[转贴]受40Hz驻波的影响吗?

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引用 | 编辑 老烟枪大铁
2005-03-01 14:19
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转载自:http://audioart.audionet.com.tw/
我的音响室长四米二,宽二米八,天花板是美耐板,与原水泥天花板相隔约二十公分。目前天花板以拉布条(西装内里布拉成波浪型),三面墙贴地毯(喇叭背墙除外)。地板则在地毯下面铺上PU软垫(巧拼板),使用静电喇叭,Parasound 2200 Amp。长久以来一直受驻波困扰,使用上亚之RPG略有起色,但与花费不成正比。目前高频顺畅,中频却衰减,低频驻波在40Hz处特别明显,请问有何方法改善?目前最想以半圆木条打满整个房间,可行吗?

这是一位女性读者的来信,我特别将它独立出来回信,为的就是想顺便与读者们聊聊小房间所遭遇的问题。一个长四米二宽二米八的房间应该就是一般公寓的房间,也正是大部分音响迷听音响的空间。这样的典型小空间中听音响,到底会遭遇到那些问题呢?在回答这位女性读者的问题之前,我想先来探讨这个大问题。

小房间内中低频驻波一定会存在

在这样的想房间中,中低频驻波一定难免。为什么?您想想看,房间的宽度二米八,高度其实应该也差不多是二米八,也就是说宽与高的长度是相叠。而二米八是哪个频率的波长呢?我们将声音每秒的平均速度340公尺除以二米八,就可以得到一个数字121.4,这就是频率。在估算驻波时,我们可以把这个数字化为一个容易估算的数字,在这里就说它是 120Hz好了。说得清楚些,就因为宽与高的长度,这个小房间在120Hz处一定会有很强的驻波。

再来看看房间的长边,它有四米二的长度。四米二是哪个频率的波长呢?还是一样的算法,拿音速除以长度,我们可以得到80.95,就说它是80Hz好了。看到这里,我们可以知道在这个小房间中,有一个很强的120Hz驻波(因为它是宽与高叠起来,所以很强),还有一个80Hz的次强驻波。请各位注意,120Hz与80Hz之间到底有什么关连?有,它们都是40的整倍数。各位都知道,声音的1、2、3、4、5…整倍数都会形成共震的谐波,所以在这个房间中我们推算它会有40Hz、80Hz、120Hz、160Hz、200Hz…的谐波共震。

以人类的听觉而言,40Hz多一点无所谓,反正一般人对于越低的频率越不敏感。80Hz太多的话开始会对耳朵产生压力,不过还好,我们会觉得低频丰润饱满。问题比较大的是120Hz与160Hz,换句话说大概是从80-160Hz的这一个八度内,如果量感太多,我们的耳朵就会听到轰轰然的声音,这股中低频的强烈声音会对耳朵产生不舒服的压力,这也是一般小房间内所遇上的驻波问题,也就是您所遭遇的问题。事实上,您并不是受40Hz驻波所扰,而是80Hz、120Hz与160Hz,其中尤以120Hz与160Hz为甚。为什么我会这样说?一个原因是40Hz的波长有8.5公尺长,您的房间并没有那么长,所以无法再生真正的40Hz。再者,如果真有40Hz的驻波,那么您应该会感觉舒服,而不是困扰才是。

中低频驻波有没有办法解决

既然小房间内一定会有中低频驻波,到底它有没有方法去解决呢?有!有几个方法可以解决中低频驻波。不过,我要强调,这些方法并不是把中低频驻波连根铲除,而只是降低它的强度,使它的危害比较不明显而已。不要觉得不满足,即使只是「降低强度」,它已经可以让您在听音乐时感到很舒服了。

按照良好的比例打造音响室

第一种方法是最根本的方法,也是一般人难以做到的方法,那就是依据良好的长宽高比例做隔间。什么是良好的长宽高比例?在前面我已经说明了驻波形成的原因,我们只要将其反向思考,就可以知道,所谓良好的长宽高比例就是让这三个长度都不要有整倍数的比例产生,这也就是一般人所谓的「聆听空间黄金比例」(这个黄金比例与数学或大自然的黄金比例无关)。依照这个不要有整倍数的原则,您可以列出很多的长宽高比例,也早就有人以电脑计算,列出一长串的比例。不过,适合一般居家空间的比例并非没有限制(您总不会愿意住在一间长条型的房间中吧!),所以我们最长使用的比例大约有三种。其一为1.00:1.14:1.39。其二是1.00:1.28:1.54,第三为1.00:1.6:2.33。通常,我们会把房间的高度当作1.00,如果您觉得这三组数字不好记,我可以告诉你一个秘诀:我只记1:1.25:1.6及1:1.6:2.5这二组数字,真的要动手做时,再将长与宽的数字增减一点就可以了。

这三组数字管用吗?不要不信邪,杂志社里的小聆听室就是用其中一个比例去隔间的(用石膏板而非砖墙),虽然才四、五坪,但是从来没有感受到中低频驻波的困扰。

四个墙角做斜角或圆弧处理也可以降低驻波强度

一般而言,小房间内空间有限,如果再做夹墙来吸收中低频驻波,那将使原本就不够宽敞的空间更小,得不偿失。因此,利用「足迹罕至」的墙角做处理就变得很实际。您可以到家具店找可以放在墙角使用的三角柜或圆弧柜,木头或玻璃的都可以。如果您不想找这种家具,也可以请木工作,以斜角或圆弧将墙角封起来。在这里有三个问题要考虑:斜角或圆弧要做多大?用什么材料做?里面要塞什么填充料?声学理论告诉我们,斜面或曲面的宽度决定了能够扩散的频率。换句话说,假若斜面宽度是一公尺,那么所能扩散的频率大概在340Hz(340/1)左右。这么说来,要对付的中低频驻波,斜面或曲面的宽度岂不是要很大?没错!小房间内不可能做那么大的斜面或曲面,所以我们在墙角所作的斜面或曲面只不过是让中频的扩散得到更好的效果而已。可不要小看对中频的扩散,它一样会影响到中低频的听感。话说回头,小房间内的斜角宽度大约是60-100公分,太小或太大都不实际。

要用什么材料来做斜面或曲面呢?先钉框架,再以二分板蒙上二层就可以了。请注意,如果木工师傅愿意,请他不要整块板子封上去,而是要裁成好几个小块,一片片钉上去。为什么要这么费事?整面板子会吸收中频,分成小块之后,就比较不会了。至于里面要填充什么材料?重磅玻璃纤维当然最好,不过会比较花钱。您可以请家里所有的人将多年不曾穿过的衣服通通捐出来,塞进里面。请注意,我们塞东西的主要目的是吸收空腔里所可能会发出的谐振轰声,而不是要让它有其他特别作用,所以只要是软质能吸收声音的材料就可以了。对了,您可能会问:要塞多满?松松的就可以,塞密了效果反而不佳。

木制家具对于降低中低频驻波有帮助

除了以上二招之外,小房间内如果木制家具摆设越多,对于降低中低频驻波就越有帮助。如果太多玻璃表面,对中低频驻波的降低则没有助益。其余,我想按照「刘氏好声歌」的要诀去处理就可以了。如果这些都做了,中低频驻波还是轰轰然,那也只好认命了。唯一能做的,就是换一对比较小的喇叭,让中低频的能量减少些。

看您所叙述的室内装潢,我猜想您可能去看过嘉义公园音响,否则怎么会跟他二楼的音响室处理方式一模一样?您说用上亚RPG只有一点效果。上亚的花梨木RPG处理声音的扩散会有效,不过我不认为它可以降低中低频驻波。您想钉半圆木条,我认为也是白做工白花钱而已。再次提醒读者们,请不要天马行空的想像声音的处理方式,一定要对声学有基础的认识之后,再计划要怎么做。半圆木条的用意在哪里?利用木条的弧形吗?那要多大的弧面才有效?利用木头本身的质量来吸收中低频吗?理论上声波的能量会因驱动物体震动而由声能转化为机械能,但是,吸收中低频靠的不是物体的质量,而是它的空腔震动。要利用这种理论,又牵涉到准确的计算与一些副作用。

您目前的情形是高频顺畅,中频衰减,中低频有强烈驻波,请先依照我上面所说的方法来调整。如果您愿意,可以在做了之后,将声音改变的情况写信告诉我,我们可以来个追踪报导,一直到您的问题解决为止。

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