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麥克風使用時要知道的10個重要聲學知識(二)

2012-06-18

5. 聲散射
聲散射通過使用散射器或者簡單的只是使用房間內陳設的各類設備和家具來實現。當聲音打到物體表面時會被反射到多個不同方向。這個物理表面必須有足夠 大的面積,以對應需要被散射的聲波波長。這就是為什么很少會見到低頻散射器。為了防止聲反射會干擾立體聲聲場,散射器必須在一定頻率以上的范圍內有效,例 如600至800Hz。同樣還要注意的是通常有效的散射器還會起到一定的吸聲作用。在散射器的有效范圍內,其吸聲系數大約在0.2左右。
 麥克風使用時要知道的10個重要聲學知識(二)

                                             施羅德散射器
如何散射聲音

  1. 大量的設備堆積和家具陳設通常會起到很好的散射作用
  2. 堆滿書的書架會起到很好的效果(并且有很寬范圍的吸聲作用)
  3. 散射器(施羅德型)可以很好的散射聲音,可以是垂直或水平方向,也可以是兩者同時.
 
麥克風使用時要知道的10個重要聲學知識(二)   這段音頻樣本演示了聲音經堅硬及平滑的表面反射和經漫射表面反射之間的不同
音箱分別放在玻璃窗及漫射面的前面,聲音是在音箱距離玻璃窗或漫射面之間一半的位置進行錄制。
請注意漫射面是可反射的,通常情況下根據頻率而定。這就是為什么直達聲和散射聲疊加后仍然有聲染色的原因。
 
6. 駐波
在開放空間里,聲音會自然向各個方向傳播。而在房間里,當聲音碰到墻壁時,它會被反射回房間內。這樣聲音就會在兩面同樣的平行墻之間來回傳播,在角落里來回傳播,等等。低頻波長通常與房間的尺寸相近,尤其較小的房間。
一 個有趣——但通常都不怎么受歡迎——的現象我們稱之為駐波。當某個特定的波長正好與房間尺寸相近時,隨著你在房間內錄音或聽音的位置不同,所得到的聲壓級 差異會非常巨大。在房間交界處聲壓級會達到峰值——在房間墻角處最強。而在房間的其它位置,同樣的頻率可能會低上20到30dB。 想象一個靠近墻壁擺放的音箱。聲源(也就是音箱)產生聲音,從音箱幅射出來,打到對面的墻壁并返回到聲源處。如果它恰好在音箱發出下一個同樣頻率聲音的波 長周期時到達音箱位置,那么上一個反射聲和新的聲音處于同一相位位置。兩個聲音同時會向對面的墻壁傳播。到達墻壁后它們會同時被反射,同時到達音箱并與音 箱發出的第三個波長周期混合,以此類推。
兩個平行墻壁之間所產生駐波的最低頻率,其波長等于墻間距離的兩倍。
 
 
舉例:兩面墻之間距離為2.5米,聲音的速度為340m/s,兩倍距離長度為5米。駐波波長的計算如下:
λ = c / f
其中
λ 表示波長(米,m) c 表示聲音的速度(米每秒,m/s) f 表示頻率(赫茲,Hz) 在這里
5 = 340 / f

f = 340 / 5

68 Hz

房間面積越小,對錄音和聲音回放的影響就越大。小的語音間通常最嚴重。不過,在小型的控制室或作曲室可以調節監聽音箱的低頻響應。駐波在所有的房間內都會存在,但可以采取措施將其影響控制在最小范圍。
 
麥克風使用時要知道的10個重要聲學知識(二)
駐波

如何避免或對付駐波
駐波是無法完全避免的。不過,其影響是可以控制的:
1 避免平行墻面
在盒子形狀的房間里,其尺寸彼此不要成整數比。 使用有效的墻角吸聲裝置(多為膜式吸聲器) 盡量保持控制室對稱 讓音箱遠離墻角
麥克風使用時要知道的10個重要聲學知識(二)   這段音頻樣本演示了同一個房間的正中部分的聲場與角落(靠近門口)的聲場之間的對比。請注意,在角落錄音時低頻被提升了。

7. 房間尺寸
房間尺寸會影響到許多聲學參數。較大的房間容積通常意味著較長的混響時間。不過對控制室和錄音棚來說,要確保有足夠的起始空間,尤其是要有足夠的房 間高度。在設計好房間布置,加入吸聲材料,安裝好設備等等工作完成之后,你可能最終不剩下多少活動空間了。 房間的尺寸會影響到駐波的頻率。反射表面之間的距離總會有其特定的聲音特色,小房間的聲音總會是小房間的特點,除非你使用近距離麥克風拾音。 用于排練的房間必須有足夠擺放各類設施的空間。
如果是音樂廳,劇院等等場合,可以將觀眾看作房間吸聲設施的一部分。如果房間容積過小,那么混響時間受到聽眾數量的影響因素較大。
如何得到正確的房間尺寸
過大的房間總比太小的房間好得多 用于錄音和監聽的房間天花板不宜過低
要考慮到房間內的人數(錄音棚,控制室,排練室,小型音樂廳等等),保證足夠的聲學空間。
 
8. 背景噪聲
錄音棚的背景噪聲有可能會成為工作的阻礙,因為它會令錄音渾濁。如果對信號添加壓縮處理,情況還會更糟。噪聲可能來自于電腦的風扇和硬盤,可能是交流聲,可能來自與隔壁房間,或者是大街上車來車往的噪聲。在新聞直播間里,經常還會受到編輯室的噪聲干擾。
在設計不同類型的房間的時候可以采取不同的噪聲度量標準:NR-15/NC-15(SPL近似于SPL20dBA)或NR-20/NC-20(SPL近似于25dBA),取決于房間的用途。



麥克風使用時要知道的10個重要聲學知識(二)
NR曲線的例子,采用1/1八度帶寬噪聲頂部標示測量。測量結果為未超過的最低噪聲度量曲線(=NR-25)

如何避免房間噪聲
  1. 移除所有的噪聲源(就是這么簡單)
  2. 使用近距離(以及更近的)麥克風錄音
  3. 利用近距離麥克風的近講效應降低遠距離聲源的低頻
 
9. 機械振動
建筑內部的機械振動部分會產生可聽到的聲音。如果麥克風架放置在振動的地面上,可能會讓麥克風產生噪聲。同樣房間內某些松動的機械部分也會造成麻煩。
麥克風使用時要知道的10個重要聲學知識(二)   這段音頻樣本演示了正確使用話筒防震架的效果。分別使用三種不同的裝置將一支槍式話筒(DPA4017B)裝在話筒支架上。錄音工程師不斷踢話筒支架的腿。每段“踢支架”的音頻錄音時分別打開或關閉了DPA4017B的低切開關。

使用了以下三種防震裝置:
1.  標準的話筒夾UA0639。沒有減震,碰撞的聲音通過話筒支架進入到話筒
2.  防震架UA0897。現在聲音主要是在空氣中傳播
3.  RWK4017防震架(針對DPA4017mk2進行了優化)。更少的機械震動,好像只有在空中踢蹬的聲音。
 
如何避免機械振動
  1. 使用麥克風防震架避免從麥克風拾取到振動噪聲
  2. 減震系統的共振頻率必須低于錄制聲音的最低頻率
  3. 降低共振頻率,使用較厚和較軟的懸浮層
 
10. 耳機
在很多時候耳機都是一個實用的辦法。它可以將你和周圍的聲源隔離開。不過,要注意耳機的音量不要太大(應當遵循一定的耳機音量標準)。要注意不要讓耳機的聲音漏出到麥克風中。如果耳機用于個人監聽或返聽,那么耳機信號應當與麥克風信號處于同一相位。

 
 
 
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