?
楊迎春
全國圈內(nèi)知名小空間聲學(xué)設(shè)計(jì)達(dá)人
Cedia巡回展受邀12城講師、成都國際音響節(jié)受邀聲學(xué)講師
上一篇文章里我們解釋誤導(dǎo)99%發(fā)燒友的，關(guān)于小空間放不了超低頻的問題是，是因?yàn)樗麄冎魂P(guān)注到聲波在空間里傳播的三種研究方法的前兩種：幾何聲學(xué)法、統(tǒng)計(jì)聲學(xué)法，而這 兩種方法，都是以忽略聲波波動(dòng)性的
而第三種方法：波動(dòng)聲學(xué)法一直在被忽略，然后低頻主要研究方法就是波動(dòng)聲學(xué)法。接下來我們從波動(dòng)聲學(xué)法里的一個(gè)關(guān)鍵小項(xiàng)，房間模式和駐波來再深入一下
房間的比例和大小不同，就會(huì)有不同的共振模式。矩形（長方體、正方體）的共振模式比較容易理解計(jì)算和模擬，但歪瓜劣棗的異形空間的共振駐波模式就比較難預(yù)測(cè)了。對(duì)于不規(guī)則房間，古老的作法是縮尺法建立一個(gè)等比例的模型
在現(xiàn)在，則可以用聲學(xué)軟件來模擬，但這些模擬，都還以忽略尺寸的偏差及材質(zhì)的阻尼和吸聲系數(shù)的。所以還是會(huì)有比較大的誤差
在新式建筑里，為了追求視覺上的標(biāo)新立異，建筑師們會(huì)搞出很多新潮的造型，而對(duì)于聲學(xué)工作者，如果有機(jī)會(huì)可以選的話，肯定是更希望選長得規(guī)矩些的空間來作聲學(xué)設(shè)計(jì)
但是能按期望進(jìn)行土建的空間實(shí)在太少，對(duì)于建好的建筑，特別是閣樓，我們基本沒有選擇的權(quán)利，我們必須學(xué)會(huì)應(yīng)付各種形狀的空間
在兩個(gè)平行面之間，駐波是這樣形成的。當(dāng)某個(gè)頻率的聲音波長的一半恰好等于兩平面之間距離的整數(shù)倍時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振和駐波現(xiàn)象。這被稱為軸向模式，因?yàn)樗鼈兌际茄鼐匦畏块g內(nèi)的主要軸向方向長、寬、高而存在
而房間典型的房間模式除了上面圖上算的軸向之外：還有斜向和切向共3種
那是否可以對(duì)房間的形狀和尺寸進(jìn)行優(yōu)化？?
我們可能會(huì)幻想，如果能避免房間有平行邊界的出現(xiàn)，是否房間共振模式就不存在了呢
很遺憾，并不是這樣的。
小范圍的打破聲學(xué)平行面，對(duì)中高頻的反射有些作用，所以看到很多錄音室都有打破平行面。但對(duì)超低頻的駐波模型的改變是很小的，然而，聲源的位置和吸聲材料的分布也是共振模式中重要的因素，非矩形的房間形狀有助于共振阻尼更加平坦
然后非矩形房間的聲音表現(xiàn)是很難預(yù)測(cè)的，除非我們擁有足夠精確的模型和強(qiáng)大的計(jì)算，因此，聲學(xué)科學(xué)家們更加偏愛簡(jiǎn)單的矩形。
那么現(xiàn)在問題就變成了：?什么樣的矩形是最佳的選擇？
世界各不同的科學(xué)家提出了不同的最佳比例，但基本達(dá)成共識(shí)的一種普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，應(yīng)該使房間共振模式的分布更加均勻，而盡量避免重疊和大低谷
房間的尺寸決定了共振頻率本身， 而決定共振頻率分布情況的，卻是房間的長寬高之間的比例。避免使用簡(jiǎn)單正方形或是長寬高之間呈簡(jiǎn)單整數(shù)倍關(guān)系的房間已經(jīng)成為慣例，因?yàn)檫@樣會(huì)使共振峰的頻率比較接近，能量消散慢的頻段疊加堆積在一起
多年以前，人們就通過多方努力來尋找最優(yōu)的混晌室的邊長比例，在這里，共振頻率的分布均勻是很重要的，因?yàn)橐谶@里測(cè)量機(jī)電設(shè)備的聲功率輸出
將上述觀點(diǎn)引人音頻領(lǐng)域，人們會(huì)建造特定邊長比例的房間，因?yàn)樗鼈兙哂袃?yōu)秀的聽覺特性。在普通房間內(nèi)，這樣的好處僅限于低頻段。Bolt(1946）因?yàn)槠涮岢龅摹安枃€”而聞名，就是用這樣獨(dú)特的方式，更加清晰地指明什么樣房間三邊比例是更優(yōu)化的，并畫出了“有效范圍”
計(jì)算機(jī)軟件模擬的房間駐波因?yàn)樗惴ㄊ腔诶硐牖那闆r，所以許多人會(huì)毫不懷疑地將計(jì)算出來的共振頻率與房間里我們測(cè)得的緊密關(guān)聯(lián)在一起，一般情況下，這種驗(yàn)證是能得到大方向上的一致
但很多時(shí)候，也會(huì)出現(xiàn)明顯的不吻合，關(guān)于此，有很多解釋，但最常提到的就是家庭空間與“理想矩形”的差距，理想概念中的房間具有完全反射邊界例如硬磚墻，而現(xiàn)實(shí)中的房間，可能有剪力墻、預(yù)制板、隔墻、木板、石膏板等，還有門窗洞和家具軟裝，這些就會(huì)導(dǎo)致軟件模擬出現(xiàn)極大偏差，同時(shí)軟件對(duì)異形的模擬偏差就更大了
例如對(duì)一個(gè)長6.97寬5.51高3.08的房間作模擬的結(jié)果：
而實(shí)測(cè)實(shí)物聲學(xué)處理后的結(jié)果：
從實(shí)測(cè)的結(jié)果我們可以看出，聲學(xué)處理會(huì)極大的改變模擬的結(jié)果，并且這還是只有一只炮的情況下，如果是還有多炮加上異形的情況下，計(jì)算機(jī)幾乎就無法模擬了
例如這樣一個(gè)長8.56寬主箱后方5.59高主體2.68的異形空間：
總結(jié)一下，我們發(fā)現(xiàn)要想降低房間內(nèi)聽音區(qū)的駐波，使用多只超低音揚(yáng)聲器是有正面意義的。然而還有一些要點(diǎn)我們需要：
1.模擬對(duì)于規(guī)整矩形有一定的參考意義
2.一些比較優(yōu)秀超低頻頻響且能量快速消散對(duì)空間聲學(xué)依賴是巨大的
3.多炮可以在一定程度對(duì)駐波進(jìn)行抑制
4.房間比例仍然是要考慮的因素
5.適當(dāng)不濫用均衡器也不應(yīng)該排斥
所以上述結(jié)論，都是廣泛性的結(jié)論，并不存在某一種能適合任何結(jié)構(gòu)的方案。
