什么是遮蔽效應(yīng)Masking Effect？
為何在環(huán)境噪音強(qiáng)的地方，我們必須把音響的音量提高才能聽(tīng)得清楚？這就跟人耳所謂遮蔽效應(yīng)(Masking Effects)有關(guān)。最常見(jiàn)的例子是，當(dāng)我們開(kāi)車(chē)聽(tīng)音樂(lè)時(shí)，如果引擎聲與風(fēng)聲較強(qiáng)時(shí)，就會(huì)不自覺(jué)的把音量調(diào)大，這樣才能聽(tīng)得清楚音樂(lè)。如果把車(chē)停下來(lái)，馬上會(huì)覺(jué)得音量太大了，超過(guò)耳朵能忍受范圍。這就是遮蔽效應(yīng)，是噪音遮蔽了音樂(lè)，使得耳朵的音量門(mén)檻提升了。一旦噪音移除，耳朵的音量門(mén)坎又恢復(fù)正常。
所以，當(dāng)我們家里的聆聽(tīng)空間很安靜時(shí)，音響的音量不必開(kāi)大聲，我們就覺(jué)得音量已經(jīng)足夠了。而當(dāng)我們?cè)诔畴s街邊的音響店聽(tīng)音樂(lè)時(shí)，音量通常都要開(kāi)很大，我們才會(huì)聽(tīng)得清楚音樂(lè)，這是因?yàn)樵胍粽诒瘟艘魳?lè)。當(dāng)音響開(kāi)大聲時(shí)，各種失真也會(huì)相對(duì)提高，聆聽(tīng)空間的反射音量感也會(huì)增強(qiáng)，這都不利于聆聽(tīng)音樂(lè)。
當(dāng)聲波遇上界面或其他擋住的物體時(shí)它會(huì)產(chǎn)生什么反應(yīng)呢?
我們就說(shuō)界面好了，聲波遇上界面，會(huì)有三種結(jié)果，第一種是被吸收，第二種是被反射，第三種是穿過(guò)去。被吸收的情況通常是被軟質(zhì)多孔材料吸收，讓聲能轉(zhuǎn)為熱能；或者是激起板子或墻面振動(dòng)，讓聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。至于穿過(guò)去，通常都是頻率很低，波長(zhǎng)很長(zhǎng)，可以穿到戶(hù)外或隔壁人家，讓人聽(tīng)到遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳來(lái)的低頻，或其他頻率。聲波被吸收，或穿過(guò)墻面很容易了解，唯有反射比較難處理，由于雜亂的反射音會(huì)造成聆聽(tīng)音樂(lè)的干擾，所以我們通常都要讓聲波「均勻擴(kuò)散」，這樣才能聽(tīng)到好聽(tīng)的聲音。
想要吸收聲波，要用軟的材料還是硬的材料?
一般都會(huì)使用軟的材料來(lái)吸收聲波，如果是硬的材料，那就不是吸收，而是振動(dòng)，利用木板或其他板材，引起某頻率的共振，將聲能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
用軟的材料來(lái)吸收聲波，是越薄越好?還是越厚越好?
那要看想要吸收頻率的高低，還有量感。如果想要吸收的頻率很低，那就要用越厚的吸音材料；想要吸收的頻率比較高，就用比較薄的吸音材料。
吸音材料是貼墻安置吸音能力較好呢？
還是留有空氣層吸音能力較好？
如果把吸引材料緊貼墻面，其吸引能力不如在吸音材料與墻面之間留有空氣層。留有空氣層不僅能提升吸音的能力，還可以產(chǎn)生隔音的效果。通常，如果把吸音材料與墻面之間留有四分之一波長(zhǎng)的空間時(shí)，吸音能力會(huì)是最好的，這就是所謂Quarter Wavelength Rule。例如，假若您想以吸音材料吸收100Hz的頻率，讓我們先計(jì)算100Hz的波長(zhǎng)是3.43公尺，3.43公尺的四分之一就是大約0.85公尺。這也就是說(shuō)，您必須把吸音器材跟墻面之間留下0.85公尺的空隙，這樣才能達(dá)到最佳的吸音效果。同樣的，假若您想吸收1000Hz頻率，就要在吸音材料與墻面之間留有8.5公分的空隙。
把吸音材料懸在離墻8.5公分處？
那勢(shì)必要做一個(gè)腔體，這對(duì)于DIY來(lái)說(shuō)比較困難，
有沒(méi)有比較簡(jiǎn)單的方法？
假若您不想做個(gè)腔體，讓吸音材料與墻距離8.5公分，還有一種更直接的方法，那就是使用8.5公分厚度的吸音材料，這樣也能達(dá)到四分之一波長(zhǎng)吸收1000Hz的效果。換句話(huà)說(shuō)，如果想要吸收100Hz，最適當(dāng)?shù)奈舨牧虾穸仁?00Hz波長(zhǎng)的四分之一，那就是85公分厚度的吸音材料。至于這么厚的吸音材料要多大片？多大捆？重量多少？這都跟想要吸收的量有關(guān)，還要經(jīng)過(guò)計(jì)算。
到底這種四分之一波長(zhǎng)吸收理論的根據(jù)是什么呢？
這是因?yàn)樗姆种徊ㄩL(zhǎng)處是聲波的壓力與空氣分子的速度關(guān)系剛好相反的地方�？諝夥肿拥牧鲃�(dòng)速度越快時(shí)，摩擦越大，吸音的能力也就越好。而空氣分子流動(dòng)速度越快，代表此處的空氣壓力越小，四分之一波長(zhǎng)處剛好就是空氣壓力最小、但流速最快的區(qū)域，所以吸音能力最強(qiáng)。
談到聲波擴(kuò)散，
大家都在說(shuō)二次余數(shù)擴(kuò)散器，到時(shí)這是什么東西？
Quadratic Residue Diffuser二次余數(shù)擴(kuò)散器。此處的“二次”指的是二次方，余數(shù)指的是自然數(shù)除以質(zhì)數(shù)（除了1以及本身之外，無(wú)法除盡的數(shù)）這后所剩的余數(shù)。二次余數(shù)擴(kuò)散器就是音響迷常見(jiàn)的美國(guó)RPG擴(kuò)散器，不過(guò)RPG擴(kuò)散器并不稱(chēng)為二次余數(shù)擴(kuò)散器，這里面有一段故事：二次余數(shù)全名為Quadratic Residue Of Prime Numbers，這是一種數(shù)學(xué)序列模式，但被德國(guó)物理學(xué)家、聲學(xué)專(zhuān)家Manfred R. Schroeder拿來(lái)研究出一種有效擴(kuò)散聲波的Reflection Phase Grating（反射相位柵格），這也是RPG公司的名稱(chēng)由來(lái)。
在1970年代，Schroeder接受委托，研究歐洲二十幾個(gè)被大家認(rèn)為音響效果出眾的音樂(lè)廳。當(dāng)時(shí)他發(fā)現(xiàn)受歡迎的音樂(lè)廳都是鞋盒子形狀，也就是狹長(zhǎng)的長(zhǎng)方形空間，而非寬度比長(zhǎng)度大的空間。經(jīng)過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)原來(lái)鞋盒型空間的二側(cè)墻距離觀(guān)眾比較近，從二側(cè)墻傳到二耳的聲波聽(tīng)起來(lái)差距較大，從天花板傳來(lái)的聲波二耳聽(tīng)起來(lái)差距不大，或許是這個(gè)原因，讓鞋盒型空間更受觀(guān)眾歡迎。
當(dāng)然，音樂(lè)廳的聲學(xué)情況很復(fù)雜，并不是以上簡(jiǎn)單的推測(cè)可以涵蓋�？傊�，Schroeder據(jù)此研究出聲波的擴(kuò)散對(duì)于人耳的聆聽(tīng)有極大的幫助，并于1975年發(fā)表二次余數(shù)擴(kuò)散器的論文，從此把室內(nèi)聲學(xué)空間的處理帶入新的時(shí)代。到了1983年，在Naval Research Laboratory任職，專(zhuān)精研究聲波繞射的物理學(xué)家Peter D’Antonio創(chuàng)立了RPG公司，開(kāi)始大量生產(chǎn)以二次余數(shù)擴(kuò)散理論為基礎(chǔ)的聲波擴(kuò)散器，并且推廣到各錄音室與音響空間，RPG的產(chǎn)品以及二次余數(shù)擴(kuò)散理論慢慢被大眾接受。
要怎么計(jì)算裝蛋器所能作用的頻率？
其實(shí)不論是高頻、中頻、低頻都可以這樣計(jì)算。假設(shè)裝蛋器的深度是3公分，我們可以計(jì)算哪個(gè)頻率的波長(zhǎng)是3公分，以音速343公尺除以0.03公尺，得到11.43kHz，就說(shuō)是11kHz好了，那么高的極高頻很容易在空氣中被吸收，根本不需要特別處理。所以，如果在墻壁上貼裝蛋器，其實(shí)心理作用大過(guò)實(shí)際效果。
在墻上掛棉被、地毯，在墻角放枕頭有效嗎？
棉被地毯當(dāng)然可以吸收某些頻域的高頻，枕頭也可吸收一點(diǎn)，但那都是亂槍打鳥(niǎo)，你根本就不知道自己是要吸收那些頻率，吸收的量是多少？現(xiàn)在實(shí)體店或網(wǎng)絡(luò)上有很多聲學(xué)處理器，價(jià)格并不高，去買(mǎi)那些聲學(xué)處理器來(lái)使用絕對(duì)比用棉被地毯枕頭效果還好。
到底哪個(gè)頻域才需要特別去吸收與擴(kuò)散呢？
一般而言從200Hz到2000Hz這段頻域要注重的是擴(kuò)散，2000Hz-4000Hz這段頻域要注重的是吸收，4000Hz以上的頻域其實(shí)不必費(fèi)心處理，因?yàn)槭覂?nèi)的家具擺設(shè)等就能把過(guò)多的頻率吸收掉。而200Hz以下大多受制于Room Mode所產(chǎn)生的中低頻、低頻峰值，這么低的頻率如果想要用二次余數(shù)擴(kuò)散器來(lái)處理，其體積勢(shì)必會(huì)很巨大，這是不切實(shí)際的，必須以低頻陷阱（Bass Trap）方式來(lái)處理。所以，聆聽(tīng)空間需要的是二次余數(shù)擴(kuò)散器，以及吸收高頻的一些聲學(xué)處理器，這些在市場(chǎng)上都可以買(mǎi)到，每件聲學(xué)處理器都會(huì)列有吸收頻域的規(guī)格，以及吸收的量。
|
