了解工作室的声学处理和房间模式

83116300 · 发表于 2024-8-13 22:48:36

当我们说录音室环境中的声学处理时，我们指的是房间内的声音处理，而不是声学隔离（隔音）。

声学处理当然不会减轻任何不满邻居对隔壁家庭工作室发出的砰砰低频的抱怨。虽然在经过精心处理的房间里，声音可能会听起来很棒，也很平衡，但声音还是会跑到外面。

每个录音室的声学特性和房间模式都不尽相同，会造成特定频率的增加和减少。
计算演播室的房间模式可以让你了解应安装哪些声学处理设备以及应将其放置在何处。
低音陷阱、宽带吸收器、扩散器和谐振器的组合将帮助你获得一个经过处理的录音室空间，从而显著提高你的监听能力。

声学处理的内容、地点和方法

在上一期节目之后，我们假定我们的录音室现在已经全部测量完毕，监听音箱已最佳地放置在房间的尺寸范围内，从混音位置看，形成了一个漂亮的对称等边三角形，即我们的位置大约是房间长度的 38%。

我们的监听音箱放置在支架上，因此与录音室的桌子分开，除此之外，我们还使用了类似 Primacoustic 后座稳定器或 IsoPad 的装置，在表面、支架和音箱之间形成一定的隔离，从而进一步与支架本身脱钩。

有了这些基础，我们就可以对房间进行 "处理 "了。但是，在我们开始使用各种鸡蛋盒（最传奇的声学处理神话）之前，我们到底要做什么呢？

吸音板
已知每一个房间（也许消声室是唯一的例外）都有一套特定的房间模式，而这些模式是由房间的特定尺寸决定的。但你可能会问自己，什么是 "模式"，我为什么要关心这个问题？就录音室监听而言，房间不仅仅是一个任意摆放设备的空间。就像一个巨大的密封扬声器箱体或庞大的乐器机身一样，我们的房间本身也带有一系列独特的共振和固有频率特性，这些特性反过来又直接抑制了我们准确感知声音的能力，从而使我们离监听位置 100% 精确度的黄金标准越来越远。

在上述这些共振中，最有影响力和最容易识别的是房间模式--房间本身的物理和设计中就存在的问题频率集合。
它们完全取决于房间的尺寸，只要我们知道房间的长度、宽度和高度，就能在踏入房间之前识别出来。

这些房间模式是我们聆听空间声学特征的一部分，反过来会对我们在其中感知声音的方式产生巨大影响，当房间受到扬声器等声源的激励时，会产生频率响应的峰值和峰值。简单地说，房间模式是不可避免的，而且几乎总是存在固有的问题，因此我们必须尽可能地识别和处理最糟糕的房间模式。

但我们该如何识别它们呢？首先要注意的是，房间模式可分为三种类型：轴向、切向和斜向。
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轴向模式是最主要的模式，发生在一对平行表面之间（如房间的前后墙壁等）。切向模式发生在两对平行表面之间（如前/后墙和侧墙），强度是轴向模式的一半。最后，斜向模式发生在三对平行表面（前/后、两侧和天花板/地板）之间，强度是轴向模式的四分之一。

从这些模式中强度最大的模式来看，第一种轴向模式的频率与房间的尺寸成正比，相当于每个尺寸长度的两倍。对这些模式的基本了解将有助于我们理解从哪里以及如何开始处理这些模式。

例如，我们假设一个房间的尺寸如下：长 4 米，宽 3 米，高 2.5 米。在这种情况下，第一个轴向模式（1-0-0）将是房间的长度（因为它是最长的尺寸），其波长为 8 米。我们可以使用公式 ƒ = v/W（频率 = 速度除以波长）来计算这个波长的频率。

假设我们的速度为 344 米/秒（21 摄氏度时的声速），则第一个轴向模式的频率应为 43 赫兹。继续这个例子并利用频率公式，我们的第二个轴向模式（0-1-0）将是 57 赫兹（宽度维度），第三个轴向模式（0-0-1）将是 68.8 赫兹（高度维度）。通过计算第一个轴向模态，可以计算出所有其他轴向模态（第一个轴向模态的谐波）以及切向模态和斜向模态。整理这些信息可以让我们更好地了解特定房间内需要解决的声学问题，下面我们就来看看处理类型。

低音陷阱
毫无疑问，你要么听说过这些装置，要么已经猜到了它们的作用。没错，它们能捕捉低音和低频。在较小的房间里，低音的堆积尤为普遍，也很成问题。这是因为这些房间模式都在我们的听觉范围之内，而且会迅速堆积。如前所述，由于房间尺寸小于声波本身的尺寸，声波会在平行表面之间反射，要么被加强（产生峰值），要么被抵消（产生空或凹陷）。

这使得房间内特定频率的声学表现失真，如果完全不加处理，会对混音环境造成潜在的影响。使用低音陷波器可大大有助于控制这些在房间内自由跳动和失控的低频。

一般来说，房间的角落是低频能量积聚最多的地方，因为这里是最大压力和最小速度呈 90 度交汇的地方。在这些地方安装低音陷阱，可以有效抑制低频能量的积累。除非你热衷于使用工具和计算器来尝试自己制作，否则预制低音陷阱是不错的选择，但价格可能会比较昂贵。

Primacoustic
因为在计算特定材料的声学吸收系数时涉及到一些非常复杂的数学，所以专业制造的低音陷波器专门设计用于吸收 100Hz 以下的频率，一般可吸收到中低频（200Hz - 300Hz，取决于设计和制造商）。像 Primacoustics 的 "London "宽带低音陷波器就非常不错，而且物有所值，因为低音陷波器对声音的整体效果非常重要。

宽带吸收器
宽带吸收器覆盖的频率范围更广，是控制中音及以上频率反射的最佳选择。宽带吸收器既可以购买预制的（有许多不同的选择），也可以自己动手制作，方法是制作一个简单的木框，购买一些岩棉或类似材料和一些透气织物。不过，和低音陷阱一样，除非计算出所用材料的吸音率，否则要准确知道你要吸收的频率范围会有点模糊，但仍然有效。

要知道这些吸收器的位置，有一个简单的小窍门，那就是使用镜子。在混音位置，伸手将镜子放在监听器各自的高音单元前。直接对着镜子看，你应该能看到自己和身后的一些墙壁。你从镜子中看到的墙面就是你需要吸音的地方。在这些区域进行声学处理，将大大有助于控制反射回来的声音。

同样的技巧也可以应用在房间周围。找人拿镜子沿着侧墙移动。只要你能从反射中看到显示器，就可以在任何地方放置吸音板。简单。这也包括房间的天花板，它经常被人遗忘，但同样重要。混音位置正上方的空间是最重要的，如果正确放置吸收器，就会形成无反射区（或称 RFZ）。这意味着混音位置周围的所有边界都经过声学处理，从而最大限度地减少对该位置的早期反射，进而产生更均匀、更准确的频率响应。

使用宽带吸收器最大化低频吸收的另一个技巧是利用四分之一波长规则。根据这一声学规则，将吸音器放置在距离墙壁边界的这一点上，可以最大限度地提高吸音效果。显然，在较小的房间里，这可能会受到限制，而且在距离墙壁 30 厘米远的地方放置吸音器也不是做法，但即使在距离墙壁 5 厘米-15 厘米远的地方放置吸音器也会有所帮助。

音频扩散器扩散器可以将频率分解并随机散布在房间内，而不是让频率从表面反弹回来，或被低音陷阱或宽带吸收器吸收。虽然这听起来有些混乱，但它非常有助于分散频率能量和积聚，使房间充满声学活力，而不会产生积聚问题。扩散器通常有两种设计类型：反射相位光栅（RPG）或二次残余扩散器（例如 Primacoustic Razorblade QRD 扩散器）。

扩散器涉及一些复杂的数学问题，需要精确计算扩散的井深（和相应的频率），因此是声学处理设备中最昂贵的。如果预算不允许购买专业制作的扩散器，书架也能在一定程度上模拟这种效果。书本的不同高度、深度和厚度有助于随机化与它们相互作用的声波，因此在书架漫射器中如何摆放书本是一个有创意的游戏。放置扩散器的一个好位置是靠后墙，正对混音位置，有助于分散和随机化反弹到混音位置的频率。谐振器

亥姆霍兹谐振器可能是最不常见的声学处理方法，它可以很好地解决窄频谱中特定低频段的吸收问题。根据相位反转原理，谐振器与传入频段相互作用，使其振荡，并以反相方式重新发射这些声波，从而衰减频率。这些谐振器可以是圆柱形的，悬挂在吸收器中，也可以是独立的装置。与低音陷阱和扩散器一样，低音陷阱和扩散器的成本较高，需要复杂的数学计算才能计算出目标频率。

最后的思考显然，声学处理很容易过度。完全消音并不是我们想要达到的目的，因为我们并不喜欢用这种方式听音乐，这太不刺激了。我们仍然希望录音室能有声学上的 "生命"，如果我们把房间弄得太死，很可能会因为我们在房间里听到（或更确切地说没有听到）的声音，而在混音中不知不觉地增加不必要的高端音量。

经过完美声学处理的房间是不存在的-- George Massenburg 的 Blackbird 录音室也许是唯一的例外--因此，每个录音室空间总会有一定程度的妥协和异常。意识到这些不完美之处，并训练我们的耳朵识别它们，是关键所在。尝试并改进你的方法，使录音室的吸音效果和生命力达到理想的平衡。

有关录音室的声学处理，请查看 Primacoustics 的专业产品系列。

官网：https://www.ambertech.com.au/brands/primacoustic

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