在建筑装饰上,要尽量让整个区域的装饰结构和材料基本一致,特别是在资金有限的情况下,墙面采用水泥拉毛结构可以很好地实现声场的均匀性。
当然,如果在装饰设计时能像音乐厅一样经过计算采用各种不同的扩散体,既省钱又能达到很好的效果。
一般说来,狭长厅堂的扩声,一定要音箱的扩声区域尽量沿长边展开;空间较高的扩声场合,要尽量将音箱位置抬高,最好是略微向后场倾斜;如果是在空间和面积都较大的地方进行扩声,就应该考虑将音箱集中悬挂成圆弧形形成均匀的声音扩散。
可见音响系统的布局也可以解决声场不均的问题。如果声场要求严格,还可以利用音箱厂家提供的声场设计软件进行模拟和修正,当然最好的办法还是在建筑装饰设计施工时就尽量使声场均匀。
在很多音响工程中都不同程度地存在各式各样的声场缺陷,有声聚焦、声振颤、声反馈,还有声音共振,这些问题都给声场带来了缺陷,而且这些缺陷引起的问题在实际的使用中很难解决。比如声场出现的反馈和共振就有可能使系统无法正常工作。
通常我们可以作以下几个方面的考虑:
❶ 尽量不要在扩声区域设置大面积光面的凹形结构,包括屋顶和墙壁,尤其是舞台上就更要忌讳了,如果迫不得已,可以在凹形面的前面悬挂厚重的帘布或放置物件,这样声聚焦就不容易发生了。❷ 尽量不要在声压较大的区域设置两个平行的反射性强的墙面,尤其是扩声区域狭长时更要注意,这样可以有效地避免声振颤。❸ 一般只要声场比较均匀,没有声聚焦的话,扩声增益不大时声音反馈不容易发生。另外我们还可以在系统的布局中利用均衡器和频谱仪来修正,这样实际使用中就更不会发生声反馈了。❹ 声音的共振与装饰工程的选材和施工有密切的关系,一定要避免在扩声区域设置较大的空腔体,一定要求装饰工艺合理,特别不要让材料连接处松动。比如:石膏天花板如果不加胶垫就安装在铝质龙骨上时,扩声声压一大,就容易发生共振,尤其是低频信号的共振肯定经常发生。
对声场的所有技术指标中,大家最熟悉的就是混响时间了,它也是设计中比较容易控制的量化指标。如果设计控制得当,声场的效果表现就会非常出色,声音会圆润、饱满,不拖沓,不干瘪。
混响时间控制的关键就是:利用相应的计算,指导装饰结构的设置和材料的选取,以便能达到相应的混响时间目标值。
而在具体的取值上,多数设计从员偏向于将推荐的声场混响时间再取得偏小些,理由是:声场混响时间长了后无法调控。因此,有人建议,让厅堂自然声越干越好,希望在调试和使用中,在系统中加入人工混响来达到混响的要求。
同时,近年来室内装饰材料的日益更新,吸音系数较高的材料被广泛应用,使得大量厅堂的混响时间普遍偏小。由此可以看出,这种设计原则的出发点和受客观条件的影响都是不必怀疑的。
但是要知道,声场院中的混响声指的是声源产生的自然混响声,它是靠衬托直达声来显示其特殊性的,是声场中的重要特性。
而在系统使用时加入人工混响,等于把信号中的直达声也一道另入了混响,这时再由音箱播放出来的声音里,已经没有了录音师希望你听到的直达声,尽管录制节目时通常都会加入不同程度的混响,等于破坏了节目源(声源)。
所以这种方法不仅打乱直达声和混响声之间良好的衬托关系,而且违背了声场混响是为了使房间拥有恰当的“堂音”的目的。
对于不同类型的音响工程,混响时间的要求有所不同;同类型的工程,不同的声场大小,混响时间的指标也有不同。一般来讲,我们可以在500Hz和1000Hz两个地方计算声场的混响时间。
具体步骤:
❶ 计算前我们要将现场所有的材料大致确定,并且统计好它们各自的面积。❷ 然后从有关的建筑手册或产品说明书中分别查取它们在500Hz和1000Hz的吸声系数,即可计算出声场的平均吸声系数。❸再根据面积、体积、声能系数和这个平均吸声系数计算出声场在500Hz和1000Hz时的混响时间。如果计算的结果和推荐的混响时间值有比较大的差距,就要和装饰单位协商,减少或更换某些材料。❹ 最后再进行计算,直到满意时为止,在计算时一定要将建筑材料的面积和吸声系数统计正确,特别是某些穿孔的吸声板,穿孔率不同吸声系数悬殊较大,对最终的计算结果影响也较大。
另外,对演出用工程的混响时间的计算还要考虑空场时和观众满场时的区别。
声压级是专业音响系统工作的一个重要指标,一个合理科学的声压级对声场的影响、设备的选型、实际的操作都有重要的作用,同时也为制造良好的听音环境创造了好的条件。
在进行声压级计算前,必须选择一个相应环境下合适的基准声压级,而基准声压级的选择必须了解正常人耳的等响曲线,即“Fletcher-Munson curves(弗莱彻芒森曲线)”。
该曲线反映了人耳对不同频率、不同声压的听感响度反应,曲线上的数字表示相应频率和声压下的响度值,单位是:Phono。
人耳对相同声压不同频率的声音的反应是不一样的,同样声压级的低频声音在人耳里产生的响度感觉要低于同声压级的高频声音。
要想各频段的声音在人耳里产生的响度基本一致,不出现某些频段听感的不足,就必须使声压达到足够的声压级,这就是声压计算时基准声压选取的依据。
用以语言扩声的工程,由于语言信号主要集中在中频段,这里的等响应曲线度相关较小所以基准声压级可以取70~80dB;用于一般音乐重放的音响工程,这个基准声压可以取85~90dB作为计算的依据;同时为系统的扩声留下12~18dB的峰值的余量及1~3dB的环境噪音余量。
那么在平均的听音距离上,设计的额定扩声声压级应该是:P额=(85~90)dB+(1~3)dB;然后需要根据厅堂的实际扩声范围确定平均的听音距离L,额定的声压级就应该是在此位置的实际声压级。
依此可以通过计算得出音箱的1m位置声压级P:根据前面提及的,距离变化一倍,声压相应变化6dB的关系,则音箱在1m处需要提供的声压级为:P=P额+6LogL。至此,声扬的设计便基本结束,其后的工作就是与建筑装饰单位密切配合将设计要求付诸实际。
通过以上的声场设计我们可以发现:专业音响工程的声场设计内容比较多,结果也对工程的质量、设备的选型及系统的正常工作非常重要。具体在设计中,需要涉及的建筑装饰内容也比较多,有些还是密切联系的,可见音响工程在设计开始就需要建筑装饰单位的密切配合,所以我们要尽早地取得协助,尽早地开展相应的设计,以便能达到较好的效果。