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听音室设计之二:建声前仿真分析

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发表于 2008-9-26 18:08:02 |显示全部楼层

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我们在进行听音室设计前,必须对房间的原声音特性有一个清楚的认识,这样才能做到知已知彼,有针对性地进行设计。

    一个房间的声学特性如何,光靠使用公式是枯燥的,光凭几条建声原则是空洞,幸好我们可以利用专门的软件,将看不见的声学特性变成直观、形象的图形。本贴的重点不是 CARA 软件本身,而在于通过它的分析给我们提供的许多有价值的信息。

    下面我们就开始吧:

    首先,进行房间建模,长5.13米,宽3.34米,2.8米,音箱选 JBL K2 5500。墙壁材质选砖墙,天花板材质选混凝土,地面是实木地板。加上一扇门和两个窗。

平面图.gif


    三维效果如下:
3D房间.gif


    此房间的模式如下,该图我们下面分析的时候要用着。


    我们先进行声场情况(压力区)分析。CARA 在5Hz-40960Hz范围内分118个频率点,对房间内1000-3000个均匀分布的位置经过进行计算。经过长时间的运算后,显示一个3D视图,可以以动画形式连续播放。我这里选择部分频率的情况。

34.3Hz.gif


50.4Hz.gif


63.5Hz.gif


68.6Hz.gif


74.1Hz.gif


100.8Hz.gif


201.6Hz.gif


403.2.gif


806.3.gif


    图片的右侧有图例,颜色越接近红色,SPL 声压级越高,越接近黑色,声压级越低,类似于地理课上学的地形图。如何颜色对比越大,表明不均匀性越大,声场越不理想。对照着房间模式表中的数据,从上面的图形可以看出,一开始是长度方向的驻波,强度非常高。接着是宽度方向的驻波加入,使得声场更为复杂。加上高度方向的驻波影响后,已看不出一个较为平滑的区域。因此,要找一个各频段较为均匀的听音区变得很困难。
    图中两个蓝色圆点表示音箱位置,黄色圆点表示听音位置。
    要注意:驻波并不是低频才有,而是倍频关系。如最低频率是30HZ,就同时会有60、120、240HZ……一系列的驻波。不过30HZ的最强,影响最大,也是我们要重视的频率。

    同时,我们也得出一些结论:驻波是有规律可循的,驻波的峰和谷的位置随频率而改变,驻波的强度极高,驻波能量集中在墙角的结论不完全正确。

    为什么稍微改变音箱和听音位会对声音产生很大的变化,还是因为峰和谷的分布很不均匀引起的。

    好,我们继续进行仿真。让我们看下混响时间:
RT60.gif


    图中绿色的两条线是理想状态的混响时间,是一个容差范围。结果,混响时间严重偏长,低频达2.5秒,中频和高频都在1秒以上。这种房间,根本无法用来听音乐,最好的器材也是白搭。

    我们再来看下房间的瞬态响应:
瞬态响应.gif


    很糟,余振不断啊,说明房间的阻尼特性不佳,低音拖泥带水,控制不住(当然中、高音的也好不了)。

   最后我们进行频率响应分析:

频率响应.gif


    需要说明一下,频率响应和听音位置密切相关,尤其是低音部分。图中蓝色为直达声,红色为总的声音频响曲线。图中直达声高频有一个深谷,这是扬声器模型的问题,忽略。只有直达声才是音箱发出的我们需要的声音,我们只关心红线和蓝线的吻合程度。从频响可看出此房间声音肯定很差:低频高了10dB,中、高频的峰谷都超过10dB。唉,这可是 JBL K2 啊!

    通过上面的分析,希望能对大家理解建声的重要性、对选择摆位的方法上有所启发和帮助。

    从上面这些图可以读出很多的信息,希望能有 DX 指点、交流。

    CARA 还有一个很有用的功能就是音箱摆位和听音位的优化,你给音箱和听音位划定允许变化的区域,软件会自动找到最佳的位置。对于不想过多进行声学处理的烧友来说,可以起到很好的参考作用。有了它,你不必拿着镜子和卷尺那么辛苦地进行位置调整了!

[ 本帖最后由 城东大头 于 2008-10-1 04:43 PM 编辑 ]

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Atmos

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发表于 2008-10-5 02:01:21 |显示全部楼层

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绝对的好文,顶!

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发表于 2008-10-5 07:31:21 |显示全部楼层

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真是坛中奇人啊!

我也准备在地下室搞个家庭影院, 原来一直想自己设计, 但必竞非专业人士, 怕达不到预期效果, 所以准备请专业的公司来进行设计。

后在坛中见到大头兄的见解,再次燃起我的雄心壮志——自己学习自己干,玩的就是这个过程。

太感谢大头兄啦!我现在正在下CARA软件,将来也按你的方法自己对空间进行测算和设计。但可能要到明年开春啦!哈哈,我们正和开发商打官司呢!本应07年底交的楼,因为地下室没有开通(地下室绝对是存在的),我们一直没有收楼,现在正好可以利用这段时间恶补声学知识。
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发表于 2008-10-5 10:26:48 |显示全部楼层

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不错不错!有机会可得多多交流——兄弟消音(www.xdsound.com)

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发表于 2008-10-6 09:23:50 |显示全部楼层

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呵,CARA是一个很好玩的软件,操作简单,易于上手,能提供很多有价值的信息。
如果想简单地改进听音效果,用它的位置优化功能就很实用。如果想了解自己听音室的特性,用它的仿真分析,会对你的室内声场、混响特性等有很直观的认识。
不管想不想自己设计听音室,玩一下也无妨。:)

这里提醒一下,软件不是万能的,分析的结果仅能供参考,一定要与实际测量结合起来才能取得理想的效果。

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发表于 2008-10-14 16:34:52 |显示全部楼层

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谢谢LZ的好贴!!不知哪里可以找到CARA,搜了许久无果

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发表于 2008-10-15 11:03:01 |显示全部楼层

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我也想深入了解。有劳LZ赐教。谢谢

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发表于 2008-11-4 10:30:07 |显示全部楼层

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这款软件能不能对有声学处理后的房间进行仿真啊?

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发表于 2008-11-5 08:57:39 |显示全部楼层

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建声前仿真主要是了解驻波的情况,然后进行有针对性的设计。
你的所有设计(不包括扩散)都可以在 CARA 中进行仿真,甚至可以试听建声后的声音。

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发表于 2008-11-6 00:10:53 |显示全部楼层

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LZ能人也!谢谢分享!

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发表于 2008-11-13 17:07:33 |显示全部楼层

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收下喽,存好了.慢慢的学习,非常非常的感谢

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发表于 2009-2-8 22:32:32 |显示全部楼层

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好贴, 要顶的

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发表于 2009-2-8 22:57:26 |显示全部楼层

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这个软件哪里能下载??谢谢

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发表于 2009-2-8 22:59:42 |显示全部楼层

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顶,我已经下完了,正在研究中。我的英语水平太烂,只能用金山快译翻译着学,头痛啊!!!!后悔当初没有学好英语:137

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发表于 2009-2-9 12:11:55 |显示全部楼层

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哪里有免费的CARA呀?:141

做得更好

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发表于 2009-2-9 12:37:04 |显示全部楼层

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这个软件哪里能下载??谢谢

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发表于 2009-3-22 23:23:37 |显示全部楼层

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兄弟如果你是偶地方的人那就多好啊。

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发表于 2009-3-23 00:56:24 |显示全部楼层

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那里可以买到这个软件?可以告诉我吗.

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发表于 2009-3-23 08:28:17 |显示全部楼层

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软件请用电驴搜索, 或在我的贴子里找一下电驴链接.

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发表于 2009-4-4 17:20:34 |显示全部楼层

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好帖一定要顶聽 聽软件中一定要选择音箱吗?

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发表于 2009-4-4 19:10:15 |显示全部楼层

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一定要选择音箱.

不放置音箱, 除了混响时间以外的运算都不能执行.
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发表于 2009-4-13 18:46:33 |显示全部楼层

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不错,学习下理论知识

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发表于 2009-4-13 21:03:10 |显示全部楼层

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那位好心人在这个网站上放一个吧!

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发表于 2009-4-20 15:27:39 |显示全部楼层

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电驴上好像没有种子,哪位好心人在网站上放一个,谢啦

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发表于 2009-5-11 14:30:48 |显示全部楼层

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我已经下了2.0版本 安装学习中 在2.0版中没有相关帖子中7.1模式的选项。尝试用5.1模式 。使用软件创建听音室环境 摆放家具 音箱 很有意思 谢谢LZ 对我帮助很大 !!:)
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