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解讀聽音室的三維尺寸的選擇方法

  室內共振模式雖然會在頻率響應上產生些峰值和谷值,但卻可以通過挑選房間的長、寬、高的合理比值來使共振模式在低頻端分布能夠更為均勻些而將這些峰值和谷值減為最小。現在便以大小完全相同,但房間的長、高、寬比不同的兩間房間為例,看看室內共振模式的不同影響。
解讀聽音室的三維尺寸的選擇方法
  第一間聽音室的長、高、寬尺寸比例不大好。其長度為7.3m,寬度為4.88m,高度為2.44m。因此,可分別計算出在長、高、寬上的室內共振模式。
  注意長度上的第三共振模式(f3)為72Hz,跟寬度上的第二共振模式(f2)的70 Hz以及高度上的第一共振模式(f1)的71Hz基本上重合,這三個共振模式的重合,便會在頻率響應的70Hz處產生一個極大的峰值。這種極令人討厭的情況還分別在140Hz,213Hz以及284Hz時出現。這些共振模式之所以會重合的原因是:聽音室在長度、寬度和高度上的比值剛好為倍數的關系。實際上,長、寬、高的三個共振模式中,在頻率70.6Hz,141.2Hz等的頻率上是完全重合的。由于四舍五入的關系,才將它們稍微拉開了點了而便于觀看
 在105Hz到140Hz之間并無共振模式出現,因此在140Hz的疊積便更易于聽出來。結果便會在重放時聽到一個相當響亮、過重和聲染色嚴重的低音。
 
  共振模式比較靠得近,因而留下的間隔很大。共振模式之間的“空洞”的危害同那些重合的共振模式的危害是一樣的。它們將會使相鄰近的共振模式聽得更為明顯。
 
  現在再來看看長、高、寬三維尺寸較好的第二間聽音室的情況。這間聽音室的空間和第一間聽音室差不多。但房間的寬度、高度和長度的比例好些。其長度、寬度、高度的尺寸分別為6.4m,4.27m,3.05m。對第一尺寸所計算出的室內共振模式
第二間聽音室內的共振模式分布得更為均勻些。雖然還是有共振模式的重合,但已不再像第一間聽音室那么嚴重。第二間聽音室的低頻響應便更平坦些,聲染色也少了點,低音也比第一間聽音室的更緊湊結實和更有力些。注意房間大些時,固有的共振模式也自然會多些,因此,如果房間的比例尺寸也好時,分布便會更為均勻。房間越小,室內共振模式的分布便越差。
 
  傾斜的天花板將會使高度上的共振模式也跟著起些變化,因而不會再像普通房間那樣讓共振模式出現在與之相同的頻率上,而是拉開了一點。如果天花的低端為2.4m,高端為3.6m,則在計算時可取高度的平均值3m。傾斜的天花板雖然不能消除共振模式,但卻可以使共分布得到改善。同樣,傾余的墻壁也能夠讓共振模式跟著傾斜,但卻不能消除共振模式。
 
  如果能夠避免使用正方形或立方形的房間來作為聽音室,則室內共振模式的影響便不會顯得那么明顯。也就是說,盡量不用寬度和高度相同或是寬度與長度相等或是長度與高度一樣的房間。當然,三邊尺寸相等或是長邊與短邊成倍數關系的房間也不宜使用。如果天花板高2.4m,便應盡量避免再有2.4m,4.8m和7.2m的寬邊或長邊。注意共振模式是始終存在的。三邊比值好些的房間只不過能夠讓共振模式分布得均勻些而不能阻止共振模式的重合。表3是根據美國聲學家M.M.Louden(勞登)的計算而按照好壞程度列出的房間的最佳比值。 
對于天花板高為2.64m的房間,理想的長度和寬度尺寸便分別應為2.64×1.9=4.94(m)和2.64×1.4=3.64(m)。而對天花板高3.8m的房間,最佳的長度和寬度則分別應為7.3m和5.3m。注意,雖然對于二個不同高度的天花板可以計算出不同的數值。但長、寬、高的比值仍是相同的。正是由這些比值去確定室內共振模式將會如何地分布。
 
  此外,三維尺寸比值好的大房間便比同樣比值的小房間的音響效果要好些。在大房間內會產生更多的共振模式,因之在頻率上會靠得更近些,分布自然會均勻些。但應記住,好的比值并不能阻止共振的發生,只不過能讓共振在音頻頻帶內分布得均勻些。好的比值可以防止共振模式的重合,并消除影響更嚴重的共振模式之間的那些間隔。
 
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