰和谷。驻波主要对低频产生巨大的影响。驻波不仅会使低频产生很强的峰，也会产生隆隆声，严重影响听感。处理方法：1、在两侧墙尤其是房间前半部分，澳松穿孔板做强吸音。这是一次声音反射最强的区域，要优先处理。2、注重后半房间墙面声音的扩散处理，变定向反射为漫反射。信义影音63、房间顶部前半部用吸音扩散体、后部用二次余数扩散板对来自天花板的声音进行吸收和扩散。4、精心计算听音位和音箱摆位，减小驻波的影响。5、主音箱入墙，实现无限障板，无低频凹陷。-:Spkr 1 1/:+/-1.6 dB,max:+/-6.1 dB/20 ,60%/:610401606402560102406080100HzdB 声学处理后听音位 1 的左音箱频响仿真 -():Spkr 1 1/20 ,60%/:5-250255075100-0.0300.03msPa 声学处理后听音位 1 的脉冲响应一次和多次反射明显降低，如果考虑到扩散体的作用，反射声更低房间声染色的分布由于靠近墙壁处声染色都很严重，听音位 2 要差于听音位 1信义影音7语音清晰度：非常理想声像定位特性：左右对称性好，定位较好。如果考虑到扩散体的作用，实际效果更好三、合理安排吸音和扩散，使房间的声场均匀。三、合理安排吸音和扩散，使房间的声场均匀。左、中、右音箱要求有准确的声像定位，环绕和后环绕则要求形成均匀而连续的声场。要求不同，处理方法也有所侧重。1、房间前部侧重吸音，后部侧重扩散。2、对吸音面积进行精确计算，杜绝过吸。强调低、中、高频均衡吸音。3、避免大面积的墙面裸露，使用 11 阶+N2 扩散体进行扩散。平均声压的分布均匀度均匀性很好，最佳听音区足够大信义影音8四、整体声学设计四、整体声学设计1、由于房间宽只有 2650mm，因此屏幕选用 100 寸透声幕。2、地面铺复合地板，第二排沙发处做 15cm 高木制地台，内铺一层吸音棉。3、前墙，利用富有弹性的九厘板（多层复合板）做成吸低频结构，同时实现主音箱入墙。5、左右侧墙前半部以澳松穿孔板吸音为主，后半部以 11 阶+N2 扩散体扩散为主。底部做石膏板墙裙，一是方便走线，二是增加低频吸音量。这样布局，也使后部显得宽敞些。6、后墙用少量 11 阶+N2 扩散体和蝌蚪式吸音扩散体，下面是石膏板墙裙。7、天花板做一圏吊顶，利用石膏板吸收低频，弥补低频陷阱的不足。顶部通过声音反射路径的计算，安装适量的吸音扩散体和二次余数扩散体。配色建议：环境光的反射，会影响投影画面的质量，使色度不纯、对比度下降、黑位沉不下去。因此，配色以深色为主。前墙要以黑色或深灰色为主；侧墙和后墙选深色系；顶部比墙颜色浅些，尽量避免白色。附：投影距离计算附：投影距离计算信义影音9五、整体布局五、整体布局L SR S1900mm4000mmS W吸音结构吸音结构3 2.6RLCA V器 材 柜1 0 0寸1 6:9电 动 幕4 4.6650mm3 1.51190mm5 4 7m m400mm投 影 机信义影音10六、效果图（仅供参考，以图纸为准）六、效果图（仅供参考，以图纸为准）俯视信义影音11顶视信义影音12信义影音13前视后视信义影音14左视右视信义影音15施工方案施工方案一、布线图一、布线图100m m筒 灯配 电 箱投影机电源插座吊 顶 侧 面电 源 插 座离 地3 0c m开 关 面 板电 源 插 座离 地3 0c m电 源 插 座离 地3 0c m器材柜电源插座离 地3 0c m低音炮电源插座离 地3 0c m强电布线图图中符号代表一个连接点，如一个电源符号代表多个插座。照明选 2.5 平方线，插座选 4 平方线。电源分三路：器材柜电源一路、其它插座一路、照明一路。信义影音16L SR SS WRLCA V器 材 柜投 影 机1190mm5 4 7m m图 例：T V卫 星/有线同轴插座 P CR J4 5网 络 接 口音 箱 线网 络 线闭 路 电 视 线HDMI线A V音 频 面 板音 频 线音箱接线柱面板S P一组音箱接线柱面板离 地3 0c mS P音箱盒内出线6 0m m离 地180c m出 线3 0c m离 地180c m出 线3 0c mHDMI线从功放直接到投影机 P C T V到闭路电视线分 配 器到 网 络交 换 机弱电布线图弱电布线，连线尽量短，不绕弯，以减少信号的损耗。弱电与强电要并行走线，必须相距 20cm 以上。HDMI 线采用直径 30cm 以上的粗管。建议布两根，一根备用。声学材料清单声学材料清单1、澳松穿孔板，E0 级，规格 L2440mmW128mmH15mm：12.5 平方米2、环保有机棉：50mm 厚共 38 平米3、11 阶+N2 扩散体，宽 396mm、深 90mm、高 1920mm：4 块11 阶+N2 扩散体，宽 396mm、深 90mm、高 1900mm：2 块11 阶+N2 扩散体，宽 396mm、深 90mm、高 900mm：2 块4、二次余数扩散器：60cm60cm10cm共 4 只5、长吸音扩散体：500 x250mm共 18 只6、蝌蚪式吸音扩散体：350 x200mm共 9 只