声学与美学的结合-家庭影院设计要点

声学处理与房间美学

从家居美学出发，家居风格决定了一个视听室的美感以及整体设计上的合理性，家居风格是综合而复杂的，有意识形态的、有物质条件的、有传统的、有地域物产的，还有居住者个人的经历、才能及偏好和外来的影响等等因素。

无论成因如何，首先要考虑好居室的基本风格，一旦建立起一种气氛、一种风格、一种角度，你就可以仔细地构建自己的风格，并且逐渐获得自信。而声学处理则是朝着提供优质音响效果而前进的处理手法，一旦声学设计和室内设计在一个空间内不能共存的话，那么其中一方肯定会有所妥协。

然而对于许多影院设计师来说，声学处理和房间美学之间其实并不存在互相排斥的问题，因为现代的声学处理方法已经向艺术感和实用性的方向发展了很长一段时间，而在家庭影院室内设计上也能包容许多平时我们在家居中所不能接受的东西，这两个来自不同领域的学科在家庭影院中反而会催生出积极的有益因素。

值得注意的是，在家庭影院的设计中，声学设计与室内设计必须保持一致性，设计上要同时进行，在装修建设中也要一并完成。

如何妥协声学处理与房间美学：

（1）声学设计与室内设计都是共同为营造优美的视听室而服务的

（2）任何声学设计都需要集成到整个室内设计方案之中

（3）声学材料必须具有很好的隐蔽性和始终被隐藏起来

（4）声学材料最好采用模块化的安装方式

隔音与声学处理

隔音的目的就是尽量减少视听室与家庭中其他房间或者空间之间的声音传输，以提高观看电影时的体验感，并减少对相邻空间的影响。而声学处理的目的是尽量减少驻波的形成以及其他不必要的声音反射，以制造一个自然的空间，让音响系统的重放正确执行，让每一个观众都拥有一个愉快的观影经历。

一个视听室的声学设计除了隔音、控制反射声和混响时间之外，驻波处理也是一项非常重要的措施。

每个房间都存在驻波，而且驻波也不能完全消除，只能避开或者通过其他方法来抑制。而我们知道，控制驻波的方法有：

1、控制房间长宽高比例

2、改变超低音音箱的摆放位置（或聆听位置）

3、采用声学处理材料（如低频陷阱）等

良好的隔音可以保证观众既能在不受外界干扰的情况下观看电影（或听音乐），又不会干扰到邻居的正常生活。同时，确保房间有足够高的信噪比，能让观众听到更多的声音细节和更大的动态范围。

而为了达到房间的高信噪比，建议视听室采用房中房的结构来进行隔音。房中房结构就是利用房间与房间墙壁之间的空隙来隔断声音的传播，从而实现高效隔音的目的。虽然这种结构在造价上比较高，但效果却是最显著的，是公认的最佳隔音方式之一。

隔音与声学处理：

（1）了解视听室的隔音和频响表现

（2）寻找合资格的家庭影院设计师进行声学校正

（3）添加声学材料和改变扬声器的摆位

1、处理的类型

如果一个房间内已经放置了家具、窗帘等家私物品，那么实际上这个房间已经拥有很好的声学特性，然而在许多情况下，我们所制作的视听室是一个毛坯房，设计师们只能看到一个空荡荡的房间，因此声学设计要尽量运用吸收和扩散这两个处理方式，而吸收和扩散拥有相辅相成的关系。

不过，过度使用声学处理材料或使用过少都会影响整体系统的声音表现。另外，低频驻波是由于房间物理尺寸所产生的，所有的房间都有低频驻波问题，并不存在彻底的解决方法。除了对视听室内进行处理外，改变房间的尺寸比例、选择合适的听音位置、超低音扬声器合理摆位、使用针对低频的声学处理方法和使用均衡器，都可以很好地对声学效果进行处理。

而面对噪声问题，可以通过隔绝空气传播和隔绝结构传播来实施处理。隔绝空气传播的其中一个重要部分，就是使用特殊设计的隔声风管或使用超静音空调；在隔绝结构传播部分，可以使用特殊的墙体结构。

处理类型的选择：

（1）硬结构建造物料的声音杜绝

（2）墙壁的声吸收处理

（3）墙壁的声扩散处理

（4）低频陷阱的设立

（5）隔音处理

2、吸收

对房间的声学处理，重点在侧墙和天花板。原则上室内声波的处理扩散应多于吸收，目的是使共振强度降低，要合理地选用吸音材料，能够在居室装修时就考虑选用一些具有一定吸音功能的材料是最好的。许多家居环境对于声音的吸收都会选择一般的家具或者摆设来进行处理，例如薄的地毯、挂帘、壁毯等主要对中、高频有吸收作用，但对低频的吸声作用很小，如果使用太多会导致房间里的中、高频声音的混响时间偏短。而在专业吸音处理上，常见的吸音用料包括隔音用龙骨、石膏板、高分子塑料以及毛毡。

在打造视听室的吸音处理上，我们通常会针对侧墙进行加装处理。我们可均匀适当地设置一些吸声和扩散物，通常的处理方法是在原有墙体的基础上做空腔隔音，但是会导致空间面积减少。可以先在墙壁上打上轻钢龙骨或木龙骨，然后在龙骨的外面安装两层石膏板或吸音板，再在石膏板或吸音板中间添加一层隔声毡，想要好的效果，需要在龙骨的空腔内填充吸音棉、隔音棉，外面再添加一些装饰。

选择声音吸收材料的要点：

（1）尽量采用玻璃纤维等较为耐用和防潮的物料

（2）确保这些材料具有很好的阻燃性

（3）在安装后可适当地采用透声的布进行覆盖

（4）颜色方面没有要求，应挑选质量较轻的类型

3、扩散

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但受制于凸面大小时，可采用扩散板进行处理。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，房间内的吸音和扩散处理是一个十分重要的声学处理环节。在视听室中安装扩散材料并且进行混响测试的时候，必须确保房间中没有具有特殊硬反射的物料存在，如玻璃、金属板等。

由于声波在室内各反射面上连续反射，并且不断改变其传播方向，这种能使室内任一位置上的声波可以沿所有方向传播的声场称为扩散声场。严格意义上的扩散声场必须满足以下三个条件：

1、室内的声能密度均匀，即声能密度处处相等；

2、声能在室内各个方向传递的几率相等；

3、从室内各个方向到达任一点的声波，其相位是无规律的。

在这样的声场中，声波无论在空间位置还是传播方向上都不会一成不变地汇集在一起，而是随着传播过程的进行逐渐扩展，并分散开来，直至充满全部空间并遍及所有方向。

扩散物的特点：

1、可针对多个频段的声音进行扩散和反射

2、可隐藏在整个影院视听室的艺术设计之中

3、必须与吸音处理实现同步安装和测试

4、低频陷阱

针对低频在房间中的泛滥以及不正确设置的问题，设计师都会建议在视听室中安装低频陷阱。低频陷阱最主要的作用就是处理房间中因低频反射而出现的不良效果。低频反射会引起两个主要问题：一个是房间轰鸣，这是由房间的自然共振导致的。在相对两面墙的空间中会有一系列低频信号比其他频率发出的声音更响，持续的时间更长。这种轰鸣会使音乐变得含混不清，从而无法很好地分辨出各种低音乐器发出的正确声音。而低频反射引起的另一个严重问题就是频率响应曲线的严重扭曲。

要了解低频陷阱，我们可以从了解它的类型开始。低频陷阱常见的有几种类型，每种有一些小的变种。最流行的一种叫赫尔姆霍茨共鸣器，它是因这一领域的权威科学家Herman von Helmholtz (1821-1894)而得名。它的设计原理很简单，一个大箱子有一个小开口就会对某一特定频率产生共鸣。任何落入低频陷阱频段中的声波会引起箱体内部空气的往复运动。声波能量于是被消耗到箱体内的空气中，从而将房间中的声波能量除去。第二种类型，是一种共鸣式低频陷阱，利用玻璃纤维来作吸音材料，它通常被称为嵌板式陷阱。嵌板式陷阱通常使用玻璃纤维来拓宽吸收范围，但缺点是这种低频陷阱对于80Hz以下的频率很难产生充分有效的吸收。

低频陷阱的摆放：

（1）低频驻波通常会在四个墙角聚焦，低频陷阱放置在墙角效果最好

（2）可优先放置在扬声器后方的墙角上

（3）在四个墙角放置低频陷阱，可以一直延伸至天花顶部

低频陷阱要点：

（1）针对低频驻波以及低频混乱而使用的声学处理手段

（2）低频陷阱种类繁多，必须挑选符合房间需求的产品

（3）基本上在小房间视听室中都需要使用以墙壁夹角为主要放置点

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