谈了这样多的影响回放出来的声音的因素,综合地说都是为了想声音听来好听吧了。聆听室到底有些甚么问题会影响声音回放的好坏?音响器材回放声音的好坏,与聆听环境的建筑声学特性,有着非常密切的关系,要使音响系统发挥最高性能,必须对聆听房间作一定的声学处理。
[upload=gif]Upload/2005812178284172.gif[/upload]
为了容易一些说明,这里再将上文已经引用过的图,作一次较为深入的讨论:
图中纵坐标代表声音的amplitudes振幅,横坐标time代表声音的传送时间,整个时间历程曲线所包围面积,即是声音在这段时间历程的氛围,声音强度随着时间历程的变化;声音的传送时间历程是由:attack冲撞先后产生数个onset transient实时瞬态声波→进入stationary state稳定状态(期间偶然会有transient瞬态声波突发)→声音开decay衰落(这个阶段就是我们说的泛音、残响、余韵等等声音绕梁表现……因此,我们要研究的,就是怎样能令到整个音响系统不会改变这个声音氛围的状态。要弄清楚:这张图只是展示那一瞬间的、某一个音符的、某种乐器所发出来的、声音的声音氛围,真实的情况中,该瞬间应该还有同样的n个声音氛围同时发生,所聆听到的该瞬间的整体声音氛围 = n个声音氛围曲线的总累迭值。它的声音氛围曲线的总累迭的情况,与下述的谐波频谱总累迭的情况相似:
harmonic谐波频谱的图例,它是一共显示了两个单音的锯齿声波,图中只列出6个谐波曲线:红、蓝、绿、青、紫、灰依次代表:f基波、2 f、3f、4f、6f…等谐波,为清晰可见,其它的谐波未予画上。
上图右方显示的6条振幅大小不同的曲线,依次代表:f基波、2 f、3f、4f、6f…等谐波:
f基波可以用 y1 = a1 sin (2π*ft) 代表;
2f谐波可以用 y2 = a2 sin (2π*2ft) 代表;
3f谐波可以用 y3 = a3 sin (2π*3ft) 代表;
4f谐波可以用 y4 = a4 sin (2π*4ft) 代表;
5f谐波可以用 y5 = a5 sin (2π*5ft) 代表;
6f谐波可以用 y6 = a6 sin (2π*6ft) 代表;
在下面右方另一条的线图中,则是上图基波、谐波频谱的振幅/频率实时总坐标了,是f基波、2 f、3f、4f、6f…等谐波的累加总和,也就是我们耳朵真实聆听到的声音(当然,我们已经将更高次的谐波忽略去了)。
这个声音的曲线数式为:
y = a1 sin (2π*ft) + a2 sin (2π*2ft) + a3 sin (2π*3ft) + …… + an sin (2π*nft) …
即是说我们聆听的这个声音,是在同一瞬间一齐听到的,是一个复杂的频谱组合。
在聆听这个复杂的频谱组合时,能清楚地听到频谱组合「和弦harmonics」的「节点node(横坐标的0位置)」。
[upload=jpg]Upload/20058121785389315.jpg[/upload]
要搞清楚的是,在相同音阶、相同声音强度的情况下,不同乐器的频率曲线绝对不会同的,即使同一种乐器,的严格地测量的话,它们的频率曲线绝对不会同。这就是鉴定音色、音质的依据。
对于聆听房间的建筑声学特性,可以依次地从下列几个方面去考虑:
attack冲撞先后产生数个onset transient实时瞬态声波,当然首先牵连到音响器材的瞬态响应,这一点我们已经谈了。其次就是聆听房间的频率响应特性:
驻波(standing waves) 上文已经谈及聆听房间里在相对的墙壁之间,由于声音的多重反射而产生驻波,当驻波发生时能产生共振,其频率取决于墙壁间的距离,可见房间实际上就是个谐振器。房间里产生驻波造成声染色最多的地方,尤其是音箱后墙的两边墙角,它会反射不干净的低音,这种效应称为房间隆隆声(room booming)。这种低频驻波是常见的声学缺陷,造成低音清晰度下降,需要小心处理。控制驻波反射的一个好办法,是利用每人家里都会有的装满书籍的书架(没有玻璃门的那种),书籍的不规则外形和不太强的吸声作用,能使声波发生散射,从而减轻声音反射的影响。大理石和花岗岩地坪和落地玻璃,是现代家居装修的首选,但却是音响效果的大敌,会引致声音的模糊嘈吵。改善的方法,在音箱前方放置适当大小的地毯、在玻璃前加上厚窗帘。
聆听房间的混响时间(reverberation time) 聆听房间的建筑声学特性各不相同,不同物体对声音的反射和吸收的特性也各不相同。尽可能避免房间任何两面墙壁的尺寸相等,或一面恰好是另一面的倍数,正方形或长宽比是两倍的房间,因为这种比例的房间会产生驻波、低频声音产生共振,造成声音染。
聆听房间里从墙壁、天花板、地板、家具和人的身体,反复地反射所形成的声音持续存在、逐渐衰减的现象,称为混响。它与回声(echo)不同,回声不是一种平滑的衰减,而是声音的突然返回。对于室内声学的最重要指标,首先是混响时间,它是声能衰减下跌到原有强度的百万分之一(60dB)所需的时间,对于一个已确定的房间,混响时间主要取决于吸声处理。对于Hi-Fi聆听房间的混响时间,控制在0.4~0.5秒范围较为适当。混响时间适度可使乐音丰满;语音饱满,混响时间稍长的话,声音较活泼丰润;但太长时声音容易含混不清,语音清晰度下降,乐音缺乏力度和节奏感;混响时间太短则声音较干硬,缺少生气,没有混响的声音(如室外)常有呆板感。