聽(tīng)音室的設(shè)計(jì)技術(shù)

發(fā)燒圈中有這樣一種說(shuō)法：“初哥玩器材，中檔玩線材，高級(jí)玩房間”。這種說(shuō)法是否適當(dāng)姑且不論，但聽(tīng)音環(huán)境的重要性應(yīng)當(dāng)是和器材對(duì)等的。就目前國(guó)民收入邇言，獲得一間專(zhuān)用的聽(tīng)音室?guī)缀跏强赏�不可及的，即使是有了一間一定尺寸的房間，如何改成適當(dāng)?shù)穆?tīng)音室也并非易事。
　　 這介紹日本音響泰斗山本武夫在新建私宅時(shí)對(duì)聽(tīng)音室的設(shè)計(jì)時(shí)的考慮和要求，山本武夫是日本NHK研究所的監(jiān)聽(tīng)音箱系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)家，也是96KHz超取樣錄放制式的提倡者，在國(guó)際上享有很高威望。以下是以第一人稱(chēng)敘述他對(duì)聽(tīng)音室的設(shè)計(jì)。
　 我早年在NHK研究所開(kāi)發(fā)監(jiān)聽(tīng)音箱2S－305時(shí)，住的是普通公寓，無(wú)法擁有一間專(zhuān)門(mén)的聽(tīng)音室，因此也就沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)音響設(shè)備，及使擁有一套音響設(shè)備也是做擺設(shè)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)在研究所聽(tīng)的就是最高級(jí)設(shè)備，回到家中，沒(méi)有一點(diǎn)心情去再聽(tīng)音樂(lè)。
　　30年前，我在NHK技術(shù)研究所附近購(gòu)地建成現(xiàn)在的住宅，但也沒(méi)有設(shè)置特別的聽(tīng)音室，而是在面向院子里約10疊的起居室里，設(shè)置了音響系統(tǒng)，但是存在隔音的問(wèn)題，朝院子的門(mén)是5毫米重型玻璃門(mén)，聲音不會(huì)影響鄰居，但起居室樓上是女兒的閨房，深夜聽(tīng)音樂(lè)會(huì)防礙她休息。
　　由于以上原因，在這次住宅改建時(shí)，就考慮設(shè)置一間即使是在深夜以110dB聲壓聽(tīng)音樂(lè)也不會(huì)防礙他人休息的房間。由于日本土地狹窄，20年前就將靠近北側(cè)住宅的土地買(mǎi)下，預(yù)備和女兒女 同住，如果是我夫妻倆的話，就考慮另起住宅樓做聽(tīng)音室了，因?yàn)槭莾纱�同堂，所以不得不決定將聽(tīng)音室建在地下室里。
　　我認(rèn)為決定一套音響系統(tǒng)音質(zhì)首先是音源，其次是音箱和聽(tīng)音環(huán)境，音源部分以最近上市的DVD音響的96KHz/24比特錄音軟件為目標(biāo)，建造一座毫無(wú)保留釋放其高音質(zhì)的聽(tīng)音室。
　　從工程順序上看，地下室大小和位置不決定就無(wú)法開(kāi)工，作為兩代同堂的住宅還要考慮小孫子的居室以及親戚來(lái)訪時(shí)的和式飯廳，在其下建造地下室最恰當(dāng)不過(guò)了。
　　12疊的房間形狀對(duì)分散共振頻率是比較好的，但是地下室因?yàn)槌睗�，需要在結(jié)構(gòu)墻面內(nèi)側(cè)構(gòu)筑輕型混凝土板構(gòu)成的中空護(hù)墻，并施工防水層，如果在加上10厘米的裝飾層，房間就顯得太狹窄了，因此在構(gòu)筑地下室時(shí)，向兩側(cè)擴(kuò)寬了30厘米。
　　此外天花板上要吊裝投影機(jī)，因此要保證天花板到地板間的高度不得小于2.6米。
　　房間形狀的設(shè)計(jì)：
　　要抑制混響時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有將墻面傾斜和天花板傾斜的方法，，這種情況下有縮窄音源側(cè)和擴(kuò)寬音源側(cè)兩種方法，一般是音源側(cè)狹窄時(shí)，聽(tīng)音側(cè)寬，但是墻壁反射音源的鏡象會(huì)集中在音源側(cè)，從而使得再生音缺乏寬度感，反之，擴(kuò)寬音源側(cè)，音源的鏡象通過(guò)墻壁落在聽(tīng)音側(cè)，臨產(chǎn)感和音質(zhì)會(huì)有較好的表現(xiàn)。
　　我本人認(rèn)為聲場(chǎng)的重現(xiàn)是多聲道系統(tǒng)的任務(wù)，而立體聲應(yīng)當(dāng)重現(xiàn)正前方的音場(chǎng)。因此聽(tīng)音室的平面設(shè)計(jì)和東側(cè)展開(kāi)圖如圖所示，左右墻壁傾斜3度，天花板也作同樣傾斜。
　　在聽(tīng)音室的正面設(shè)置音箱的背后，建造放置AV器材和軟件的倉(cāng)庫(kù)，音箱使用的是先鋒2404(兩分頻號(hào)角＋12英寸低音)。
　　此音箱較寬，在其背后設(shè)置可伸縮的投影屏，使用AV時(shí)，音箱切換成先鋒S－LH5。
　　作為欣賞音樂(lè)的聽(tīng)音室，應(yīng)當(dāng)有較好的混響時(shí)間特性，例如低音有點(diǎn)殘響似乎更適當(dāng)一些，然而我的工作是比較器材音質(zhì)，應(yīng)當(dāng)盡力避免小房間內(nèi)低音共振，因此使用大面積穿孔板做的低音吸聲裝置。
　　殘響時(shí)間如下：　
　　聽(tīng)音結(jié)果是感覺(jué)低音殘響少一些。
　　關(guān)于吸音材料的設(shè)計(jì)，有在音源側(cè)和聽(tīng)音側(cè)改變吸音比率，或者隨機(jī)設(shè)置吸音材料兩種做法。聽(tīng)音室的正面有一扇倉(cāng)庫(kù)門(mén)，完全不能吸音，同時(shí)我要求是在兩音箱之間形成音場(chǎng)，要保持其殘響特性就要使音源側(cè)形成反射，應(yīng)當(dāng)說(shuō)這種設(shè)計(jì)是比較優(yōu)良的。
　　側(cè)墻上的吸音材料是隨機(jī)設(shè)置的，在第一次反射面設(shè)置吸音面，抑制第一次反射面上形成鏡象，使音場(chǎng)正確形成于兩音箱之間，側(cè)墻后半部分的吸音材料的設(shè)置是非對(duì)稱(chēng)性的，另一方面，天花板上具有一次聲反射，地板也是，能正確重現(xiàn)95KHz超取樣音源的素質(zhì)，形成較近的音場(chǎng)，是聽(tīng)音者具有臨近現(xiàn)場(chǎng)感覺(jué)。同時(shí)賦予音像上下高度感，這是反射聲起到的作用。
　　設(shè)計(jì)聽(tīng)音室另一個(gè)問(wèn)題就是換氣問(wèn)題，一個(gè)人可以連續(xù)聽(tīng)2－3小時(shí)也不成問(wèn)題的空間，如果換上數(shù)人，20－30分鐘后空氣就混濁不堪了，因此必須設(shè)置低噪聲的換氣裝置，在聽(tīng)音室入口處設(shè)置進(jìn)氣口，在樓梯下設(shè)置40×50×60厘米的消音槽，用吸氣管連接，并設(shè)置百葉窗，另一方面北面?zhèn)}庫(kù)設(shè)置窗口，倉(cāng)庫(kù)上方的電器盒內(nèi)也設(shè)置吸音材料，在北側(cè)墻上設(shè)置換氣扇，這樣外面的噪聲傳不進(jìn)聽(tīng)音室，里面110dB的聲壓在進(jìn)氣口和出氣口也聽(tīng)不到。
　　音箱的擺位
　　首先打造音箱架，使先鋒2404的高度與耳齊高，底座大小和音箱尺寸相同，同時(shí)音箱架下安裝萬(wàn)向輪方便移動(dòng)，這樣在使用投影機(jī)時(shí)，方便換用先鋒S－LH5音箱。
　　因房間狹窄，要使兩音箱有足夠的間隔的話，音箱就不得不放置靠墻處，因此經(jīng)過(guò)改變到反射墻的距離，反復(fù)試聽(tīng)得到現(xiàn)在這個(gè)最佳位置。要擴(kuò)大聽(tīng)音范圍，音箱比現(xiàn)在更要靠近墻，但這樣一來(lái)，聲場(chǎng)感會(huì)變得比較薄弱。
　　結(jié)果是現(xiàn)在的位置剛好利用反射面和音箱左右的側(cè)墻的空間，形成設(shè)想的音場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)演奏感非常強(qiáng)烈，此外曾在反射墻上設(shè)置吸音材料，結(jié)果是音質(zhì)貧乏，缺乏魄力同時(shí)也喪失音場(chǎng)感。歡迎光臨阿強(qiáng)家庭影院平臺(tái)。
　　對(duì)未來(lái)的期待
　　我本人數(shù)年前對(duì)CD音質(zhì)是不滿意的，也不贊成回到LP時(shí)代的逆歷史潮流的做法，因此提倡以96KHz超取樣錄放制式來(lái)改善現(xiàn)有數(shù)碼音響的音質(zhì)，其結(jié)果是出現(xiàn)96KHz超取樣的DAT，目前我使用的是各唱片公司以96KHz超取樣錄制的軟件，為其高音質(zhì)所折服，最近出現(xiàn)的DVD實(shí)質(zhì)上可以實(shí)現(xiàn)96KHz超取樣24比特長(zhǎng)時(shí)間的高音質(zhì)記錄，比DAT又領(lǐng)先一步。
　　在我的聽(tīng)音室里，播放96KHz/16比特錄制軟件，兩音箱之間再現(xiàn)舞臺(tái)真實(shí)感之強(qiáng)烈使人陷入一種置身于舞臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)的錯(cuò)覺(jué)中，各種樂(lè)器音像比例、分部精確，方位和縱深感突出。
　　象這樣優(yōu)異的演奏可以通過(guò)DVD來(lái)實(shí)現(xiàn)，遺憾的是為了保護(hù)現(xiàn)有的唱片市場(chǎng)，各大唱片公司對(duì)DVD軟件的開(kāi)發(fā)是不積極的，但是目前的消費(fèi)者對(duì)DVD的高音質(zhì)不甚了解，一旦廣大消費(fèi)者了解到其音質(zhì)后，其需要量將會(huì)是爆發(fā)性的，我本人也為這一天而等待著。
這里還有：找的好累啊�。。�

室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境對(duì)多聲道音箱所營(yíng)造的室內(nèi)聲場(chǎng)有一定影響,不同的房音會(huì)有不一樣的空間聲學(xué)特性.多聲道音響系統(tǒng)是利用多個(gè)音箱來(lái)表現(xiàn)聲象定位、營(yíng)造環(huán)繞聲效果,這本來(lái)就不是一件容易的事,如果沒(méi)有理想的室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境來(lái)配合,那么綜合的音響效果就不會(huì)好.根據(jù)音響心理學(xué)的理論,在室內(nèi)遲后直達(dá)聲小于1ms的早期反射聲,對(duì)直達(dá)聲有顯著的干擾,會(huì)使聲音變得比較混濁,從而影響聲象定位.介于1~30ms之間的早期反射聲對(duì)直達(dá)聲的干擾會(huì)少些,它與直達(dá)聲結(jié)合在一起,有助于增強(qiáng)響度,但可能會(huì)改變直達(dá)聲的音色.至于30ms以后的反射聲,人耳通常認(rèn)為它是混響聲了.鑒于上述原因,我們一定要做好視聽(tīng)用室內(nèi)的吸聲、擴(kuò)散、隔聲等聲學(xué)處理，否則，過(guò)多的混響會(huì)降低聲音的清晰度與連貫性，影響重放音響效果。 為了營(yíng)造影劇院宏大的立體聲場(chǎng)， 視聽(tīng)用的房間不宜太小，條件允許的話應(yīng)加裝吸音材料。
二、音箱的擺放 在有良好的室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的前提下，聲象定位越準(zhǔn)確，音色越逼真自然，則越能表現(xiàn)出栩栩如生的聲象合一的臨場(chǎng)感效果。首先看看影劇院中音箱的擺放情況。左、右聲道前方音箱相互分開(kāi)的距離與電影銀幕一樣寬，前方揚(yáng)聲器一般都排放在電影銀幕后面，它們能過(guò)銀幕止的細(xì)小空隙將聲音傳給觀看者。因此這只音箱可放置在銀幕一半高度的地方。 超低音音箱不一定放在前方音箱群呈對(duì)稱(chēng)的地方； 標(biāo)準(zhǔn)的影劇院有很多只環(huán)繞音箱，這些音箱和前方音箱一起，真正地"環(huán)繞"觀眾擺放。 參考了上述音箱擺放實(shí)例后，我們?cè)倩剡^(guò)頭看看音箱應(yīng)如何擺放才能獲最佳的聲效。在這里，我們要注意一個(gè)問(wèn)題，就是我們碰到的室內(nèi)播放空間可能比真正影劇院要小得多。
下面，我們先討論三只前方（左、中、右）音箱的擺放方法，然后是環(huán)繞聲音箱，最后研究超低音音箱的擺放。
１.中置聲道音箱的擺放 前方中置音箱一般都放在盡量靠近圖像屏幕中心的位置.中置聲道音箱對(duì)電影對(duì)白的音質(zhì)影響最大,為了保證對(duì)白準(zhǔn)確地定位在屏幕中央且聲音清晰,應(yīng)該使用專(zhuān)門(mén)為中置聲道設(shè)計(jì)的單獨(dú)音箱,而不要用普通的書(shū)架音箱或電視機(jī)內(nèi)部的揚(yáng)聲器來(lái)代替. 中央聲道音箱大都采用水平橫臥式箱體,其最佳擺放位置是電視機(jī)頂部(如果采用前方投影顯示屏幕,則放在屏幕后面),即應(yīng)盡量靠近屏幕.如果由于房間空間的限制,可采用更為經(jīng)濟(jì)的擺放方案,即不設(shè)中置音箱.但這時(shí)AV功放的工作模式應(yīng)置于"幻象"中置聲道模式,使中置聲道的信息從左、右音箱中均衡放出,其聲象正好在屏幕正中央,這對(duì)小型聽(tīng)音室來(lái)說(shuō)是適用的.當(dāng)然,最好還是單設(shè)中置音箱.
２.左、右聲道主音箱的擺放 這兩只音箱的擺放與中置聲道音箱的位置有一定關(guān)系。為了保證聲象左、右移動(dòng)的平穩(wěn)性，它們應(yīng)分別擺放在中置聲道音箱的兩側(cè)，并且這三只音箱應(yīng)與屏幕前最佳聽(tīng)音者的位置保持相等的距離。一般來(lái)說(shuō)，中置音箱的擺位應(yīng)該比左、右兩只音箱退后一段距離，直到兩者聲場(chǎng)能完全結(jié)合在一起，共同營(yíng)造出真正統(tǒng)一的聲象定位。后退的距離與空間大小、聆聽(tīng)位置和所用音箱有關(guān)，可通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。此外，左、右聲道音箱的垂直高度以它的中／高音揚(yáng)聲器的軸線不高于或低于中置音箱0.3m為宜（最好是稍低一些），否則左、中、右三只音箱的高度相差過(guò)大，前方聲象在橫向移位時(shí)就會(huì)給以聲象跳躍的感覺(jué)。通常，落地式音箱能滿足上述要求。若采用書(shū)架式音箱作左、右音箱，則應(yīng)把它們固定在音箱支架上，使它高度符合上述要求 左、右聲道音箱離開(kāi)屏幕的距離與屏幕的大小有關(guān)。如果在小房間使用大、中型屏幕的彩電，則左、右聲道音箱可緊靠在屏幕兩側(cè)。如果屏幕較小，則可使它們距屏幕稍遠(yuǎn)一點(diǎn)以獲得較寬闊的立體聲場(chǎng)。但也不要距屏幕過(guò)遠(yuǎn)，以免因聲象位置脫離畫(huà)面過(guò)遠(yuǎn)而給人以虛假的感覺(jué)。從這一點(diǎn)上說(shuō)存在著"先天"的不足－環(huán)境太小。綜上所述，左、中、右三個(gè)聲道的音箱的聲音指向性重于擴(kuò)散性，亦即這三個(gè)聲道的輻射角度范圍應(yīng)以朝向最佳聆聽(tīng)位置為主。如此可減少來(lái)自地板，墻壁和屋頂?shù)姆瓷渎暤挠绊懀�適當(dāng)保證聲象定位的清晰度。
３.環(huán)繞聲道音箱的擺放 環(huán)繞音箱是用來(lái)營(yíng)造環(huán)境氣氛的,在整個(gè)音箱系統(tǒng)也占據(jù)很重要的地位.
Ａ.環(huán)繞音箱的種類(lèi) 目前,環(huán)繞音箱有兩種類(lèi)型,一種是普通的單極型小音箱,它們通常被放在音箱架上或高掛于墻上.另一種類(lèi)型的環(huán)繞音箱則是THX推薦的偶極型音箱,每只音箱內(nèi)均有兩只背靠背安裝的揚(yáng)聲器,它們均接成反相方式.這樣組成的音箱只對(duì)前后方發(fā)出高頻聲音而發(fā)不出低頻的聲音(即使給它輸入低頻信號(hào)也因抵消疚而發(fā)不出低音來(lái)).為什么會(huì)這樣呢?下面我們就來(lái)看偶極型音箱的工作過(guò)程,音箱內(nèi)背靠背放置了兩個(gè)揚(yáng)聲器,給這兩只揚(yáng)聲器饋入相位相反的信號(hào),設(shè)某瞬間A揚(yáng)聲器輸入正極性信號(hào),其紙盒向前運(yùn)動(dòng),壓縮前方空氣(密度增大)與此同時(shí),B揚(yáng)聲器輸入負(fù)極性信號(hào),其低盒向后運(yùn)動(dòng),使其前方空氣稀疏(密度減少)這樣兩揚(yáng)聲器前方聲波方向就相反,如果兩只揚(yáng)聲器饋入的是全頻帶信號(hào),則低頻由于其波長(zhǎng)較長(zhǎng)故繞射作用強(qiáng),這樣A揚(yáng)聲器發(fā)出的低頻聲會(huì)繞射到B揚(yáng)聲器處而被削弱(抵消);而中高頻信號(hào)由于其波長(zhǎng)較短故繞射能力差在揚(yáng)聲器兩側(cè)的中高頻聲音也就小,因而揚(yáng)聲器前方的抵消效應(yīng)不明顯,故使兩只揚(yáng)聲器只對(duì)前后方發(fā)出中高頻聲音而發(fā)不出低頻聲音了.采用偶極型音箱的目的是為了避免出現(xiàn)過(guò)于顯著的方向性. 對(duì)于音響界來(lái)說(shuō),偶極型音箱是一種很奇特的類(lèi)型,這種音箱還需經(jīng)過(guò)一定的發(fā)展才能成熟定型.這種音箱不全頻段的,因?yàn)?00MHz以下的頻率已被削去了.之所以使用這樣音箱,是因?yàn)樗�只同時(shí)向前和向后發(fā)聲而絕不向聆聽(tīng)者所處的側(cè)面發(fā)聲,并且使聲音到達(dá)聆聽(tīng)者前先充滿聽(tīng)音室,這樣就可以營(yíng)造一個(gè)適合人聽(tīng)覺(jué)習(xí)慣的環(huán)繞聲揚(yáng).
Ｂ.環(huán)繞音箱的擺放 環(huán)線音箱的擺放應(yīng)視聽(tīng)音環(huán)境(房間情況)和環(huán)線音箱的類(lèi)型而有所不同.左環(huán)繞與右環(huán)繞這兩聲道的音箱,其聲音的擴(kuò)散性應(yīng)重于方向性,這樣有利營(yíng)造濃郁的環(huán)繞氣氛.偶極型音箱擺放時(shí),要著重考慮兩個(gè)因素:諧振和自我衰削.抗諧振的最佳位是離頂棚(或地面)20%的室內(nèi)空間高度處(如室內(nèi)高度為2.5m,則最佳位置為上、下50cm處)。為了使頻率響應(yīng)更平滑可以加一種叫低頻"陷阱"的新裝置(吸收低音頻)來(lái)消除導(dǎo)致聲音自衰的反射. 對(duì)于直接輻射式環(huán)線音箱,可供考慮的布置方案很多.例如:固定在兩側(cè)墻壁上,并使它們指向后方墻角;固定在后方墻壁上,使它們向外和向上張開(kāi)呈倒八字形并朝向邊墻與天花板結(jié)合處;放在兩側(cè)靠墻的地板上,并向上指向墻壁與天花板的結(jié)合處,等等.還可根據(jù)房間具體情況設(shè)計(jì)許多其它方案.家庭影院的環(huán)繞聲場(chǎng)主要靠室內(nèi)各反聲面對(duì)環(huán)繞音箱的聲反射和折射來(lái)形在的,而不同房間的室內(nèi)聲學(xué)條件千差萬(wàn)別,只要耐心試驗(yàn),仔細(xì)比較,就一定能找到最佳的擺放方案. 4.超低音音箱的擺放 通常把超低音音箱放在前方墻角附近,最好離墻角1m以上,這樣可減小駐波的干擾.也可將超低音音箱放在最佳聆聽(tīng)位置的兩側(cè),保持適當(dāng)?shù)木嚯x,因?yàn)槿硕鷮?duì)于兩旁傳來(lái)的超低音的方向性不太敏感,所以此時(shí)超低音不會(huì)干擾到前方三個(gè)聲道原有的聲象定位.當(dāng)然,最好的擺放位置還是應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)決定. 下面介紹的方法可能有利于尋找超低音音箱的最佳擺位.將超低音音箱放在最佳聆聽(tīng)位置(暫時(shí)搬開(kāi)附近的雜物),接好它的喇叭線并反復(fù)播放一段具有強(qiáng)低音效果的音樂(lè),再繞房間四周仔細(xì)聽(tīng).聽(tīng)時(shí),要求耳朵貼于地面,大致處于超低音音箱的高度的位置.聽(tīng)時(shí),找出低音最平穩(wěn)、最深沉、最清晰的點(diǎn)，即為超低音音箱的最佳擺放位置。