声学知识
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噪音、驻波、回声/混响,是影响录音棚声学设计的三大敌人

标签:噪音 驻波 回声 混响 录音棚 声学设计 敌人

噪音大家都熟悉,解决噪音的办法是隔离,把室内与外界隔离开,并且把室内所有的噪音源(电脑机箱等)都做隔离处理。

驻波,是由墙壁的反射引起的。当声音通过空气传递到墙壁时,会反射回来。某些频率的声音的反射声的声波正好与声音源是相同的振动方向,那么这个频率的声音就会被加强,音量就变大了。也有些频率的反射声正好与源声音是相反的振动方向,于是这个频率的声音就减弱了。(如图所示)

反射声的加强与减弱

所以针对录音棚声学设计我们只能想办法减弱驻波,而不能完全取消驻波。我们知道,声音每经过一次反射,能量就会减弱很多。因此实际上驻波问题基本上都是由“一次反射(主反射)声”造成的,也就是指达到一次墙壁的反射声音。因此我们只要能取消“一次反射(主反射)声”,就可以极大的减弱驻波。取消“一次反射(主反射)声”做起来就简单多了,我们只要让墙壁的角度有所偏差,就可以让一次反射(主反射)声偏离我们的耳朵,这样就没有驻波问题了。下图是两个不同房间的俯视图。左边是专业录音棚控制室里的声音反射情况,无论怎样反射,都不会有一次反射(主反射)声能到达录音师的位置。右边是普通房间的声音反射情况,声音可以通过许多方法到达录音师的位置。

不同形状房间的反射声路径不一样

回声/混响,是由墙壁反射造成的。解决回声/混响的办法有两个:一是漫反射,二是吸音。漫反射的作用“稀释”回声和混响,让回声变成混响,让混响听起来更加舒展自然,漫反射也能有效吸收低频。在室内的关键部位(主要是后墙和天花板)设置大面积的漫反射装置就会大大改善室内声音效果。

吸音的作用其实没有我们想象中那么明显,这是因为普通的吸音材料只能吸收中高频声音。如果一个房间把中高频声音都吸收了,留下低频混响,那么这个房间的声音效果也是非常令人难受的。不同频率的声音,所需要的吸音材料是不同的。高频声音,我们只要用纤维状的物品,例如:各种棉制品,就可以吸收。而低频声音,由于波长变得很长,相应的我们的“棉絮”的纤维,也必须扩张到很粗的程度,才能吸收低频。我们可以简单算一下,2000HKz的声音的波长是340/2000=0.17米,而80 Hz的声音的波长是340/80=4.25米。四米的波,足以穿过一切室内的障碍物。假设高频声音是一只蚂蚁,那么低频声音就是一头大象。

理论上解决低频混响的办法,就是使用很粗的“纤维”,这种纤维是没有的,不过我们有其他物品可以担任:各种家具、柜子、箱子、床等一切大块的,硬质的物体。许多此类的障碍物组成在一起,可以吸收低频。请注意,并不是这些物体的表面材料在吸收低频,而是整个物体作为一个整体在吸收低频。有经验的人会发现,家具多、硬质碍物多的房子,没有低频混响;而家俱少、障碍物少的房子,低频混响比较严重,就是这个道理。另外,有些大型漫反射装置也能吸收低频。一个有意思的现象是:通常驻波与低频混响问题是一起出现和一起消失的,解决了驻波问题也就解决了低频问题。


自然混响音乐录音棚声学设计

自然混响音乐录音棚声学设计

自然混响音乐录音棚声学设计的特点是:棚是乐队的组成部分。棚内的音质在很大程度上决定录音效果。录制的内容主要是传统的交响乐。因此,其规模通常是大、中型的(即70~120名乐师),小型的很少。 自然混响音乐棚的声学设计与音乐厅类同,要考虑体型、混响时间、声扩散、早期反射声和允许噪声标准等方面的问题。 天戈声学 (1)音乐棚的体型 在大、中型自然混响音乐棚内,体型设计要适当考虑棚的长、宽、高比例,以免房间低频共振而引起失真。为了尽可能增加房间的低频共振数目,房间的各向尺寸应当不同,经研究发现:房间的理想比例是2的立方根次幂,即1:1.26:1.59;同样适用的比值还包括这几个值中的一个或几个的整倍数。例如:1:2.52:1.59,1:1.26:3.18或1:2.52:3.18。对于大型音乐棚来说,并不要求非常严格的遵守这些比值,但是整数比(1:1,1:2,1:3)是应当避免的

2018-07-27

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