Issue 1: Speaker Boundary Interference (SBIR)
扬声器边界干扰响应 (简称 sbir) 是一个鲜为人知和理解不足的问题, 它是造成过渡频率以下的低音响应中深度下降或sucks-out的原因。sbir 是由扬声器的直接声波和附近边界反射的间接声波的破坏性相互作用引起的。如果直接路径长度和间接路径长度之间的差异 (其中路径长度是声音必须移动的距离) 等于半个波长, 则两个声波将破坏性地结合在一起, 并在频率响应中出现一个凹槽。通过应用波长公式可以计算出干扰发生的频率, 如下所示: 抵消频率 = 声速/(2 * 路径长度差)。小房间中的所有边界都会造成干扰和声音的suck-out--天花板、前墙、后墙、侧壁和地板
A frequency response chart showing evidence of SBIR at 79Hz. A good measurement would not show any deep nulls. Note that measurements of frequency response in the bass region need to be taken with high resolution (here 1/24th octave smoothing is used).
使用正校正滤波器 (例如, 以 79 hz 的 6 db 升压) 试图消除这种抵消将是无效的, 因为直接声的增加强度将反过来增加间接声 强度。只有在有关边界的反射点使用吸收, 才能减少抵消深度的大小, 这将减少间接波前的幅度, 从而减少抵消的量。如果间接波前的幅度可以减少 50%, 那么在 null 时预期的取消也将减少50%。sbir 发生的频率也可以通过扬声器的运动和听位置的变化而变化。在扬声器和低音炮交叉频率在80赫兹的情况下, 将主音箱定位在距离任何边界超过四英尺的地方, 并将低音炮放置在角落, 将有效地消除 sbir 的影响, 因为低音炮的直接路径长度和间接路径长度没有差异, 并且主音箱的抵消频率将低于低音炮的交叉频率。
Issue 2: Strong Early Reflections
当我们在一个小房间里听音乐时, 我们听到的是扬声器的直达声音和通过房间表面反射回来的声音的结合,如 Benade (从仪器到耳朵在房间, 音频工程学学会学报 1985年) 陈述:
"听觉系统将组合一组重复的声音序列 (即直接声音及其反射音) 的信息组合在一起, 听到它们, 就好像它们是一个单一的实体一样。单独感知的复合实体表示有关信号集共享的声学特征 (音调颜色、清晰度等) 的累积信息。听到这里的声音, 仿佛所有后来的到来和第一个没有任何延误。“
在小房间里, 反射对我们听到的声音的贡献可以达到 6 0%。因此, 我们从声音质量的角度在一个小房间里听到的东西, 既是由反射的声音决定的, 也是由直接的声音决定的。已知到达耳朵的反射声音会导致色调颜色的感知变化, 并增加声场的宽度和空间宽敞。由于这些影响, 声学家普遍接受的目标是, 所有反射的大小都比直接声音低 10 db。请注意, 在负 10 db 的声音被认为是响度减少大约一半。
This diagram shows energy against time. Evidence of strong early reflections can clearly be seen where the plot crosses the -10dB line - there are a number of these prior to 13ms. A good measurement would show a plot that did not cross the -10db line after the direct sound at 0ms.
可以明确地说, 房间校正产品不能降低从边界反射的声音的百分比。如果应用-3 db 的校正过滤器, 则直接声音和反射声音的电平确实都将减少-3 db, 但重要的是, 直接声音与反射声音的比率仍然相同。反射的水平只能通过适当使用吸收或扩散或选择旨在控制方向性的扬声器 (即波导、偶极子、角) 来控制。这些扬声器的一些例子是那些公司的Emerald Physics, GedLee and Gradient, , 这都是为了控制色散和减少从相邻边界反射的声音能量量。
Issue 3: Long decay times
衰减时间更广泛地被称为混响时间, 通常由 "rt60" 测量定义, 或声音水平衰减 60 db 所需的时间。从纯粹的科学角度来看, 在小房间中使用 rt60 是无效的, 因为科学和推理是基于 "统计上扩散" 声场的假设, 而这不是一个小房间的特点。然而, 从实际角度来看, rt60 是一个很好的指标, 在以实现高质量的声音再现时,混响时间是否在可量范围内 。经验丰富的声学顾问或声音工程师将能够检测到一个现场的房间, 只需发言或拍手, 并听取声音场的回响。对于两个声道音频和家庭影院, 目标 rt60 是不同的。两个声道音频需要一个衰变时间较长的房间, 以制造包络的假象, 因为在这方面没有环绕声扬声器来协助。过度的混响, 即使在无法检测到明显的回声的情况下, 也可以听到减少系统对关键声学线索 (如录音室的衰变特性) 的检索。此外, 如果声音在房间内衰减时间过长, 低平的细节和色调颜色都会受到影响。
This is a decay time graph, where the vertical axis represents decibels and the horizontal axis represents time. RT60 is calculated based on an extrapolation of part of this graph, typically the part from -5 dB to -35 dB. The smooth black line, if extended to -60 dB would read about 1.1s on the time axis, which is the RT60 of this room. This is way too high for high quality sound reproduction - the reverberation time should be around 0.4s for a two channel system, slightly less for a home theater.
只有通过适当的装饰选择、家具和使用吸受等声学处理, 才能将房间的衰变时间提高到高质量的声音再现所需的水平。正如声学科学公司创始人 art noxon 所说: "如果你房间里没有声学处理, 而且你有一个 dsp 处理器, 房间里的声音的清晰度会发生什么变化?你还在给房间添加能量。你还有混响的时间。你仍然缺乏你之前的清晰度..。dsp 不能解决房间的衰减率系数问题, 均衡也不能解决房间的衰减率问题。没有电子吸音器出售。
结论
我希望你已经发现这篇文章有教育意义, 你现在对房间校正产品无法解决的三个声学问题有了很好的理解。房间矫正并不是一个神奇的万能药, 并不能解决我们的房间给我们造成的音质问题。它不能解决相位交互问题, 如扬声器边界干扰, 导致可听到的低音suck-out。它也不能解决长时间的混响时间和强烈的早期反射, 降低成像, 声音分级和清晰度。这些问题只能通过良好的声学设计、处理和系统设置技术来解决。
你如何看待房间校正在现代高品质声音再现系统中的作用?你意识到房间校正不能解决我们的听力室的所有声学问题吗?
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