家庭影音吸聲降噪技術(shù)方案

家庭影音室吸聲降噪經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)方案課程噪聲控制工程學(xué)院環(huán)境與資源學(xué)院學(xué)號2012122125班級12級環(huán)境一班學(xué)生姓名彭澤亮指導(dǎo)教師鐘成華2015年11月11日1、總則 2、總則 21.1設(shè)計(jì)內(nèi)容 21.2房間功能性描述 22.家庭影音室的相關(guān)要求 22.1視聽室的聲學(xué)要求 2二、視聽室的混響時(shí)間 23、家庭影音吸聲降噪技術(shù) 23.1聲學(xué)依據(jù) 23.2影院聲學(xué)指標(biāo) 23.21客觀評價(jià) 23.22主觀評價(jià) 23.3聲學(xué)建議 23.3.1簡正頻率計(jì)算 23.3.2原始混響時(shí)間計(jì)算 23.3.3頻率特性 23.4影院聲學(xué)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 23.5室內(nèi)裝修材料的選擇和布置 23.51天花 23.52側(cè)墻 23.53前墻 23.54后墻 23.55隔音 23.56地面 24施工圖布設(shè) 24.1、布局 25方案經(jīng)濟(jì)預(yù)算 2一、視頻設(shè)備 21、總則1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容長x寬x高=4*5*3m(含2㎡門窗各一個(gè))1.2房間功能性描述設(shè)計(jì)一個(gè)家庭影音室，主要用來看電影、唱歌、攝影等。一個(gè)完整的家庭影院是由視聽器材和視聽室組成的，房間的音頻響應(yīng)特性與器材的頻響指標(biāo)同等重要。2.家庭影音室的相關(guān)要求2.1視聽室的聲學(xué)要求這也可稱為硬件要求。一個(gè)房間有長、寬、高3個(gè)尺寸，在每個(gè)方向都有一個(gè)最低諧振頻率。房間內(nèi)實(shí)際的最低諧振頻率是由房間的長度決定的，其波長等于房間長度的兩倍。如一間長為6m的房間，當(dāng)聲速為344m／s時(shí)(室溫20℃)，房間內(nèi)最低諧振頻率約為29Hz，這也是能在該房間內(nèi)產(chǎn)生有效聲響的最低頻率。即便音響器材能發(fā)出低于最低諧振頻率的聲音，但由于在房間內(nèi)不能形成半個(gè)波長，不滿足共振的條件，因此不能產(chǎn)生諧振，也沒有足夠有效的聲壓，所以也得不到最佳效果。房間的三維尺寸決定有3個(gè)基本的固有諧振頻率和與3個(gè)基本固有諧振頻率成整數(shù)倍頻率的諧波存在，這些聲波在房間內(nèi)傳播時(shí)互相干涉，產(chǎn)生繁雜的組合諧振頻率。從聲學(xué)上講，房間可視為一個(gè)共鳴器，當(dāng)聲源頻率與由房間三維尺寸決定的固有諧振頻率(簡正頻率)一致時(shí)將會(huì)形成駐波，產(chǎn)生共振，這就是聲共振現(xiàn)象。視聽室內(nèi)的聲場均勻度、聲染色和頻率不規(guī)則性都與聲共振有關(guān)。這種共振將給原始信號加上房間聲共振的色彩，造成聲染。一般表現(xiàn)為在中低頻某段或某幾段頻率響度過度加強(qiáng)，"嗡嗡作響"，造成該頻段信號重放響度失衡，嚴(yán)重時(shí)將大大影響聽音效果。至于高頻段的諧振分布則較均勻，聲染較小，不足以影響整體聽音效果，因此重點(diǎn)應(yīng)考慮中低頻段諧振的影響。為了避免或減弱這種有害的聲染色，使共振頻率均勻分布，避免出現(xiàn)突出的孤立的某段或某幾段頻率諧振模態(tài)，一種方法是合理改變房間的三維尺寸?？梢钥紤]通過適當(dāng)?shù)膬?nèi)部裝修、制作隔斷墻以及吊頂甚至拆除某部分非承重墻等方法來改變?nèi)S尺寸(這種合理改造也要同時(shí)考慮建筑物的結(jié)構(gòu)安全因素，如打算拆除某段墻體，最好征求一下建筑專業(yè)人士的意見)。簡單地講，這跟設(shè)計(jì)音箱時(shí)選擇內(nèi)部三維尺寸的原則是一致的，即長、寬、高不能成整數(shù)倍或太接近。具體的聲場諧振模態(tài)、計(jì)算公式及有關(guān)數(shù)據(jù)不再一一列舉，必要時(shí)請參閱有關(guān)聲學(xué)書籍。另外一種方法則較勉強(qiáng)，即可以在保持房間原有三維尺寸不變的情況下合理地布置，使用適當(dāng)?shù)奈暡牧?，以增加墻面、地板等的界面阻尼，使突出的某頻段共振的強(qiáng)度降低，將共振波峰拉平、拉寬，從而降低有害共振對整體音效的影響。但此方法效力有限，只適用于有害共振強(qiáng)度不大的情況。因?yàn)槿缫獮榻档洼^強(qiáng)的有害共振而一味加強(qiáng)吸聲材料的話，同時(shí)也會(huì)使混響時(shí)間大大縮短，同樣會(huì)令聽感惡化，使重放音效變得死氣沉沉，缺乏色彩和生氣二、視聽室的混響時(shí)間這是視聽室的另一個(gè)重要參數(shù)。混響是由房間內(nèi)的聲音多重反射特性產(chǎn)生的，它使室內(nèi)的聲壓在聲源停止發(fā)聲后仍繼續(xù)維持一段時(shí)間。混響時(shí)間是指聲源停止發(fā)聲起室內(nèi)聲壓衰減60dB所需的時(shí)間，即降低至原有聲壓穩(wěn)定值的百萬分之一的時(shí)間。視聽室的混響時(shí)間如果過長，聲源前面發(fā)出的聲音還未消失后面的聲音就出現(xiàn)，容易使低音轟鳴，造成語言對白等集中在中高頻段信號的清晰度下降，甚至方位感消失(因?yàn)槁曄蠖ㄎ皇强孔笥抑饕粝涞闹懈哳l直達(dá)聲獲得的，而反射產(chǎn)生的過于滯后的混響聲則來自多個(gè)方位，直接干擾直達(dá)聲，影響聲象的正確定位)。如果混響時(shí)間過短，則會(huì)使聲音變得瘦弱、干澀、呆板，缺乏色彩和生氣。只有混響時(shí)間適中，整體音效才會(huì)顯得豐滿、生動(dòng)、富于感染力和表現(xiàn)力。最佳混響時(shí)間嚴(yán)格說來并非是一個(gè)定值，即使是具體到某個(gè)聽音室也是如此。它是根據(jù)個(gè)人的主觀體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)得出的，而且欣賞不同的節(jié)目類型所要求的混響時(shí)間也不同。如欣賞影視節(jié)目時(shí)混響時(shí)間要求稍短些，音響效果會(huì)比較生動(dòng)，人物對白清晰，聲象定位也好。而欣賞純音樂節(jié)目則需要稍長一些的混響時(shí)間，這樣聽起來才能感到"較舒服"，其中古典音樂節(jié)目要求的混響時(shí)間要比流行音樂稍長些。這是因?yàn)椴煌愋偷墓?jié)目其后期混音制作各方面的要求各有差異，在重放時(shí)也需要相應(yīng)適中的混響時(shí)間才能使音效最大程度地得到高保真還原。作為家庭視聽室，一般采取折衷的辦法來處理混響時(shí)間，然后通過拉開或收攏掛在墻壁上的活動(dòng)幕布或掛毯作部分調(diào)整。大量的實(shí)驗(yàn)和資料表明，通常家庭視聽室的混響時(shí)間一般取在0.4～0.6s左右(500Hz處)較為適宜?；祉憰r(shí)間的計(jì)算通常使用如下公式：t＝0.16V／α，其中t是混響時(shí)間，單位為秒V是視聽室內(nèi)容積，單位為立方米α是室內(nèi)總吸聲系數(shù)。三、視聽室音箱的擺位首先要求視聽室左右兩側(cè)的空間聲學(xué)特性應(yīng)盡可能對稱(并不一定是視覺上的對稱)，即左右兩側(cè)空間的聲反射量或吸收量要盡量相等。兩個(gè)主音箱之間的距離通常要求在2.5m以上或左右主音箱與視聽者之間的夾角至少大于30°(純音樂欣賞的最佳角度為60°，而家庭影院因?yàn)橐紤]聲象的協(xié)調(diào)，一般要求在45°左右)，才能獲得較好的立體感聲場，但距離或角度也不能過大，否則可能會(huì)使圖象與聲象定位不一致。如屏幕左部或右部的聲象定位遠(yuǎn)在屏幕之外，超出了近似合理的范圍，會(huì)造成聽覺效果與視覺的不協(xié)調(diào)。視聽室的聲學(xué)特性在一定程度上與音箱在室內(nèi)的位置有著直接的關(guān)系。主音箱在房間中的位置主要根據(jù)試聽感受來決定。將主音箱放在墻角、離開墻一段距離或遠(yuǎn)離側(cè)墻等多個(gè)位置試聽，選擇一個(gè)能得到較均勻的聲場共振的位置放置主音箱。另外，再適當(dāng)?shù)貙⒅饕粝浜笱鰩讉€(gè)角度以及將主音箱墊高一些試聽一下，看效果是否會(huì)更好一些(有時(shí)這種改變會(huì)很明顯，可能會(huì)得到相當(dāng)好的效果)。針對環(huán)繞聲音箱指向性要求較低的特點(diǎn)，其具體擺放位置也不很嚴(yán)格，一般放在視聽者后方左右兩側(cè)，但不能過分靠近視聽者，揚(yáng)聲器高度應(yīng)適當(dāng)高于人耳。兩個(gè)環(huán)繞音箱之間的間距一般要稍小于主音箱的間距。當(dāng)環(huán)繞聲音箱擺放到位后，一般還需要對AV功放環(huán)繞延時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使前后音箱的音效渾然一體、完美融合，獲得滿意的整體效果。中置音箱的擺位相對固定一些，應(yīng)與屏幕中心在同一垂直線上，最好使主音箱、中置音箱的高音揚(yáng)聲器及視聽者的耳朵保持在同一水平高度。如果條件不滿足，中置高音與主音箱高音揚(yáng)聲器的高低差距最好不超過30cm。

如果相差過大，主音箱和中置音箱的聲象高度將會(huì)明顯不一致，造成屏幕上運(yùn)動(dòng)物體的聲象變得雜亂，很不自然，視聽效果大打折扣。另外值得注意的是，選擇中置音箱時(shí)其中、高音揚(yáng)聲器應(yīng)盡量使用與主音箱相同的單元。這樣才能使中置音箱與主音箱在頻響曲線、指向性、相位上得到較好的匹配，這也符合Dolby

AC-3及THX的基本技術(shù)要求。

超低音音箱俗稱"低音炮"，由于它負(fù)責(zé)重放的頻率一般集中在120～150Hz以下，所以它在視聽室的擺放位置選擇就要格外注意，一定要在室內(nèi)多個(gè)位置擺放進(jìn)行試聽，選擇一個(gè)能最大程度降低室內(nèi)聲染和失真的適當(dāng)位置來放置它。一般地講，低音炮不宜放在墻角、緊貼墻邊或視聽室中心，因?yàn)檫@些位置都容易引起較強(qiáng)的共振3、家庭影音吸聲降噪技術(shù)3.1聲學(xué)依據(jù)《客觀評價(jià)廳堂語言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93；《廳堂混響時(shí)間測量規(guī)范》GBJ76-84；《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-2008《建筑隔音評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GBT50121-20053.2影院聲學(xué)指標(biāo)3.21客觀評價(jià)背景容許噪聲級不高于NC30噪聲評價(jià)曲線混響時(shí)間RT60≤0.35s，標(biāo)準(zhǔn)偏差在5%-10%之間(500hz)聲場均勻度最大聲壓級與最小聲壓級之差≤3dB3.22主觀評價(jià)足夠的豐滿度良好的空間感沒有回聲、聲聚焦、聲影等聲缺陷沒有噪聲干擾3.3聲學(xué)建議3.3.1簡正頻率計(jì)算通過簡振諧波計(jì)算發(fā)現(xiàn)，房間在頻率段69HZ,901HZ，122HZ，140HZ，有較為嚴(yán)重的低頻駐波現(xiàn)象，需要進(jìn)行處理3.3.2原始混響時(shí)間計(jì)算塞賓公式T60=K*V/A式中T60混響時(shí)間K一般取0.161A總吸聲量V房間容積代入式中,計(jì)算出原始混響為RT60=1.5s3.3.3頻率特性根據(jù)房間功能特性，家庭影院各頻率混響時(shí)間相對于500-1000HZ的比值：頻率/HZ混響時(shí)間比值125HZ1-1.2250HZ1-1.12000HZ0.9-14000HZ0.8-13.4影院聲學(xué)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1、根據(jù)現(xiàn)房間尺寸，建議以擴(kuò)散吸音結(jié)合處理。2、幕布前墻和天花應(yīng)采用暗或黑色。避免光反射影響幕布清晰度和視覺污染3、根據(jù)聲場頻率分布和材料聲學(xué)特性選擇適合的材料。4、根據(jù)THX標(biāo)準(zhǔn)對音箱設(shè)備進(jìn)行擺位，音響為5.1，幕布110寸，前置音箱與聽音者的角度在45度左右，后環(huán)繞與聽音者角度在60度左右。音響、投影機(jī)以及聽音者擺位詳見施工圖紙。3.5室內(nèi)裝修材料的選擇和布置3.51天花天花共布置4塊二維擴(kuò)散板，天花對于整個(gè)聲場起到了非常重要的控制作用。3.52側(cè)墻使用的是松木生然木皮槽木擴(kuò)散吸音板和聚酯纖維吸音板組成的寬頻帶吸聲結(jié)構(gòu)，吸聲頻率范圍250-10KHZ左右。3.53前墻以看電影為主，因此前墻除窗戶外的部分實(shí)貼咖啡色聚酯纖維吸音板。斜面部分使用松木天然木皮飾面槽木（28-4）擴(kuò)散板。3.54后墻后墻使用的是松木天然木皮飾面槽木（28-4）擴(kuò)散板和六階擴(kuò)散板，槽木凹凸表面使聲音上去更為明亮，六階擴(kuò)散板可以有效擴(kuò)散中高頻。因?yàn)榇皯裘娣e比較大，建議使用厚重窗簾。3.55隔音隔音的目的就是盡量減少視聽室與家庭中其他房間或者空間之間的聲音傳輸，以提高觀看電影時(shí)的體驗(yàn)感，并減少對相鄰空間的影響。而聲學(xué)處理的目的是盡量減少駐波的形成以及其他不必要的聲音反射，以制造一個(gè)自然的空間，讓音響系統(tǒng)的重放正確執(zhí)行，讓每一個(gè)觀眾都擁有一個(gè)愉快的觀影經(jīng)歷。一個(gè)視聽室的聲學(xué)設(shè)計(jì)除了隔音、控制反射聲和混響時(shí)間之外，駐波處理也是一項(xiàng)非常重要的措施。每個(gè)房間都存在駐波，而且駐波也不能完全消除，只能避開或者通過其他方法來抑制。而我們知道，控制駐波的方法有：1.控制房間長寬高比例；2.改變超低音音箱的擺放位置（或聆聽位置）；3.采用聲學(xué)處理材料（如低頻陷阱）等等。良好的隔音可以保證觀眾既能在不受外界干擾的情況下觀看電影（或聽音樂），又不會(huì)干擾到鄰居的正常生活。同時(shí)，確保房間有足夠高的信噪比，能讓觀眾聽到更多的聲音細(xì)節(jié)和更大的動(dòng)態(tài)范圍。而為了達(dá)到房間的高信噪比，視聽室采用房中房的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行隔音。房中房結(jié)構(gòu)就是利用房間與房間墻壁之間的空隙來隔斷聲音的傳播，從而實(shí)現(xiàn)高效隔音的目的3.56地面地面全輔地毯4施工圖布設(shè)4.1、布局1聲道的標(biāo)準(zhǔn)布局有很多種，最常見的有以下兩種布局：

一般情況下，以左邊的方式布局較好，注意A模式的后環(huán)繞的喇叭方向是互相面對面的，不是朝前面或著朝聽眾位置的！

下面是4.1的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)擺位圖：

前置左右主音箱與正前方基準(zhǔn)線的夾角保持在22度-30度左右，個(gè)人喜歡30度，這樣前置左右主音箱和人做的位置正好形成一個(gè)正三角形。前置左右主音箱高音單元的高度應(yīng)該維持在人坐姿時(shí)耳朵高度，一般在1.1米高！中置理論上應(yīng)該和前置的高音單元同高，除了透聲幕布可以做到外，其他的顯示設(shè)備基本無法做到，因?yàn)樗母叨惹『靡彩钱嬅娴母叨?，因此一般情況下，需要中置音箱與前置主音箱的高音單元高度差不超過30-40厘米。中置音箱離聽音者距離的最佳方案是等于前置左右音箱離聽音者的距離。同時(shí)在偏熒幕的后方放置。如做不到，中置音箱的位置應(yīng)與前置音箱出于同一直線上。中置音箱絕對不能超越前置音箱的水平線而更靠近聽音者。另外主箱如果是大型的落地箱請將主箱背面離開墻壁約30公分，這樣可以減小駐波雜音，如果想掛墻的可以買專為掛墻設(shè)計(jì)的衛(wèi)星音箱，同時(shí)也比較省空間。

下面具體講解一下每個(gè)音響的放置位置

前置左右主箱和中置最佳擺放圖

前置左右主箱和中置普通折中擺放圖

中置錯(cuò)誤擺放圖

中置的高度位置圖

后置環(huán)繞音箱的與正前方的基準(zhǔn)線夾角在110-120度左右，為了使聲場更偏后以組成立體聲場，個(gè)人喜歡放在120度。高度一般要高于聽音者坐姿耳平面高度60-90公分。

后置環(huán)繞音箱擺放圖

后置環(huán)繞音箱高度位置圖

低音炮的擺位，理論上人對低音的方向性并不敏感，所以好多人對低音炮的擺位并不是很在意，一般情況下都放在前右主音箱那邊靠前的位置，因?yàn)槎鄶?shù)交響樂低音部分都在那個(gè)區(qū)域，所以低音炮習(xí)慣性都放那里！還有一種邊聽邊試的擺放位置，就是把低音炮放在最主要的聽音者坐的位置，也就是燒友常說的皇帝位，然后放低音音樂或片段，然后人就在房間里四處移動(dòng)試聽，哪個(gè)位置感覺低音最沉穩(wěn)但不沉悶就確定哪個(gè)位置是低音炮位置，把感覺最好的站立位置訂好了，把低音炮搬過來就是了！當(dāng)然放置家庭影院的房間還需要做一些聲學(xué)處理，基本就是在四角做上弧形的低音陷阱，吸收低音能量，免得您在欣賞電影時(shí)樓上樓下的鄰居來敲門投訴。如果不做不弧形反射面，也可以做些不規(guī)則反射面，總之不要讓墻壁四角形成垂直的90度留在那里。電視的后墻可以稍微硬一點(diǎn)，四周前面和上下墻面以及背后的墻面，盡量增加吸音和不規(guī)則漫反射處理，地面盡量使用實(shí)木地板，并在龍骨中增加隔音棉等，如能在前置音箱和聽音者之間鋪上一塊方毯那就更好了。采用家庭影院的客廳極度不推薦使用地磚，會(huì)形成駐波干擾破壞聲場！四周墻壁不要出現(xiàn)大面積的玻璃或者平面金屬，還是得以擴(kuò)散位置，最簡單的就是采用厚重的窗簾。后方可以布置一些書架之類，里面不規(guī)則的放上書本，可以減少聲波鏡面反射，角落也可以用上CD架之類減少鏡面反射，天花板可以用一些粗的涂料，不要刷的過于平整，最好表面有看不清楚的凹凸不平。5方案經(jīng)濟(jì)預(yù)算一、視頻設(shè)備投影機(jī)愛普生EH-TW9500C詳細(xì)參數(shù)光學(xué)參數(shù)產(chǎn)品類型：家用投影機(jī)投影技術(shù)：3LCD顯示芯片：0.74英寸投影機(jī)特性：3D亮度：2400流明對比度：200000:1標(biāo)準(zhǔn)分辨率：1920*1080光源類型：超高壓汞燈燈泡功率：230W燈泡壽命：正常模式：4000小時(shí)，經(jīng)濟(jì)模式：5000小時(shí)投影參數(shù)變焦方式：手動(dòng)變焦聚集方式：手動(dòng)聚焦變焦比：1-2.1倍變焦光圈范圍：F=2.0-3.17實(shí)際焦距：f=22.5-47.2mm投影距離：0.87-19.15m投影尺寸：30-300英寸屏幕比例：16:9梯形校正：垂直：±30度投影方式：正投，背投，吊頂圖像模式：自動(dòng)，正常，全屏，縮放，寬屏電腦兼容性：480i，576i，480p，576p，720p，1080i，1080p視頻兼容性：NTSC，NTSC4.43，PAL，M-PAL，N-PAL，PAL60，SECAM接口參數(shù)輸入端子：2×HDMI1×VGA3×RCA輸出端子：1×Triggerout控制端子：1×RS-232C1×RJ45無線性能：支持WirelessHD無線傳輸功能電氣規(guī)格HYPERLINK"/product_param/