RP22沉浸式音频设计推举规范,
设计房间声学处理
声学处理概述
室内声学处理能够让室底细况实现更好的双声道立体声以及多声道音频的聆听效果,当然也包括日常发言变得更加轻松。须要特殊把稳的一点,室内声学处理影响的是房间内部的声音,而不是用于隔离房间免受外部声音的影响。室内声学处理有两个衡量参数指标。
1. 在时域内,能够呈现清晰的直达声。即高直达声与反射声(D/R)比值。
2. 在聆听频率范围内供应均匀的反射衰减韶光(RdT)。
混响韶光和反射衰减韶光
在室内声学中,传统上第一个要关注的要点,是得到得当的混响韶光(RT)。这方面的标准丈量是RT60,即声源停滞后,声音在扩散型声音特性的房间内衰减60dB所需的韶光。演出大厅和礼堂等大房间都是高度扩散型的混响声场。然而,住宅空间由于太小,无法形成混响声场,反射声每每相对直接声更为突出。因此,在小房间中,考虑反射衰减韶光(RdT)更加实用。
RdT数值紧张由房间内吸声材料的数量、其有效性和安装位置决定的。房间内大型家具,比如椅子、桌子所造成的声音散射或扩散量,以及墙壁和天花板上装饰材料表面的不规则性等则是影响RdT的次要成分。
在家庭影院空间中,要实现的声学处理目标是要掌握32Hz-8kHz声音频率范围内的RdT和早期反射声。所利用的吸声材料,应在聆听频率范围内保持平衡。虽然RdT在低频的数值常日会更大,但目标是使其曲线倾斜,尽可能线性与平滑。
总的来说,RdT数值该当足够低,以确保人声对白的可辨识性不受影响,同时兼顾须要一些声音反射,来产生所需的空间感。如果RdT过低,房间会听起来发闷和很去世,使人在个中逗留产生不舒畅。这种情形的常见结果是前声场和环抱声场的整合度差,体验不佳。RP22推举规范建议将RdT(RT60)掌握在0.2至0.5秒之间,但多声道数的系统想要得到更加精确的定位感,则可以考虑选用轻微偏低的数值。
常见的声学处理设计项目中一个范例反面例子,是在房间空间内利用过多的薄型吸声材料(如20mm或1英寸泡沫或玻璃棉),隐蔽在透声织物的后方。这种方法会过度接管中高频反射,但对低于约1.5kHz频率声音险些没有影响。其结果导致声音产生不平衡性,对声音重现和在该空间中的日常发言体验都很糟糕。此外,这还可能导致校准后设备的破坏,紧张缘故原由是技能职员每每试图通过电子办法补偿高频丢失,而可能导致高音喇叭过载。
反射衰减韶光目标
RdT要达到的目标取决于房间体历年夜小。随着房间体积的增加,目标RdT韶光也会增加。根据房间体积打算目标RdT的公式是:
Tm=0.3(V/100)1/3。个中,Tm是均匀RdT(RT60),V是房间体积,以立方米(m3)为单位。
在1/3倍频程带中丈量时,RdT与频率曲线应在100ms内实现平滑过渡。
基于ITU研究的混响韶光目标值与房间大小的关系
虽然该公式供应了一个目标,但主要的是要把稳,关于高性能家庭影院空间的“空想” RdT仍旧存在浩瀚辩论。在平衡音频性能与营造以人为中央的环境时,RdT目标常日会略高于该公式供应的值。
上图解释了体积为100立方米房间的可接管RdT值范围。例如,一间约长宽高为7x4.8x3米容历年夜小的房间须要达到的RdT值范围
利用经典Sabine公式得到近似RdT数值
实际上,在设计阶段,可以利用经典公式打算全频聆听区域范围内的RT60数值来预测RdT数值。但是必须谨慎剖析结果,尤其是在房间模式区域的频率,紧张缘故原由在于房间低频声音特性是难以预测。详细可以在RP22推举规范附录部分,关于打算混响韶光中有详细的剖析。
这类打算只是供应一个粗略的RdT估值,以作为所需声学处理操持的根本,但实际上是须要在现场环境通过耳朵聆听的办法,参考实际丈量的数值,来进行进行微调(添加或移除材料)。
声学设计指引
目前尚无单一的行业公认声学设计和声学处理运用方法,因此,要实现目标,存在许多不同的履行策略。无论选择哪种策略,直接与反射声(D/R)比值和RdT的性能哀求,该当都能达到。
低频接管
低频能量是最难掌握。因此,房间声学处理设计的最佳出发点是确保有足够的低频接管。为实现低频的RdT目标,考虑选用在这些频率有效的声学处理材料十分主要。须要把稳,这类声学处理材料存在许多不同类型,每个类型都有不同的放置指南。以下是RP22推举规范的干系指引。
1. 在房间角落利用低频吸声材料(有时称为低频陷阱,它们是放置在房间内低频驻波模式的高压区域。低频吸声材料优先选择薄膜/薄板类型,泡棉类型吸声器并非太得当。
2. 可以利用调谐或可调谐低频吸声材料来处理特定驻波模式的频率。要达到最佳效果,它们须要放置在所需处理频率的高压区域。
3. 低频接管可以安装房间内部相对暗藏的部分。例如台阶和楼梯下方,以及墙体内部。
4. 利用主动调度办法,个中特定低音炮放置、设置和校准的组合可有效减少房间驻波模式问题。这应与被动方法结合利用。
5. 房间的布局会影响低频接管。
●刚性混凝土构造险些没有影响。
●木框架与单层石膏板构造会有一些影响,而多层石膏板构造的影响会更大,尤其是如果在层与层之间涂抹增强复合物的情形下。然而,太多层会增加构造质量,反而形成没有吸音特性的刚性隔离器。
●在建造过程中,安装在弹性剪力装置或其他隔离装置上的石膏板会产生显著效果。
虽然总能从上述第2点和第3点实现一定程度低频接管效果,但它可能是不可预测的。应考虑在系统落成进行后期丈量,进行额外低频吸声处理。
针对屏幕扬声器干系的声学处理
电影和电视音轨中的大部分声音,以及险些所有的人声对白都是来自屏幕扬声器。在家庭影院空间之中,听众所听到的声音是直接声和反射声的结合,而这两种不同类型的声音,共同影响着听众所感知的空间大小、声音细节和语音可辨识度。
来自墙面、天花和地面的一次反射声,因其是继直达声之后,第一个到达聆听位置的声音而得名。它们常日也是继直达声之后最响的声音,但由于在弹射至听众路径上的不同间隔和各种表面的反射特性,使得它们变得更为繁芜。由此而产生的更长传送路径会导致初始延迟差(ITDG),也便是声源经反射点到达人耳的延迟,这可能对声音的定位、音色和清晰度产生有益或有害的影响。因此,这些问题应在家庭影院房间的声学设计阶段就该当得到办理。
如果达到韶光短(常日小于30ms)且频谱形状相似,一次反射声可对直达声产生正面增强的效果,供应良好的可辨识度并增加感知声源宽度(ASW)。相反,如果到达韶光较长、能量水平相对较高,频谱形状与直达声不同,一次反射声会危害聆听感想熏染,产生声像模糊的征象。进一步增加ITDG(超过约60-80ms),就会开始产生反应问题,影响到声像定位,个中单个声音、乐器或声音工具随意马虎被感知为来自两个或多个不同的位置。
将直达声与反射声(D/R)比值降落可以有效提升清晰度。在镜面反射点(墙面以单次反射的形式,将声音返回聆听位置的点)放置吸声或扩散材料,可以减轻这些反射声可能对聆听体验所带来的不良影响,提升它们的正面贡献。当前置扬声器单独事情时,尤其是电影的声音信息被“硬切分”到个中一个扬声器时,此时可以得到最为明显提升效果。在电影播放的过程中,中置扬声器大部分韶光都是独自事情的,一些来自墙面的反射声或散射声,可以营造空间感,而听众常日也会较为喜好这种声音。
●对付双声道立体声或多达7个听众层的扬声器,在侧面一次反射声镜像点位置,利用扩散板可减少定位声反射,让听众所感知的空间感变得更大。须要留神侧墙前方有部分反射声对声场是有益的。
●当前增宽扬声器(FWL/FWR)位于屏幕扬声器的镜面反射点时,在前增宽扬声器四周安装吸声材料。
●对付高通道数系统(大于7个听众层扬声器),对屏幕扬声器一次侧面反射点利用吸声材料处理可能会有益。
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未完待续