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[其它] 声学处理详解:低频陷阱全解析

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每个人拥有世界上最好的音频接收器:耳朵。但如果声音传递的过程:你的房间,扭曲了你听到的一切,那么即使最好的扬声器也几乎没有价值。

                                                ————出自某音响工程师

声学处理

声学处理

我一直喜欢先把复杂的东西简单化,等捉住了根源脉络之后,再开始一样样的复杂推演下去。在我看来,每个人的听音过程并没有什么大的区别,不论是趴在桌上捣鼓手中收音机的10岁小孩,还是专业混音室的混音师,个人听音室中的烧友,都需要经过四个过程:音源发声、房间或空间对音源全方位的重塑、音频接收器(人耳)、心理感受(对声音的喜好判断)。

音源发声可能是烧友们最“烧”的部分了,从唱片到解码器到功放到音箱喇叭到线材再到各种架子,精细的不行,追求是没有最好,只有更好。音频接收器不提了,正常情况下每个人都是世界顶尖,虽有差别也差距不大。心理感受则可能是撕逼的罪魁祸首了(笑),每个人对频响曲线的心理感受以及喜好程度是不同的,有的人喜欢100hz-500hz中低频提升所带来形体感和丰满感,有的人则喜欢1kz-5kz高频提升所带来的乐器起振感和清脆的效果,也因此有些音箱制造商会特意提升或衰减某一频段的分贝数来突出某一种感觉。而声学处理的终极目标就是把环境对从音响喇叭传出的声音的影响降到尽可能的最低。因此,可能是整个听音过程中最“科学”,最不受个人因素,同时也最需要专业知识的一部分了。

混音编曲个人工作室

混音编曲个人工作室

家庭影院式

家庭影院式

其它三个过程我们按下不表,来看看音箱音源发出的声音是如何进入我们的耳朵的。当音源发声时,最先到达我们耳朵的是直达声,没有任何修饰的“干净”声音,大概几毫秒后到达我们耳朵的是第一发射声,声波经过左右上下前后墙面第一次镜面反射所到达的声音,这两者混合会产生一种被称为梳状滤波的效应,反射声干扰原始声的波形,对声音产生染色。然后声音不停的在空间中反射来反射去,此时与直达声相比,时间间隔上大了许多,不会在声波振动层级上产生影响,这时我们听到的发射声就是混响的来源。同时,因为声音高频和中频波长较短,而且传播方式以直射以及波状散射为主,很容易被墙面和物体吸收。低频则不同,波长长,传播以360°无死角球面方式在空间中晃荡,最骚的是墙面等大多数物体对它的吸收基本为零,导致低频混响声更大,音乐低频听起来既浑浊又松散,在空间的不同位置听感都不一致,像个四处乱撞的蛮牛一样。

放置低频陷阱与典型房间的低频频响对比

放置低频陷阱与典型房间的低频频响对比

因此在声学处理中最重要的就是处理低频,而低频陷阱则是专门用来处理低频的利器。它可以在低于300hz的频率下减少峰值,零点和共振。由一个典型的家庭房间的低频频响曲线图可以看出来,当低音波从你身后的墙上反弹,在你听到的响应中创造出深沉的空洞,在未经过处理的房间中,30分贝的空值是很常见的。同时在一些频率上产生峰值,整个曲线变得陡峭。当低频陷阱被放置在环境中,低频响应变得更加平坦和紧凑,整个空间的混响也变得一致,不会出现只有低频的隆隆感,并且在房间中的不同位置测试的低频频响曲线也越趋于一致。

低频陷阱的好坏可以看四个方面,低频陷阱的厚度、所用材料、材料密度、结构方式(内部,不是指外形啦)。厚度越厚越好,低频波长长,越厚吸收越多。目前全世界最好的低频陷阱都是由高品质的声学泡沫和专用的声学玻璃纤维构成,这里我一定要吐槽一下聚酯纤维,屁用不顶卖的人还贼多,看见这种材料请直接忽视。材料密度则是越厚越好,与内部结构方式有关,基本上大牌子都有自己的专利。

低频陷阱有两大类:宽带低频陷阱以及调谐低频陷阱。大家可以看图,蓝色是质量差的低频陷阱,低频能吸但吸收系数较低,同时对中高频来者不拒,属实害人不浅。红色是优质的宽带低频陷阱,真正的解决低频问题,同时不会干扰到中高频,让频响更均衡,这是一个非常重要的特性,他把好的低频陷阱和质量差的以及矿物棉和其它材料构成的低频陷阱彻底区分开来。最后,绿线显示了以80hz为目标的调谐低音陷阱的吸收量。

不同的低频陷阱吸收频率对比图

不同的低频陷阱吸收频率对比图

这里就产生了一个误区,调谐低频陷阱比宽带低频陷阱效果好。确实,宽带低音陷阱在低于80 Hz的频率下效果较差,并且调谐陷阱可以非常高效地降低频率,降低深度。但是,音频房间需要大量吸收所有低频率。一旦你用足够的调谐陷阱来充分控制房间模式,就没有足够的空间用于吸收剩余低频所需的宽带陷阱。此外,房间有三种主要低频频率,每种低频频率对应于长度,宽度和高度尺寸。这就是要吸收的三个低频频率。但那只是针对基频。在每个基频的倍数处还存在高阶模。因此,如果主长度模式为30 Hz(对应48.26cm),则还有60Hz,90 Hz和120 Hz的频率。现在我们在低频就有四个长度尺寸的频率需要处理!

调谐低音陷阱的另一个问题是房间结构问题,例如我的图形模式计算器可以从尺寸预测基频频率然后据此来放置调谐低频陷阱,但由于根据尺寸计算模式频率的公式假设房间是一个完美的矩形。同时它进一步假设所有六个边界都是无限刚性的(即百分百反射率),因此在所有频率上反映出100%的声音。但是大多数房间都是用干墙和木地板建造的,这些地板会有弯曲并因此吸收率不同,并且还有窗户和门,这进一步混淆了对基频的预测。当房间结构吸收一些低音时,共振频率也会降低。因此,如果房间谐振实际上是56 Hz,那么建立一个调谐到60 Hz的陷阱效率会低得多。如果不是特制的房子,注意是整个房子,那么不要使用调谐低频陷阱。

最后一个常见的问题:能不能用频响软件的均衡器去补偿不用低频陷阱:答案是不行!从经济角度,一个优秀的频响软件附带硬件不比最好的低频陷阱便宜,同时你只能测量二十三十个位置,也不可能测量几百个位置,即使测量几百个位置,你也不能把具体的房间三维信息、房间内部摆放以及测量话筒的空间位置让软件一清二楚,频响软件就不是干这个的料。从实际角度,你也改变不了房间的混响效果,房间内松散和不平衡的低频响应,因此没有意义。

如果你有足够的低音陷阱,高质量的低音陷阱效果低至40赫兹甚至更低

如果你有足够的低音陷阱,高质量的低音陷阱效果低至40赫兹甚至更低

就说到这里吧,后面有时间再简单给大家分析分析低频陷阱哪家强,把他们从质量到性价比分类分类,声学处理方面的问题也可以找我沟通交流,我平常也给朋友们带带声学材料的货,都是最好的美国Auralex的货,感兴趣可以查查,下期也会提到,如果大家有需要可以找我。联系方式qq:879659708,微信号:Tyi879659708


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发表于 2019-9-15 17:03:04 | 显示全部楼层
低频陷阱的好坏可以看四个方面,低频陷阱的厚度、所用材料、材料密度、结构方式(内部,不是指外形啦)。厚度越厚越好,低频波长长,越厚吸收越多。目前全世界最好的低频陷阱都是由高品质的声学泡沫和专用的声学玻璃纤维构成,这里我一定要吐槽一下聚酯纤维,屁用不顶卖的人还贼多,看见这种材料请直接忽视。材料密度则是越厚越好,与内部结构方式有关,基本上大牌子都有自己的专利。
材料密度则是越厚越好
请教下这句是啥意思?
因为我理想的多孔材料密度是高或低,比如每立方有多少公斤(千克)
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 楼主| 发表于 2019-9-15 17:39:36 来自手机 | 显示全部楼层
anajanaj 发表于 2019-9-15 17:03
材料密度则是越厚越好
请教下这句是啥意思?
因为我理想的多孔材料密度是高或低 ...

密度是跟内部结构相互关联的  其实不是一个能单一来论的数据  这一点你不用纠结  内部结构大牌子都有专利  不会对外公开  
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发表于 2019-9-15 17:55:07 | 显示全部楼层
追逐阳光的黑夜 发表于 2019-9-15 17:39
密度是跟内部结构相互关联的  其实不是一个能单一来论的数据  这一点你不用纠结  内部结构大牌子都有专利 ...

哦哦,原来是不能公开的专利
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 楼主| 发表于 2019-9-15 18:08:56 来自手机 | 显示全部楼层
anajanaj 发表于 2019-9-15 17:55
哦哦,原来是不能公开的专利

除了材料基本就靠这个拉开差距了  反映在数据面主要就是吸音系数和可下潜到的频率  这两个大牌子是有测评机构的评测图的  下期我也会说
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发表于 2019-9-15 22:57:36 | 显示全部楼层
追逐阳光的黑夜 发表于 2019-9-15 17:39
密度是跟内部结构相互关联的  其实不是一个能单一来论的数据  这一点你不用纠结  内部结构大牌子都有专利 ...

好像说反了吧,专利都是公开的啊,谁都能查,专利介绍会有详细的参数和原理。因此很多厂家为了技术保密宁可不申请专利,因为一旦申请就必须公开。
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bladejet 发表于 2019-9-15 22:57
好像说反了吧,专利都是公开的啊,谁都能查,专利介绍会有详细的参数和原理。因此很多厂家为了技术保密宁 ...

哈哈,我不知道专利能不能查,反正是结构压力型原理和数据都能查,速度型好像只能查吸声系数的数据,当然了,吸声系数有没有水份另说。
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 楼主| 发表于 2019-9-16 08:50:27 来自手机 | 显示全部楼层
anajanaj 发表于 2019-9-15 23:14
哈哈,我不知道专利能不能查,反正是结构压力型原理和数据都能查,速度型好像只能查吸声系数的数据,当然 ...

一般是没啥水分的  问题是可验证性太差  房间尺寸  房间表面材质  陷阱使用个数  摆放方式  甚至声源位置都会影响最后的吸音系数  它们一般固定其他几个变量  用不同的摆放方式  然后平均得出吸音系数  一般人很难验证这个结果
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发表于 2019-9-16 11:20:19 | 显示全部楼层
国产不清楚,国外一些专业品牌还是值得信赖。这种东西测试并不难,大品牌给出的参数一般都比较准确。
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