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如何才能讓家庭影院出好聲音?

  想要獲得家庭影院的好聲音,一個良好的聲學環境是重中之重。先來和大家分享一下個人關于聲學環境的一些心得和體會。當然,以下論述僅代表個人觀點,不一定正確。

  家庭影院是用一套影音器材一起協同工作的,并且是在特定的一個有限空間內?,F在的家庭影院要么是在客廳,要么就是在獨立的影音室內打造的。之所以叫家庭影院或者私人影院,主要的一個因素就是因為這套影音系統是屬于自己的,大部分都在自己的家里,所以突出家庭二字。我一直認為,家庭影院是一個家庭的科技娛樂中心,可以是一個家庭成員之間情感聯系的紐帶。隨著現在科技的進步和發展,家庭影院不僅僅只是用來看電影、看電視、看演唱會或者聽一些音樂了,她還可以用來游戲、鍛煉、健身,只是接入一臺體感游戲機就可以獲得完全不同的游戲和健身體驗?,F在的功放很多都有分區域控制,可以讓您的愛家隨時音樂繚繞,打造一個幸福的、有品位的、更多歡樂的家。

  不管我們用什么設備,終歸都是依靠揚聲器來發出聲音。而我們人類玩揚聲器的歷史其實不長,也就一百多年的歷史而已,并且,在這一百多年的歲月里,關于揚聲器其實一直沒有什么質的科技飛躍。把幾只揚聲器擺放在一個有限的空間內,讓他們能發出正確好聽的聲音,除去設備影響之外,聲學環境是一個非常重要的制約因素。

  聲學,到底是玄學還是科學?有人說是玄學,有的人說是科學。而我們家庭影院的玩家不管到底是科學還是玄學,我們只想獲得更好的聲音。那么,打造一個良好的家庭影院的聲學環境到底應該是什么樣子的呢?

  前面說了,家庭影院包含的一個重要屬性就是家庭,那么外觀當然是一個比較重要的因素了。既要像一個影院的樣子,又要符合自己的審美需求,既然是聲學環境,環境當然是一個重要的因素,這一點呢就因人而異。你喜歡什么樣的外觀,是否和家里的裝修風格一致,特別是客廳的環境要求就更加難以取舍了。要在裝修風格和聲學處理上達成一定的妥協和平衡,這的確是一件比較有挑戰的事情。還好的是,現在的這個問題也有了一些解決方案。

  外觀的問題就不想去多說了,因為要求太多,根本說不清,不過如果是獨立的影音室,外觀的色調,還是要選擇深色調。全黑的色調對投影畫面的表現力是絕對有幫助的,并且是有明顯的幫助。不過,并不是所有人都喜歡待在一個全黑的屋子里。

  除去外觀,我們還要考慮“里子”。要好看,更要健康。如果是地下室,新風系統是需要考慮一個重要環節。特別是像我這樣的煙民,更要考慮通風系統。這里也就滋生出另外一個問題,到底需不需要封閉窗戶?有人說,要在密閉的一個空間內,這樣更利于建造一個優良的聲學環境,好像是那么回事兒。但是,我個人更傾向保留合適的窗戶。

  聲學環境良好的家庭影院,需要有足夠的聲音響度,通俗來講,“響度”其實就是音量。

  影響聲音響度的因素比較多,不過粗略來講,有兩個大的因素起決定性作用。一是房間的大小,二就是揚聲器(喇叭)的大小。

  房間的大小并不單純指面積,而是體積。房間大了,人的耳朵和喇叭的距離就會比較遠,因此,聲音的響度就會降低。

  此外,響度和揚聲器的大小的關系也是非常直接的。揚聲器的大小并不是指體型和個頭大小,而是指喇叭能提供的功率的大小。喇叭的功率越大,那么在同樣的房間里響度就會越大。

  為什么家庭影院要有足夠的響度?

  玩家庭影院要達到的一個理想境界就是要身臨其境,盡量還原音效制作的效果。我們的現實生活中都有各種不同的聲音響度,比如:聊天( 距離1 米) 是40~60dB,客車( 距離10 米) 是60~80dB,繁忙的道路交通(距離10 米)是80~90dB,道路施工用來鉆鑿地面、噠噠噠叮叮叮巨響的鑿巖機(距離1 米)是100dB,飛機引擎(距離100 米)是110~140dB,球迷吹得叭叭響的Vuvuzela號角( 距離1 米)是120dB,只有當聲音響度到達或者說接近這個響度的時候,我們才會感覺真實,才會有那種所謂的身臨其境的感受。

  當然,因為我們人類的耳朵是有限制的,據說,當聲音響度超過了120db的時候,就會損傷聽力,如果超過130DB,那么就打開了人類耳朵的痛閥,也就是說,如果你長時間處于那樣大的聲音響度之下的話,你會耳朵痛,甚至會流血。所以,電影制作的時候,都會對聲壓有一個限制,不能絕對的搞的跟真的一模一樣。比如聽說有一種狙擊步槍開槍的時候,在一米遠的地方聲響度為168DB,這已經超過了人的耳朵所接受的響度范圍,為了避免大家看個電影都看的七竅流血,所以這里就不能把這樣的真聲音還原到電影里去,電影的聲音響度控制在105DB的這個位置。THX的標準聲壓值也是這樣。只有在這樣的聲壓環境下,我們看電影才能有類似身臨其境的體驗,也就是說你才會感覺你聽到的聲音,跟真的一樣。這樣才能盡量還原音效制作的本意。

  所以,玩家庭影院,必須要有足夠的響度。

  OK,那么好的聲學環境其中的一個要素就出來了。房間的大小要和音箱匹配。一般的情況下,房間越大,那么對箱子的要求就越高,投入就越大。

  那么什么樣的房間才是大房間?什么樣的才是小房間?什么樣子的房間配什么樣的箱子呢?很遺憾,這樣的問題過于龐大,本人并不能準確的回答你,只能是根據自己的一些經驗來給一些自認為合理的建議。個人認為,作為家庭影院來講,并不需要太大。25-35平米之間算是大家伙了。25平米-18平米算是比較合適的大小。低于18平米的,應該算是小房間了。

  這只是房間面積的一個大概。而影音室的尺寸并不是由面積作為主導因素的,而是需要在高度、寬度、長度之間有一個合適的比例,這樣才利于聲音在室內的傳播和反射,以達到一個比較好的聲音效果。大概的適合做影音室的房間的高度、寬度、和長度的比例,大約應該是( 1)比(1.3到1.8)比(1.7到2.4)這樣一個區間范圍內。

  因此,在計劃打造一家自己的家庭影院的時候,要適當的考慮房間的長寬高的尺寸比例。

  合適的房間尺寸比例,搭配合適的音箱器材,是出好聲音的一個基礎。這也是一個良好的聲學環境的一個基礎。

  一個良好的聲學環境還應該做到的一點是聲能分布要均勻。重點還是以影音室的皇帝位為中心來布置。這也是功放跑EQ的時候為什么第一個點都在皇帝位的原因。當然,這一點也涉及到功放設置、喇叭素質等因素,不過,聲學環境也是一個影響點。從功放的設置來講,在皇帝位測試每個喇叭的聲壓,讓每個喇叭在皇帝位的聲壓一致算是一個簡單的辦法。聲壓只是一個方面,還有各個頻率的頻響要一致。這就和聲學環境有很大的關系了。功放的自動EQ就是通過削減或者增加來調整的,然而,這是通過犧牲換來的一種相對的平衡,從治病的角度來看,屬于治標不治本。

  之前,我們提到過,玩家庭影院的終極目的就是要在看電影的時候獲得身臨其境的體驗。要想身臨其境,除了聲壓要到位,我們還需要有一個更為重要的要求,那就是要有聲音結像。換一種說法呢,就是要有準確的定位。

  什么是結像?在我看來,就是在你看電影的時候,即使是把雙眼閉上只是用耳朵聽,你也能感受到面前是一幅立體的畫面。一套好的家庭影院的素質越高,結像感就會越強。比如:電影里有一只蒼蠅從電影人物的眼前飛過,而坐在屏幕前的觀眾會不由自主的伸手打蒼蠅。這個時候,蒼蠅不是真實存在的,而是由幾只音箱共同協作把聲音凝聚成了一個虛擬的實體,讓這只從眼前飛過的蒼蠅活靈活現的呈現在觀眾的感知系統中。這就是聲音結像。還有子彈飛行的彈道軌跡,這也是結像。賽車轟鳴從左到右呼嘯而過,這也是結像。飛鳥在屋頂盤旋,這也是聲音結像。玩HIFI的人,聽歌的時候,雖然沒有畫面卻能清晰的感覺到歌手站在什么位置,甚至高端的系統據說還能感受到歌手嘴型的大小,這也是聲音結像。聽交響曲的時候,前方每一件樂器的位置清楚明白,你閉上眼睛,面前就是一只清楚的交響樂樂隊,這也是聲音結像。

  聲音結像,是玩音響的一個重要環節,也可以說是一個最基本的要求。簡單來說,聲音的結像首先需要人的耳朵收集到足夠的聲音信息,然后傳遞給大腦,大腦對這些信息進行瞬間解碼,然后輸出形成一個聲音結像傳遞給人的感知系統,人才會感知到一個聲音結像。

  那么如何提供給人的耳朵足夠的聲音信息?

  這里有一個非常普通但是非比尋常的一個問題。我相信很多人從來沒有去想過為什么人的耳朵要長在腦袋的左右兩邊?為什么不長在額頭上,后腦勺上?……為什么是兩只耳朵?為什么不能是一只耳朵?

  這個問題我不能回答,我只知道,人的雙耳長在腦袋的一左一右那不是亂長的,不是隨隨便便的安排在那里的。人為什么需要兩只耳朵而不是一只耳朵?那也是有原因的。就好像人需要有兩只眼睛一樣,為什么不是一只眼睛有著異曲同工之妙。

  查了很多資料,我知道了一個結論,那就是兩只耳朵和兩只眼睛都有一個共同的重要作用,那就是方便定位!眼睛是視覺定位,耳朵是聲音定位。

  我們在觀賞3D電影的時候,事實上, 3D電影和現實中的3D那是不一樣的。3D電影實際也只是一個平面,跟現實中的3D有著本質的區別,而我們帶上3D眼鏡看所看到的3D電影的3D效果其實都只是一個假象。這也是一個結像,而這個結像是由左眼和右眼兩只眼睛的視覺差所產生的。也就是說,你戴上了3D眼鏡后,左眼和右眼所看到的畫面是不一樣的,兩只眼睛所捕捉到的視覺信息是不一樣的,這兩種不同的視覺信息傳遞給大腦后,大腦瞬間解碼出來,得到一個錯誤的3d感知再輸出傳遞給了人的感知系統,所以我們感覺到我們看到了一副三維的立體畫面的錯誤信息。

  眼睛是依靠雙眼的視覺差感知到了3d效果,耳朵就是靠的聽覺差來定位的。這個聽覺差主要有兩個差:一是聲音的時間差。二是聲音的強度差。

  人的耳朵之所以要在腦袋的一左一右,就了為了要獲得這個時間差。因為左耳和右耳之間是有一段距離的。腦袋大的,這個距離就大,腦袋小的這個距離就小一點。千萬不要小看了這十幾厘米或者幾十厘米的距離,在聲音的傳輸速度上來說,這點點距離耗費的時間可以是微乎其微,但是,我們人類強大的大腦卻可以自動區分這個細微的差距,判斷出這個時間差,然后根據這個細微的時間差的信息來對聲源進行定位!

  比如,人的左邊有一只音箱在發出聲音,那么聲音就是先到達的左耳,后到達的右耳。這個先后的信息讓大腦判斷出:哦,在左邊發聲音。如果生源在中間,兩只耳朵同時收到聲音信號,大腦就會判斷出,聲源在中間。人耳朵用這種辦法來確定聲音的定位是一個辦法,但是還是不夠完善,并且有一個比較嚴重的BUG,那就是當聲音的波長小于頭部尺寸的一半的時候,這個時候人的左右耳朵就會出現BUG,會分不清楚到底是哪只耳朵先收到信號,就無法準確的定位了。也就是超過1500HZ的聲音的時候,這樣的聲音的波長就處于人耳無法判斷的范圍內。此外,耳朵有一種辦法來判斷聲音的定位,那就是響度。

  前面已經說了,響度用人話來解釋就是音量的大小。舉一個淺顯易懂的例子來說明這個問題。當我們的正前方有左右兩只主箱的時候,如果兩只音箱的聲音是一樣大小的,那么我們的就會把聲音定位到兩只音箱中間的位置。如果是右邊的音箱音量大于左邊的音箱的音量,那么定位就會偏右,如果是左邊的音箱沒有發出聲音,那么結果就自然更清晰了。這就是依靠聲音的響度差來定位的。不過,這個方法也是同樣存在嚴重BUG的,那就是當聲音的波長剛好比您的腦袋大一倍的時候,您的耳朵分辨哪只喇叭的音量更大,他們說這種聲音是500-800HZ的聲音。那么怎么辦呢?用時間差來判斷了。所以,兩種方法是相輔相成的。

  因此,我們必須重視響度問題。響度越大,那么聲音的凝聚力就會越大,那么人的耳朵就更容易捕捉到更準確更多的聲音信息,那么大腦解碼的活就更好干,就容易解碼出更準確的聲音結像信息,也就是說,您的家庭影院的聲音的定位感會更加強,所以,你非要小小聲的看電影,還要怪您的系統聲音定位不準,不合您的心意,對不起,不要怪您自己的系統不夠強大,請升級您自己的大腦的解碼能力,或者提升您的耳朵的聽力。

  回家把您的私人影院系統的音量開到足夠大吧!也許,您會有驚喜!不過還是那個前提:極限不失真!

  那么還有一種聲音的波長是遠遠大于您的腦袋的,這種聲音人的耳朵的定位的兩種方法都會失效,就判斷不出聲音的位置,無法進行定位。這種聲音就是低頻。在家庭影院里,就是低音炮發出的聲音。所以,您現在明白為什么低音炮可以擺在房間的任意位置了吧?那就是因為我們的耳朵和大腦無法解碼出低頻的定位,這就是我們說的低頻沒有指向性。也就是說,把低音炮放在房間的那個位置都一樣,反正我們也判斷不出來。只是不同的位置有低頻不同的量感而已。區別不是方向性的。

  我們人類對聲音信息的處理除了聲音的強度差和聲音的時間差還有另外的一些小細節處理。比如,人的耳朵的造型就是一個完美的濾波器,就是一個非??茖W的、非常牛逼的聲學處理套件。人的頭、脖子、肩膀什么的對聲音的各種反射,都會提供一些微弱的信息交給大腦去處理,從而形成了我們今天的人對聲音信息的處理方式。這是一個復雜的又無比科學的一個過程。

  我們的大腦通過聲音的時間差和聲音的強度差來形成一個聲音結像。于是,有人就利用了這個特點,研究出一套音效定位算法,叫做“頭部相關傳輸函數”,英文縮寫叫做HRTF。把單一的聲音,通過這樣的計算方法,通過不同位置、不同的聲音強度來欺騙我們自己的大腦,讓我們聽到一個三維的聲音假象,這就是我們看電影時候感受到的音效了,也是我們所感受到的身臨其境了。

  簡單來說,我們玩私人影院所聽到的聲音,就是通過這個傳輸函數算法計算,依靠我們的主箱、中置、環繞、天空音箱,根據我們的自己的耳朵感受到的時間差和響度差,什么時刻該左主箱發聲,什么時候該中置發聲,什么時候該右主箱發聲,各自發出多大強度的聲音,這樣就讓我們誤以為前面有一個聲音結像從左到右的奔襲而過了。

  我們坐在影院沙發上,周圍好些個音箱環繞著、包圍著我們,然而我們所聽到的聲音并不是全部由音箱發出來的。這個時候,我們的耳朵所聽到的聲音是由幾種聲音共同混合組成的,大概可以分為:直達聲、反射聲和混響聲,還有一個聲音叫噪聲。

  直達聲就是音箱直接到耳朵的聲音,反射聲是音箱發出的聲音通過房間內各種物體發射過后形成的聲音,有一次反射、二次反射、三次反射……直到聲能消耗殆盡。這些N次反射聲又共同組成一個聲音,就是混響聲。

  那么問題就來了,這么多的聲音共同組成了我們看電影的時候所聽到的聲音,也就是說,我們的大腦通過我們的耳朵收集到的聲音信息是復雜的、多種多樣的,也就打亂了我們的大腦所需要的正確的聲音時間差和響度差,錯誤的信息,就會導致錯誤的結論。

  這個時候,我們就需要對我們的私人影院的聲學環境做一些聲學處理,其主要和最終目的就是要為我們的大腦提供正確的聲音信息,讓我們獲得良好的聲效,形成清晰的、正確的聲音結像。這就是家庭影院聲學環境處理的意義之所在!

  有人說“大燒燒環境!”,這句話足以體現了聲學環境對家庭影院乃至音響系統的重要性。我們要處理聲學環境,并不是要消除反射聲、混響聲,只要一個直達聲,因為我們根本無法在一個小房間內完全消除他們,還有就是只有直達聲也并不就是好聲音。我們要做的,就是要在這幾種聲音之間找到一個平衡點,讓所有的這些聲音共同形成的一個混響聲音成為一個正確的、我們的大腦可以清晰解碼的一個聲音。這個聲音,就是我們的私人影院的好聲音。

  每一種聲音,都有它的作用。直達聲主要的作用是提供方向感,這個對音箱的擺位和朝向就有很大的關系。如果你不相信音箱的朝向對聲音有影響,那么請你把你的音箱都背對著你自己擺位試試?道理就是這樣的簡單。那么反射聲會給我們提供聲音的空間感和力度感?;祉懧晻o人一種豐滿感和厚重感。比如你去唱K的時候,如果加一點合適的混響是不是比不加混響要好聽的多?這個就是混響的作用。

  而我們大部分的房間,如果沒有做過聲學處理,在一個小空間的范圍內,都存在一些對影院生效起致命作用的聲學缺陷。例如,混響時間過長。例如,反射過強,導致房間內局部的聲音的響度過強,這些都對正確的聲音時間差和聲音響度差起著決定性的作用。

  混響時間,對任何聲音廳堂都是一個非常重要的指標。

  啥叫混響時間?舉例來說,你在一群山環繞的地方大聲的喊出一個“射”字,那么從你喊出這個“射”字之后,你會聽到“射、射、射、射、射、射。。?!钡幕匾?。從你喊出這個聲音直到這個回音消失的這段時間,這就叫混響時間。同理,在我們的家庭影院里也一樣存在這樣一個混響時間。

  我們在看電影的時候,特別是大動態的時候,是無數種聲音從不同位置的喇叭、不同的時間、不同的響度一起共同發出的,如果您的房間混響時間過長,那么您聽到的聲音就是無數種不同的聲音混合在一起的,揉捏在一起的,這個時候,您聽到的就是一團糟,您的大腦根本解碼不出到底聽到了什么聲音,只聽到轟隆隆的一片。

  所以,一般的廳堂設計有一個聲學指標,叫做語言清晰度,個人認為,在我們的私人影院里一樣有這樣一個指標,除了中置的語言清晰度,他還包含其他所有的音箱發出來的聲音的聲音清晰度。而對這個聲音清晰度有著重要影響的一個因素那就是您的房間的混響時間過長。

  說到這里,您可以簡單的測試一下您的影院房間的混響時間了。很簡單,您在房間里拍一下您的雙手就可以了。如果您自己都清楚的聽到了長時間的混響,那么,您的影音環境的混響時間過長了。

  我們的家庭影院對混響時間的要求一般在0.3秒至0.4秒之間。在這個短時間之內,應該是不能清楚的聽到拍手的混響聲音的。

  那么為什么還是需要留個0.3秒的混響時間呢?前面已經說過了,如果混響時間過短,那么聲音就會顯得干澀、沒有味道,不夠豐滿,不夠厚重,沒有情感。

  如果您想建一件影音室,如果您還提前咨詢過一些聲學設計公司,那么他們都會經常說到兩個主要的概念,那就是“吸音”和“擴散”。

  不管是“吸音”還是“擴散”,歸根結底的大方向都是為了讓家庭影院房間內的混響時間達到我們需要的標準。再稍微細一點來說,就是控制好房間內的反射聲,用來達到提供一個準確的聲音時間差、和聲音的響度差這樣一個目標。

  我們大部分的影音室的房間墻壁都是平整的磚混或者混凝土墻壁,這樣的平整的墻壁吸聲系數小,它所形成的反射聲都會很厲害,也就是說,一個單純的聲音會在幾面墻壁之間不停的反射來反射去,會有無數個反射聲。其中二次反射聲以及三次反射聲乃至四五次反射聲都會很強,這樣就會對原本我們想要的那個聲音形成音染,造成巨大的干擾。這就是駐波。這些反射聲相互疊加,會出現各種不同的情況,有的時候聲音會增大,有的時候相互重疊卻反而會讓聲音減小。經過我們前面的瞎扯過后,我們現在還知道這樣的強烈反射聲在影響聲音清晰度的同時也會嚴重影響我們所需要的聲音結像。

  對待這種聲音殺手,我們必須要對抗它。光滑的墻壁不是吸聲系數不夠么?那么我們對癥下藥,就增加它的吸聲系數,以此來減小反射聲的過大的能量,降低對我們所需要的那種的聲音的影響。這就是做“吸音處理”的原因。

  我們知道,聲音是通過介質傳播的。所謂的吸音,其實就是讓聲音的聲能進行轉化、衰減的一個過程。當聲音的能量足夠大的時候,小傷害就是傷害我們的耳朵,影響我們的聽力,當達到足夠大的話,毀天滅地都不是問題。

  那么接下來我們來說說吸音材料,普通的來講,就是一些吸音棉、聚酯吸音板、纖維吸音板和一些特制的吸音體。根據不同頻率的聲音的不同波長,還有低頻吸音體、中頻吸音體、高頻吸音體,和全頻吸音體。一般是不同的材質對不同頻率的聲音起作用,例如吸音棉、聚酯吸音板這些東西主要吸聲頻段為500HZ以上,以中高頻為主。

  以為吸音大法就是對房間的完美的聲學處理了么?并不是!吸有好處,他自然也有壞處。如果你的房間吸音做的太多,就叫過吸。這樣的話,就會造成反射聲不足,就會沒有空間感,聲音還會顯得蒼白無力。

  那么在吸的同時,我們還需要對房間進行一些“擴散”處理,改變墻壁的平滑狀態,進行凹凸不平的變化,使房間的簡正模式均勻分布,從而實現平滑的各頻段響應,改善房間內的聲學環境。同時也是為了保留合適的反射聲,為我們營建一個良好的空間感。

  具體的做法就是在墻壁上安置擴散板。這也是聲學套件。同樣,根據聲音波長的不同,一樣有低頻擴散、中頻擴散、高頻擴散,也有全頻擴散。那么到底哪兒該吸,哪兒該擴,該吸多少?該擴多少?這些玩意兒該如何布置?我能告訴你的是,這些數據里面,只有一個混響時間可以計算,其他的卻只能通過軟件進行模擬。所以,如果是一個優秀的聲學設計師,必然應該在工程不斷的進展的時候,經常都會在現場通過儀器或者說他那一雙靈敏的耳朵來做不斷的修正。大部分的聲學環境處理,所參照的一個指標,都只是室內的混響時間這個標準。而其他的一些東西,的確需要豐富的經驗和一雙“金耳朵”。

  我相信我們每個人都有一種對真正的好的東西的追求,期盼,這是推動世界車輪不斷前進的原動力。同時,我也相信,大家也有鑒別能力的,如果有幸親耳聽到真正的好聲音的時候,就算您是木耳朵,那也是一耳朵聽出來區別的事情。

  回歸到最前文,這次的重要升級,其實也就是在自己的影音室里增加了好幾個擴散點。我自己一邊跑著聲音曲線,一邊拿著擴散板在不同的位置,不同的方向進行了實驗,的的確確看到了聲音曲線起這不同的變化。最后,驗證了我自己的一些想法,也驗證了有的時候,書本上的東西的確是真的。自己喜歡的東西,就喜歡去研究,去摸索,去驗證。這是一件快樂的事情。

  增加了幾個小小的擴散點,讓我自己的系統上升了一個臺階。設備全部都是便宜貨,同樣的設備環境下,卻獲得了不同的升級體驗。這真的是一次有意義的升級。

  這次也算是對自己的摸索的一次總結??偨Y的未免漏洞百出、未免錯誤,歡迎各位批評指正。轉自HD199。

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