隔音问题我建议选择一个好的房子位置吧,因为整体隔音不论悬浮结构还是轻质结构隔声,对工程方要求和成本要求都很高,一但涉及到隔音就基本不涉及简易的问题。隔声大概说一下需要注意的地方。 1,第一是密封,声学方面视17%的透过即为全透。所以密封非常重要,,比如同样是巨厚的门,开条缝的保险柜没有关死的塑钢门隔声量高。 2,所有隔声材料在他共振频率以下的隔声量都会大大下降。所以不论结构隔声还是通过容重来隔声,轻薄的材料对低频都基本毫无作用。 3,容重,再排除结构隔声的情况下单层隔声是看容重,就是单位面积均匀质量情况下的重量决定隔声量。 4,震动传导,这个主要是做悬浮的问题,一但有声音传递到的楼板或者墙壁上……你放心,半栋楼都能听见,所以一般使用软接触的房中房结构,但是这个结构要考虑承重,因为内部隔音全部要建立在悬浮的地板上,一般用橡胶材料做减震悬浮的多,承重要求再高就有专门的弹簧了。
吸声的声学部分:
房间基本属性 首先,房间是有基本属性的。我们假设房间的四壁都是射不出去声音的刚性墙体(隔音的部分会在之后的章节专题讨论)而房间的基本属性就包括房间的形状,体积,以及声阻尼(空房子主要是墙壁材质)。 一,房间的形状,房间形状可以直接决定房间固有简正频率的分布。这类简正频率是房间固有的性质,假设当一个全频声源停止发声后,这一系列简正振动将按它们固有的(房间的特性)衰减速度逐渐减弱下去。这个逐渐减弱的声音即为混响声。而不再房间固有频率范围内的就会很快衰减。 计算房间固有频率的公式是
N不能全为O 而定性的来讲,简正频率分布的越均匀那么声音的频率相应就会体现的越好。需要注意的是即使咱们觉得很干的声音也是拥有反射声辅助的,而当在低频范围内如果出现极度稀疏的情况,那么每一个独立的固有频率就变成了大家弹之变色的有害驻波。会非常影响大家的听音准确性。
最下边是一个典型的房间简正频率频谱 在18HZ左右和28HZ左右就是典型的声染色,就是咱们常常说的低频驻波,而55HZ以上由于简正频率相对密集听感上就是对原声良好的辅助。也是对于这个房间来说相对完美的频率。 捷径公式:取得房间好的固有频率分布或者了解所在房间的固有频率的捷径有 1,使房间长宽高尽量为无理数或者黄金分割比例(如果房间比例不好在高频都会出现声染色,即简正频率过度的不均匀)
2,若需要足够良好的低频响应需要足够大的空间。PS:这个尤其重要,可以通过知道一个房间的体积就判断这个房间适合录制哪些东西而不适合那些,简单的估算一个,要达到相对不错的80HZ的房间混响,那么至少需要差不多250立方米的体积,所以绝大部分的BASS都是通过LINE IN方式和音箱模拟录制的,在录音室里,动圈MIC完全无法捕捉那没有房间谐振的帮助的一瞬间的低频,而电容MIC又无法承受那么大的声压级,因此小房间对低频 乐器的录制要出来好音色基本是很难很难的,依此类推,如果一个只有10立方米的小地方那么人声也是要斟酌的,低频部分除了驻波就会只剩下干瘪。 需要最低的良好频率相应所需体积的公式为
C0为声速,可取344M/S f为所需要的最低频率 3,当房间确实无法改变形状或者体积过小那么使用强吸音处理并针对低频驻波使用BASS TRAP(低频陷阱之后会提到)或者共振板吸收。 理由很简单,假设简正频率所带来的反射声声压为原声的40%使用强吸引使其降低到10%自然影响就会降低,这类方法就是尽量较少环境影响而使用扬声器的单元发声进行相对平直的监听。(具体吸音也要兼顾房间简正频率选择吸引材料和方法,之后会讲到)。
二,房间体积。主要决定房间的混响时间。(在墙壁牺牲系数不变的情况下) 这一部分我们不用去研究具体的如果的来。直接进去捷径公式部分。当然混响时间只是一个很片面的,东西,其实还有混响频率相应,混响活跃度,TT20 50MS内早期反射等等决定混响听感的东西,后边在不同的部分都会有所涉及。这里对应房间体积主要讲T60 即声源停止发声后房间内声能下降60DB所需的时间(基本就是直到咱们听不见)
捷径公式 PS:这些混响公式可以在更理性的角度上了解这个声场的混响时间是否适合我们需要录制或者回放的音乐。比如在一个教堂即将演奏说唱,那么这个混响实践长达8~10秒的厅堂会让人抓狂……你听到的就是一个家伙永远也听不清的没完没了的絮叨,絮叨……同理,在一个300立方米但是强吸音的会议厅演奏交响乐也可以让台下的人抓狂,第一从响度上完全听不见,而且干瘪的像手纸一样的音色也足够让你无奈了…… 1,在正常的几乎无吸音状态使用赛宾公式 赛宾公式
这里插入一个小概念,吸声系数的的概念
2,在强吸音状态下计算混响时间使用艾润公式
3,在空间较大状态下使用奴特森公式(比如音乐厅什么的)
4,常用建议混响时间
5,古典音乐与现代,浪漫主义音乐主观听感判定最佳混响时间 库勒做过一个混响时间喜好的测试,选用莫扎特的《朱比特交响曲》和史蔡云斯基的《春之祭》50%的被测者对混响时间的偏好是1.5s,而对于浪漫主义选用的曲目为勃拉姆斯的交响乐,50%的被侧着对混响偏好是2.1s,库勒因此推断,这些音乐史古典,现代和浪漫的代表,因此这些混响时间可以作为制作这类音乐选用的混响厅堂或者后期制作的参考。 而声阻尼的问题会在吸音材料与吸音原理中重点剖析,而具体的使用,以及如果在成本和声学上找到经济实用的点会在最后几篇中涉及,希望大家不要太着急,因为如果没有这些基础知识的铺垫后边是讲不明白的。 PS:粗体字部分为捷径公式,急需了解而且拥有足够理解能力的可以直接学习迅速找到解决方法
吸声材料 首先要说说吸声这个东西不是一堆鸡蛋棉就搞定的……人耳听音范围20~20KHZ,没有任何一种吸音材料可以达到全频,往往大家会很盲目的选择鸡蛋棉全贴上,结果会是这样的,咱们看看我从网上查到的一些参数。 125Hz 250Hz 500Hz 1KHz 2KHz 4KHz .32 .93 1.43 1.33 1.29 1.21 其实稍微明白点的就知道这个参数特扯淡……因为吸引系数是吸收量/入射量 达到1也就意味着全吸收了……这最高居然到了1.43……但是频率响应倒是差不多,如果全部使用这类装修材料可以发现他对低频的吸收基本没有,而低频又附带着大量的能量,所以所谓的闷罐效应就是由此而来,当一个房间高频混响时间为0.2S 低频(假设为250HZ一下,足以影响大部分的乐器或者人声)为1S的时候就知道什么叫浑浊什么叫闷了。请注意我特意说的是混响时间,这个东西如果是频率还可以修正,但是混响时间是没法修正的。这个浑浊会永远伴随着你的素材。这也是很多贴满吸音材料的房间的问题,贴的那些东西对低频没有办法。那么贴的越多死的越惨也就是很正常的事情了。 那么这篇文章让我们先来说说最常用的一种吸音物理形式――多孔吸音材料。 理论部分,想要踏踏实实学打好基础的从这里看起~ 1,啥叫多孔吸音材料? 结构:用麻、棉、木丝、兽皮、玻璃棉、矿岩棉等纤维材料加入适当的粘结剂制成的板材或毡材,以及聚氨酯等高分子材料制成的泡沫塑料、成型的微孔砖、泡沫玻璃砖等。
2,多空吸音材料为啥能吸音? 在声波作用下,空洞中的空气质点产生粘滞摩擦、纤维材料因发生变形产生内摩擦等原因消耗声波的能量。 3,为什么背后空腔,厚度和密度(容重,即每平方米的重量)会影响多孔吸音材料的吸音?首先是背后空腔和厚度可以一起考虑,因为吸音方法类似。这个东西往往会用到BASS TRAP(低频陷阱)的制作上。 这里借用传媒大学李星宇大师的一篇文章,讲得非常清晰,而且有理有据,极品文章~ 多空吸音材料制作BASS TRAP原理 低频声陷的作法有很多,最理想的方法是将房间布满10cm厚的块状玻璃棉并与墙体间保持至少40cm的空间,这样可以很有效的吸收低至125Hz附近的声音,但是这么做会极大的浪费室内空间,更为合理的方法是将低频声陷设置在墙角。角落是声音反射最强烈的地方,会对低频有严重提升,所以角落是低频声陷设置的理想位置,如图
与墙体形成的空隙对于低频声陷非常重要。当提高声陷中间层空隙距离时,可扩展低频吸收范围,并提高同等频率吸收能力。如图,由于声波行进1/4奇数倍波长时达到最大速率,而且声能∆E=动能∆Ep+位能∆Ek=(V0/2)ρ0(υ2+(1/2ρ0c02)p2 )所以当间距等于某波长的1/4时可达到其最大吸收量。
因为当声波撞击墙面的一瞬间,传播介质空气分子并没有速率,所以如果我们把吸音材料设置在靠近或者贴住墙面,吸收的效果便非常微弱。声音以很大的速率传播,当达到最大速率时穿过吸音材料,速率被降低,声能转化为热能,以此达到吸音效果,如图
声音信号包含各种各样的频率,当我们使用薄的吸音材料时,由于1/4波长吸声最佳而1/2波长吸声最少,频率之间的吸音效果会有很大差距。最理想的状态便是选用较厚的吸音材料,并使中间空隙层的厚度与吸音材料厚度相等。其原因如下:当我们选用10cm的玻璃棉,并保持与墙面间距同样为10cm,利用声速公式(波长=速度/频率)可以得出无数个频率值,其1/4奇数倍波长恰好会经过吸音材料。这样便可以有效避免频率吸音不均匀的问题。如图。
(引用结束,感谢李星宇大师~) 发两个图佐证一下
2,而密度问题就很好理解了。这个东西越密那么在质点穿过的过程中所摩擦消耗的能量也就越多,但是密也必要破坏了他的声学结构,一定要是多孔,而且是都可以相通的孔,不要用胶封上用漆糊上或者等等等等。 穿孔板的运用 1,啥是穿孔板? 结构:在金属板、薄木板、水泥板、石膏板上穿以一定密度的圆孔,并在其后设置一定厚度的空气层和适当的多孔吸声材料,即为穿孔板吸声结构,如图所示。
这比之之前的多空吸音材料的背空还有另外一层吸音结构。 若穿孔板后面的空气层厚度不太大,板上孔中的空气将与后面空气层组成一个声学的谐振系统。于是在声波入射时,孔中的空气将在该声学系统的谐振频率以及谐振频率附近的频率上激烈的振动起来,则空气质点与孔壁及其后的多孔材料发生剧烈的摩擦,因而表现出较大的吸声系数。 |