家用音响声学设计中几个容易混淆的概念和术语

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前言

在家庭影院声学设计和装修中，常常发现一些术语和概念被混淆或误用的情况。今天我们就和大家一起来聊聊这个话题，希望以最生活化的语言让大家对着这些枯燥纷杂的概念有个简单且正确的认知。

一、吸音和隔音

无论是开放式的环境还是密闭式的空间，提到家庭影院声学设计或装修，吸音和隔音往往是两个最常被提及，却又最常被混淆的概念。经常看到有朋友或客户把吸音棉或其他吸音材料贴满整个墙，用于家庭影院隔音；亦或使用大量的扩散结构用于吸音……其实这些做法都是对于基础概念不太清楚错误的做法，隔音和吸音两者之间到底是什么关系和区别呢？

我们知道，声音在传播途径中若碰到一个界面或屏障时，它的能量一部分会被屏障反射，另一部分被材料吸收，还有一部分会透过屏障传到另一侧去。因此也就造就了吸声与隔声两种不同的声学概念：

吸音

吸音，是指利用吸声材料或吸声结构，将入射的声能吸收或消耗掉，减少反射声，从而降低容积内噪声。

隔音

隔音，则是利用隔声结构和材料将声音隔挡，减弱噪声的传递，使噪声环境与需要安静的环境分隔开，如降噪箱、隔声间、隔声屏、门等就是常用的隔声装置。已达到保证室内环境的私密性，降低外界声音的影响。

区别

在概念上，概括来说，吸音处理的是室内环境与声音的关系，；而隔音则处理的是室内声音与室外声音的关系。

在技术和材料应用上，吸声所注重的是屏障侧反射回来的声能大小，反射声越小则表示吸声效果越好。好的吸声材料多为纤维性材料，称多孔性吸声材料，如玻璃棉、岩棉、矿碴棉、棉麻和人造纤维棉、特制的金属纤维棉等等。

而隔音则需通过室内与室外声音的差值去做起好坏的权衡与判别。一般的处理方式主要以针对空气和针对固体两种：

1、针对空气传声：

封堵所有声音泄露途径：门、窗、管道和空调等

具体措施：

a、使用特殊制造的隔音门（沉重、门框有很好的密封性、三明治结构）

b、封堵所有窗口，如需采光可采用双层真空玻璃。

C、所有进入影厅的门采用双扇声闸结构

2.针对固体传声：

重点解决相邻房间之间的隔声问题，具体措施

a、在相邻的砖墙体外增加隔音墙体结构，如图。原有砖墙两侧均安装隔音墙可实现—60db的隔音量,达到两间房同时看大片时互不干扰的效果。

b、地板、墙面采用浮筑结构或减震吊钩设计，能有效降低对楼下或相邻房间住户的影响。

二、扩散

在影院声学方面，扩散又另是一个值得重点考虑的问题，简单来讲，它能让声音到达接触面后产生不规则的散射。一般是通过不规则或不同材质的反射面设计和材料学应用去实现。扩散是对吸收的一个很好替代或补充，因为它不会减少声能，而是通过减少反射让声音在空间中的分布更为均匀。但也不是越多越好，因为使用不当，他有可能会破坏声音的指向性，让反射的连续性变差，而导致环绕包围感变差的一些列问题。

三、驻波

概念

驻波是由于室内空间中，两个频率、传输速度完全相同，但方向相反的声波出现叠加或抵消，而产生的声波干涉现象。需要注意的是，驻波并非只会使声压增强，也可以使声压减弱。其与使用什么音响器材并无直接关系。最直观的听感体验往往是：低音的“嗡嗡声”。如果你发现自己的音响低音模糊不清、松散；鼓声朦胧，无力、浑浊、低音下潜很浅，感觉不到低音的力度；亦或是某个区域特别大声（或小声），空间内声音分布不均衡。这很有可能是就是驻波造成的影响。

家居室内最常见的声学环境处理手段无非扩散与吸收两种。而它们对于高频的作用尤为明显。无论是专门的吸音和扩散结构或材质，亦或是更常见的如地毯、窗帘、沙发等家具或物料。都可以对高频信号起到有效控制作用，从而增加背景宁静度，也可以控制高频的混响时间。

但由于低频声波波长十分长。100Hz的低音波长是3.44米，50Hz的低音波长是6.88米。最普遍影响听音环境的驻波频率便是在40Hz-100Hz之间。所以要想通过扩散去处理它们，扩散体的宽度必须与扩散的频率波长相当，最少需要1/4波长的宽度。以扩散100Hz的低音举例，圆弧型扩散体至少需要约0.85米;而50Hz的低频，则至少需要约1.7米宽，并且需要多个扩散体并排设置，才能有效扩散。这意味着你需要非常大的视听空间，才能摆设这样庞大的扩散体。所以，要降低低频驻波的困扰，最实际的方法还是：“吸收”。通常可以使用“低频陷阱”为吸收低频驻波的手段。吸收的原理就是：当低音通过吸声材料或结构时，使材料内部振动，让声能转化成为机械能和热能的过程。低频驻波通常会在四个墙角聚焦最严重，低频陷阱也就是放在墙角效果最好。

混响/残响（Reverb）

音源停止振动后房间中的余音称为混响，有时人们错误的称其为回声。在较大的密闭空间中，如果拍手或打篮球就可以听见混响。所有的房间都可以产生混响，只是有时候我们发现不了罢了。混响是我们对房间主观评价的主要标准之一，我们的大脑会根据混响做出对周围环境的判断。

在影院声学设计中混响时间也是一个出现频率很高的术语。通常用RT60表示，其定义为声压级从测试讯号突然结束的那一刻开始减少60 dB所需的时间。RT60以秒为单位进行测量，通常表示为单个值。实际测量范围为50 Hz至8 kHz的频段，分辨率为1/1或1/3倍频程。房间对每个频率都有单独的吸收能力，因此每个频段内的RT60值会有所不同。

声压级（SPL）

SPL：即Sound Pressure Level，声压级。分贝是计量声音强度相对大小的单位，单位为分贝(dB)。而SPL则通常是指声音通过空气的振动所产生的压强，简称声压。这一指标被广泛应用于影院设备设计制作同各类声学设计规范中。

比如，在THX标准中，就要求放大器必须能够干净准确的将扬声器驱动到收听位置的105dB SPL峰值。且每个座位之间，左中右声道的声压差不超过±3dB。

在影院的规划设计中我们除了关注设备的SPL指标，还需要留意距离和环境及功率之间的关系。比如，距离每增加一倍，SPL将会下降6dB ，输入功率每增加一倍，SPL将会提升3dB。

结语

本期话题以及能给大家带去的信息，对于整个家庭影院声学设计和规划系统来说，可能确实是沧海一粟。但其中提及的概念，确实是我觉得在日常开展相关工作最常出现和易被混淆的，也希望通过这一期内容，给大家送去一些实用，正确的声学观念！也希望大家都可以做出自己喜欢也愉悦家人的影音室。如果大家想了解更多知识也可以看看我的个人视频类节目，感谢大家对我的支持。