声学处理材料入门详解

不论是HiFi音箱仍是家庭影院,亦或是录音棚和电影院,音箱体系都会和房间发生相互作用。在修建相关国家标准中一般会规则房子的隔音功能指标,但一般不会涉及到对反射声的处理。一般假如一个房间不做任何声学处理,再好的音箱也会因为房间的搅扰而遇到瓶颈。此刻,声学处理资料能够说是有必要品。

声学处理资料依照功用大致能够划分为吸声资料、分散资料和隔音资料。其间吸声资料除了惯例吸声板以外,另一种则是一般用于专门吸收低频的低频圈套。不过,在这儿我想首要讲一下吸声资料与隔音资料的差异,这也是许多人有所误解的当地。而要理解这两者的差异,首要则须要了解声响在传达到咱们常见的墙面后会怎样持续传达。

入射声-反射声=吸声系数

入射声-透射声=传输损耗

还有一部分声响被墙面吸收变成热能。

从以上联系其实不难发现,隔音只需确保尽或许少的透射声即可,但不用定具有杰出的吸声作用。这儿举一个比较极点的比方,假如房间的墙面是十分润滑的双层墙面,隔音功能因为双层规划十分优异,但因为墙面标明十分润滑,所以反射声尤其是高频很激烈吸声作用很差。

实践上实践中也的确有很常见的相似规划,例如双层隔音玻璃,隔音作用不错,但玻璃外表的润滑特点会导致反射声也十分激烈,这样的双层隔音玻璃简直不具备吸声作用。

与此一起,常见的吸声资料一般隔音功能也比较一般,一般不如相同厚度的墙面。

吸声资料

传统的吸声资料为多孔类资料,或许学名为声阻式吸声资料。声波的实质是一种振荡,确切的说关于音箱体系而言,是空气振荡。当空气振荡传递到这种吸声资料时,会被细微的孔状结构逐步缓和振荡,并转换为热能。

一般来说,吸声资料越厚,这样的小空泛在声响传达的方向上就越多,对随即入射或许小视点入射的声响的吸收作用就越好。咱们一般能在市面上买到吸声资料首要有30mm厚度和60mm厚度两种。我的主张是,能买60mm就不要买30mm。

另一方面,声阻式吸声资料存在有用吸收的低频截止频率,这一般与吸声资料的厚度有关,大约须要波长的1/4。所以声阻式吸声资料简直不太或许用来吸收低频,关于低频须要其他类别的处理资料。

与此一起,吸声资料的吸声系数与声响的入射视点相同有关。例如高密度纤维板,反而在大视点下对声响具有反射才能。

分散资料

首要,咱们仍是要理解什么是声响的分散或许说分散资料的作用究竟是什么。

当声响入射到墙面时,有一部分声响会沿着几许方向出射持续传达,可是一般这一历程并不是肯定的“镜面反射”。假如是抱负的肯定反射,声响经过外表后应该彻底依照几许方向出射,并且在出射方向的能量与入射方向共同,整个历程不丢失能量,能够理解为彻底没有分散,或许更浅显的理解为光学中的镜面反射。

而抱负的分散,则是没有任何首要出射方向,声响在入射外表后均匀的向空间中各个方向出射,能够浅显理解为光学中的漫反射。

当然,这一切还与声响的波长等要素有关。实践听音环境不光须要必定的分散,更应该尽量防止例如整面落地玻璃等强反射。但这就意味着反射声会更杂乱,估算量也更大。

有些时期咱们须要必定的反射声,但不须要特别激烈的反射声,就能够在对应方位放置分散资料。再比方,有些时期假如房间内满是吸声资料,会吸收过多的声响。分散资料能够在下降前期反射声的一起,确保后期反射声,让小房间也有必定的混响作用。一般来说,关于立体声响箱体系,引荐房间内有必定的分散资料,而关于家庭影院体系,能够适宜削减分散资料或许有时也能够选用全吸声规划。

其实从这张图也不难看出分散资料对反射声的改进,这比较那些毫无含义的发烧线材和盲目替换功放、避震脚钉、器材机架等等明显彻底不可同日而语

方才咱们说到,分散资料的最低有用频率或许说最低分散频率与分散体的凸起尺度有关,一般来说分散体的凸起越多,能够有用分散的频率越低。从下图中不难看出,单个30cm的柱状分散体现已具有十分低频率的杰出分散特性,多个分散体并排放置反而导致分散功能损失。

也有一些把这类分散体做成罗马柱外观,一起兼具美学规划感的事例。并且实践上因为现在许多发烧友的房间并不大,或许并不须要如此的分散体。一般的二次余数分散板的有用频率大约在700~1000Hz。有时期频率的挑选也应酌情而定。

与此一起,咱们常见的HiFi音箱体系和家庭影院等家用小房间听音环境也没必要运用凸起过多的分散体。因为声响的分散一般用几许声学来解说,一旦频率低于房间的过度频率,便是波动声学的领域。或许说小房间适用的分散资料一般不用像歌剧院和音乐厅那样厚。

低频圈套

上文中说到,声阻式吸声资料假如想要有用吸收低频简直是不实践的。关于低频的吸收,往往须要依托其他原理的资料。

亥姆霍兹共振体是一种很常见的声学结构,常用于轿车、摩托车排气管降噪等使用场合。其原理为在一个空腔V上开一小口,接上一段短管,就组成了最容易的器材亥姆霍兹共振器。假如短管中的空气柱S遭到扰动,向腔内运动,腔内气体遭到紧缩,压强增加。空气柱S的向内运动受阻,转而向外运动,经过平衡方位后,因为惯性作用持续向外运动。这时腔内压强减小,使空气柱S中止向外,又向内运动,循环往复。

亥姆霍兹共振器的共振频率为:

c是声速,25摄氏度空气中取346m/s,S是颈或开口的截面积,d是颈或开口的直径,l是颈的长度,V是容器的容积

当声响的频率和共振频率相一起,会发生较强的机械波。挑选低频圈套时须要留意对应的共振频率,一般商家会清晰标示,也能够经过以上原理进行估算。

声学处理材料入门详解

膜式机械共振吸声体则是别的一种针对低频的吸声资料,一般由修建规划例如多层墙体规划完成,关于绝大多数一般玩家含义不大,除非是土豪专门独自盖一个房子用来发烧。

因为房间驻波等要素,一般会在某些频段发生额定的增益,导致低频“轰隆隆”的共识。低频圈套能够在必定程度上消除这些房间形式带来的peak搅扰。当然,也能够选用多低音炮或许DSP数字信号处理等办法。

隔声资料

前文现已具体解说,资料的隔音功能与吸音功能有所不同。吸声资料往往使用资料内的小孔结构。但是这种小孔结构一般也会导致声波透射传达。而想要阻挠声响进一步从资料内透射传达,须要尽或许减小空腔结构,进步资料的密度。

一般隔音资料的隔音功能与资料的密度有关。购买高密度隔音资料能够进一步提高房间的隔音功能。但是,单层隔音资料有时仍旧具有局限性,此刻能够选用双层隔音处理,并且在两层隔音资料中增加额定的阻尼资料。不过须要留意的是,尽或许防止两层隔音资料采纳相同的厚度,以防止符合频率重复。假如在实践施工装饰时,应该先做全屋隔音处理,在进行吸声和分散处理。

声学处理关于音箱体系来说能够说是有必要的。但声学处理也不是“跳大神”似的随机使用,了解相关根底知识是进行正确声学处理的重要条件。声学处理规划也和房间、音箱体系等密切相关,没有肯定固定的计划或许答案,终究应该以实践状况为准。

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