注：本文大部分內容摘錄整理自《家庭錄音室設計》，感謝原作者Ben Harris，譯者張曉月。

聲學環(huán)境的重要性

• 對于「錄音」
  良好的聲學環(huán)境帶來正確的頻率響應；
• 對于「監(jiān)聽」
  適當的聲學環(huán)境讓監(jiān)聽者更好地捕捉到混音中的聲音細節(jié)，確保對聲音做出正確的調整。

</br>
......（<u>了解更多聲學基礎理論</u>）待整理...

如何處理房間的聲學問題

總的來說，所有的聲學處理方法都可以歸為「聲學控制」和「聲學隔離」這兩類。

• 「聲學控制」以消除不需要的反射聲和房間共振為出發(fā)點，進而使房間的頻響均衡的方式；
• 「聲學隔離」的目的是避免錄音室與外界相互影響。

聲學控制（Control）</br>

• 吸聲（at 中高頻 | 高頻）</br>

  • 原理 當聲波接觸到吸聲材料時，聲波的能量將被削弱，并在材料內部轉化為熱能。一旦失去能量，聲音就會消失。如果聲波的能量沒有全部耗盡，它就會繼續(xù)穿過吸聲體并且持續(xù)反射直至能量被完全耗盡。

  • 材料

    • 即用型的泡棉（雞蛋棉、金字塔棉等）易于安裝，單價格相對較高；

    • 玻璃纖維：可以通過框架固定在墻面或填充在低頻陷阱結構中，并用織物覆蓋表面以防止纖維飄出損害呼吸系統(tǒng)；

    • 再生棉與再生牛仔布：價格同樣低廉，但不需要做密封處理，更環(huán)保；

    • 其他：碎報紙、地毯、掛毯等材料。

• 低頻陷阱（at 中低頻 | 低頻）</br>

  • 原理 </br>
    典型的吸聲材料通常能夠削弱中頻與較低頻率的聲能，但無法完全耗盡這些能量。在吸聲材料中加入空腔，這樣低頻在穿透吸聲材料后就會被空腔捕獲，使頻率可以穿過吸聲層，卻無法通過吸聲層返回。

  • 空腔的尺寸或間距</br>
    這些空腔的尺寸或間距非常重要，根據波長與頻率換算表，任何尺寸是一個頻率波長的幾分之幾或倍數的空間都能夠有效地減少那個頻率的能量。
    例如，當放置1英寸（0.0254米）厚的吸聲材料時，它主要吸收1000Hz及更高的頻率。而當你將此吸聲材料放在距離墻面3英寸的位置時，它能吸收的最低頻率將下降至300~500Hz。
    附「波長計算列表」（圖片拍攝自《家庭錄音室設計》）

  • 類型

    • 傳統(tǒng)低頻陷阱
      
      （圖片來自http://www.pcstore.com.tw）</br>
      由輕薄的透聲墻極其后面松散填充著吸聲材料的空間構成。適合放置在角落，因為在那里低音更容易增強（或集中）。

    ---

    • 圓形陷阱（管狀陷阱）
      
      （圖片來自http://audiolist.cjb.net）</br>
      由鐵絲網編成的圓柱體組成，外部用吸聲材料和織物包裹，上下有硬蓋。
      這種設計有很多變化形式，例如用帶孔的大PVC管和用塑料覆蓋的穿孔板制成穿孔板吸聲結構。

    ---

    • 建造額外的透聲墻

      建造透聲墻基本就是建造一個大型的低頻陷阱，能夠有效地運用于更寬廣的頻率范圍。
      天花板上的吸音瓦、掛毯、有孔板等材料都可以用來建造透聲墻。根據房間的作用構造房間結構。

    ---

    • 板共振或膜共振吸聲體
      
      （圖片來自http://zy.swust.net.cn/）</br>
      基本上，板共振或膜共振吸聲體就是一個淺箱子，箱體的后端貼著一層薄泡棉或隔音材料，箱體內部是充滿空氣的空腔，前端用共振板或薄膜材料覆蓋。
      原理：當吸聲體的前端開始振動的時候，后端不能跟著前端一起振動。引起前端木板或薄膜振動的聲能將被吸聲轉化為熱能傳到密封的空氣中而不會返回房間。
      對于大小有限的空間，這樣的方式能非常好地解決低頻聲學的問題。
      • 木板
        對中頻與高頻更為有效，因為它們更有剛性；
      • 薄膜
        更有利于中低頻的吸收。

• 聲擴散（將能量保持在房間中 但不使其成為問題）</br>

  • 原理
    聲反射的影響是使所有的聲能在反射后聚集在一起。聲擴散會簡單地使聲能分散或改變方向，能極好地解決過度吸聲，因為它在房間內保持高頻聲能的同時，也能解決聲顫動等聲學問題。

  • 位置
    聲擴散材料通常被放置在控制室（混音的地方）中監(jiān)聽位置的上頂面或后墻面，也可以放在錄音間（樂器演奏、唱歌的地方）的任何地方。

  • 類型

    • 三維擴散體（向所有方向擴散）
      </br>
      （圖片來自http://navol.com.cn）</br>
      用途：防止來自聲源的聲波經天花板反射后直接被話筒拾取。
      位置：監(jiān)聽位置的上方。
      （天花板需要想所有方向擴散聲能，因此三維擴散體更有效）

    ---

    • 二維擴散體（向左右兩側擴散）
      </br>
      （圖片來自http://zhouhong088.cn.china.cn/）</br>
      用途：讓有利的反射聲在房間內均勻擴散直到其自然消逝，以構建出自然的、有活力的聲學環(huán)境。
      位置：監(jiān)聽位置后面的墻上、其他任何墻面上。
      （若在墻面使用三維擴散體將使聲能過度浪費）

  • 任何有硬表面、多層結構的物體
    例如書架、墻面掛飾、多層三維造型的藝術品等。

  • 圓柱體一類的凸面
    任何弧形的墻面、立柱體或結構體都是天然的擴散體，對聲波的擴散效果非常好。重要的是要使用凸面體（擴散聲能），而不凹面體（聚集聲能）。

  • 關于擴散體與作用頻帶的范圍
    作用頻帶的范圍與擴散體結構縫隙的大小、間距的大小或材料的厚度直接相關。例如：擴散板上兩根木條間的距離為2英寸，則這個擴散板擴散的最低頻率為3500Hz（計算方法參照波長計算列表）

聲學隔離（Isolation）

• 目標
  阻擋有害噪聲傳到房間內，阻擋噪聲向外傳播。

• 原則
  「 固體······空腔······固體 」

  在現有的房間中建造一層地板、天花板和墻壁，形成一個「內房間」；
  在內外房間的地板、墻壁、天花板之間通過減震橡膠、泡沫或混合材料的夾層充分形成空腔，就會達到極好的隔音效果。</br>

  原理：如果你只是放置一對固體（后墻壁）的話，聲能就會是墻壁顫動，并以它為跳板傳播到墻的另一面。而「 固體······空腔······固體 」構建了一個空隙，在那里把聲能卡主。

• 墻面與地板的構造</br>
  如果兩個固體間留有空腔，但用剛性支架連接，振動仍會通過支架傳導。解決方法就是使用諸如彈簧、橡膠、泡棉等柔性物質鏈接固體結構，而不是緊緊地連接它們。
• 幾種情況

  • 兩個墻面間和兩個天花板間</br>
    · 用彈簧或彈簧狀Z形支架連接</br>
    （能夠吸收振動，把墻體之間傳導的振動降到最低）

  • 上層地板與基礎地板之間</br>

    · 通過螺釘把上層地板固定在橡膠墊上</br>
    · 在兩層地板之間使用塑料泡沫板</br>
    · 大膽地建造兩個獨立的地基，之間填充泥土</br>
    （都能有效地避免上層地板與基礎地板之間的剛性連接）

  • 需要在墻體上開窗時</br>

    · 在兩層墻體上使用不同厚度的玻璃，使它們不會在相同的頻率上產生共振，并將振動從一面玻璃傳到另一面</br>
    · 把其中一面窗戶傾斜放置，以改變兩層玻璃之間的距離，進一步防止振動的傳導

常見問題及解決方法

• 房間共振</br>

  房間共振是頻率方面的問題，頻率會由于房間的3個維度 —— 長、寬、高不同而在特定的空間中發(fā)生問題。

  • 房間每一個維度的長度都會造成某些頻率的異常</br>
    例如：
    當房間的長度為11英寸（27.94cm），

    • 100Hz的聲波（波長等于房間長度）會被墻壁不斷反射并且自己不斷疊加，事實上這一頻率把自己抵消了；
    • 150Hz的聲波（房間長度為波長的1.5倍）被反射疊加后振幅增加了一倍；
    • 200Hz的聲波（房間長度為波長的2倍）會像100Hz一樣被抵消。

  • 避免房間的不同維度尺寸相同或成倍數關系</br>

    • 當房間某一維度的尺寸等于另一維度的兩倍時，同樣會造成立方體空間內的聲學問題；
    • 而當某些頻率同時出現在3個維度的對應頻率中，它們的問題會尤其嚴重。

  • 計算房間共振頻率

    1. 寫出房間每個維度的尺寸;
    2. 寫出波長是房間3個維度的倍數的所有頻率（0.5倍、等長、1.5倍、2倍或再乘以2倍）;
    3. 找出其中兩個維度都會出現的對應頻率，它們就是你的共振頻率。

  • 時機</br>
    應該在平衡處理聲擴散、吸聲和低頻吸收三者之間關系的基礎上再對問題頻率進行處理。

• 均衡

  • 不將均衡用作第一道防線</br>

    不要盲目地使用均衡器去修正下陷或突起的頻率點。</br>
    例如：如果房間在200Hz處有一個下陷點，說明這個頻率是由于自身反射后疊加而被抵消的，而此時增加200Hz的頻率只會讓聲波抵消更為明顯，造成更大的凹陷；

  • 了解造成頻率偏差的因素</br>

    1. 反射聲在揚聲器后方墻壁與前方墻壁之間振蕩導致的梳妝濾波效應；
    2. 揚聲器兩側的墻壁之間、房間中家具和陳設的共振等等。</br>

  • 先用物理聲學處理方法</br>

    當用過所有可能用到的物理聲學處理方法之后，假如房間的頻響特性依然無法達到要求，再使用均衡處理來微調。

  • 使用高質量的均衡器</br>

    如果你要用均衡微調房間的頻響特性，拒絕那些廉價的三段均衡器，要使用高質量的圖示均衡器或參數均衡器。因為你需要做的調整非常小 —— 可能是不超過1-2dB的增益或衰減。

• 吸聲

  • 泡棉與低頻陷阱結合</br>

    由于方便操作，泡棉總是被當做處理聲學問題的「首選」。如果只使用泡棉處理，高頻鳴響雖然消失了，但由于高頻補償缺失，低頻甕聲顯得更加嚴重，房間內反而還缺少高頻。因此泡棉要結合低頻陷阱一起使用。

  • 考慮房間的獨特性</br>

    沒有成套的解決方案，不同的房間需要不同的處理方式、不同的關注點和不同的考慮。要做到盡可能多地了解聲學基礎理論、房間對聲音的影響以及聲學處理技巧，才能對每個房間進行有針對性的處理。</br>

• 辦公桌和揚聲器的位置

  • 對稱性</br>

    為得到最佳的立體聲像定位，桌子和監(jiān)聽位置應該設在兩個側墻間的居中位置上。如果立體聲像不平衡，在混錄時做的聲音平衡就有問題；

  • 揚聲器放置</br>

    規(guī)則：不要使你的揚聲器與距離最近的邊墻之間的距離、與另一個揚聲器之間的距離、與前面墻之間的距離相等。
    揚聲器向任何方向都發(fā)聲，如果上述距離相等，來自各方向反射回來的頻率會導致房間的低頻累積；

  • 接近前面的墻</br>

    • 不要將揚聲器直接向后靠著墻</br>
      否則，從揚聲器背部發(fā)出的、反彈到前面的墻上然后沿著監(jiān)聽方向返程的聲音與從揚聲器超前發(fā)出的聲音相混合，就會產生梳妝濾波效應；
    • 把揚聲器從墻面移開</br>
      這樣，揚聲器與前面的墻有一些距離，反射后的信號會有足夠的延遲時間，從而避免梳妝濾波效應或相位問題；
    • 在揚聲器后面放置一些低頻陷阱和吸聲材料</br>
      把從監(jiān)聽位置反射回來的聲音減到最少。
    • 避免處于「絕對中間」