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极致捕鱼:捕鱼送现金声学处理之吸音原理解析

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发布时间:2015-02-27 09:43 来源:中国捕鱼送现金网 阅读: 次 我要投稿

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吸音原理

 

吸音材料主要分为微孔型和纤维型的,它们并没有本质的区别,吸音原理就是给声音留下可进入的通道(无数连绵在一起的微小孔洞组成的通道,或者由数不清的纤维交叉在混在一起而形成数不清的细小缝隙),但是声音一旦进去就出不来了,由于通道太乱太长,声音在里面钻来钻去左冲右撞,在这个过程中逐渐消耗掉能量,就起到了吸音的作用。所有的具有杂乱无章的很长的细微通道的东西可以作为吸音用途,比如棉花,各种纤维帮,棉、海绵、地毯;但象普通泡沬、鸡蛋盒、木板之类的东西就基本没有吸音作用。另外,针头的表面(好似把许多根针捆成一捆从而形成的“平面” )理论是中最好的吸音材料,声学实验室全是如此设计,原理就是声音到达“针头”状表面以后,不断地向里反射,而永远不会向外反射出来,这种表面能象黑洞一样把声音(还有光)完全吸收。不过这种方法造价昂贵,录音棚一般都玩不起,也不需要这么彻底的吸音,所以录音棚都是采用前面的材料。

需要提醒大家的是,不同频率的声音,被吸收的状况是不同的。高频声音波长短,很容易就能被吸收,而低频声音的波长很长,可以轻易穿透障碍物。对于低频声音,不但难以隔音,而且难以吸收。它不象高频声音那样会在杂乱的细小通道中撞来撞去,而是会轻易地绕过去。不过只要你把吸音材料加厚到一定程度,就可以吸收130Hz以上的低频了。但是要想吸收吸收更低的低频,就得用另外的方法,详情请看低频与驻波那一节。

下图给出一个例子,高频声音波长短,容易被吸收。而低频声音则很难被吸收。

吸音材料都得拿钱来买,怎样合理用钱,是一个课题。我们无需让整个房间都没有一次反射(主反射)声,需要让录音师的位置没有一次反射(主反射)声就行了。因此我们要把吸音重点放在录音师的位置上。如图,录音师会受到两侧墙壁的一次反射(主反射)声的干扰,因此我们只要地墙壁上相应的位置就可以大幅度解决问题了。

 

吸音材料

 

微孔型吸音材料

 

主村有吸音海绵和吸音泡沬。请注意这绝非变通的海绵和泡沬,而是特殊的为了吸音而设计的吸声海绵和吸声泡沬,主要特点是充满了无数细小通道和孔洞 ,普通泡沬绝不可以用作吸音用途。

 

纤维型吸音材料

 

主要有玻璃纤维棉、岩棉、植物纤维棉(包括棉絮、棉被等)。

玻璃纤维棉和岩棉是很好的吸音材料,而且便宜,不易燃,所以大量用于建筑中来隔热,隔音。玻璃纤维棉和岩棉对人体有害,人接触后会很痒,而且这一痒就是一个星期。它们的纤维非常细小,很容易脱落漂浮在空气中,钻入人的皮肤。所以接触它之前一定要穿防护服、戴口罩。虽然现在有新型的环保的玻璃纤维棉了,对人体无害,但是中国还很少。下图是国外的环保型的硬玻璃纤维板。通常把这种加工成硬板状的玻璃纤维棉叫做“硬玻璃纤维板”,吸音效果与软的玻璃纤维棉一样,而且可以保持形状,使用更方便。棉絮是用棉花做的,对人体无害,可以直接挂出来吸音

 

实际上纤维棉的吸音能力比吸音海绵或吸音泡沬要强很多,但它们有一个弱点:软,不容易固定成一个形状,所以不利于用作室内表面材料,如果要使用,至少都要在表面再蒙上一层布,否则既不美观又容易飘毛。一些毛毡、地毯、墙毯等;本质上与这些纤维棉并没有什么区别,但是它们通常很薄,影响了吸音效果。要知道影响吸音效果的是厚度、密度、结构等,而并非纤维本身。越厚、越蓬松、纤维越长越乱的材料,吸音效果越好。

纺织物

 

说白了就是布。布一般不能吸音,除了厚的绒布以外,但是布可以用来包裹纤维棉,遮挡一些丑陋的吸音材料,所以这里的布实际上是一种辅助材料,只具有遮挡和包裹其他材料的作用。
注意,实际上在吸音海绵或纤维棉上面蒙一层布,并不会改善吸音,甚至还有可能减弱中高频的吸音效果,尤其是高频。如果这块布比较密的话,那么中高频声音就容易被挡住,而不能进入吸音层被吸收掉,这是在吸音泡沬上蒙上了一层防水布之后的吸音效果曲线图,从图中我们可以看到高频声音的吸收效果被大大减弱了。

 

所以最好就是根本不蒙布。但如果为了美观需要蒙布的话,就一定要选用透气的布,这样声音才能穿透它,进入吸音层。所以通常我们要选择这种粗布。

 

当然,有些比较厚的布本身就可以吸音,但由于厚度不够,所以只能吸收高频声音,因此这种方法不推荐使用,只能临时用用。

 

最后顺便说一句,鸡蛋盒几乎没有什么吸音作用,国外实验表明,鸡蛋盒仅对600Hz以上的声音有一点点吸音效果。

 

吸音装置及使用范例(一)

 

吸音海绵和吸音泡沬的使用

 

吸声海绵和吸声泡沬,无论多厚多薄,对于高频的吸收都是很好的,但是对于中低频的吸收,却与厚度有直接和重大的关系。

高频声音很容被吸收,无论薄的还是厚的吸音海绵,都能很好的吸收高频,但是低频声音就很难吸收了,必须要很厚的吸音海绵才能搞定。实验给出了不同厚度的吸音海绵对于不同频率声音的吸收能力,只有比较厚的吸音海绵(超过5厘米)才能吸收中高频带的声音。

 

所以我们应尽量使用厚的材料,如果不能全用厚的,那至少也要厚薄混合,如果全用薄的,那么就只能吸收高频声音,而中低频声音仍然会在房间内反射来反射去,整个房间就感觉有点“浑”。

但请千万注意,吸音海绵和吸音泡沬,无论有多厚,都不可能对200Hz以下的低频声音进行有效的吸音,吸音效果几乎是零。对于低频,必须用其他的办法,在《低频与驻波》中有专门的讲述。

国外的建材市场上的很多现成的由吸音海绵和吸音泡沬制成的吸音板成品出售。厂家把这些吸音海绵和吸音泡沬都加工成了一定的形状,这并不是为了美观,而昌有目的的,可以让声音更容易地“进入”吸音材料里面,避免被直接反射回去。另外有些厂家在背面涂了一层胶,买回去后直接就能贴在墙上和天花板上,安装方便。

 

 

吸音装置及使用范例(二)

 

纤维棉的使用

 

玻璃纤维棉和岩棉是很好的吸音材料,而且便宜,不易燃,所以大量用于建筑中来隔热、隔音。玻璃纤维和岩棉对人体有害,人接触后会很痒,而且这一痒就是一个星期。它们的纤维非常细小,很容易脱落漂浮在空气中,钻入人的皮肤。所以接触它之前一定要穿好防护戴口罩。虽然现在有新型的环保的玻璃纤维棉了,对人体无害,且价格相当昂贵但是中国还很少。

下面是北京静美康声学科技公司设计的一种宽屏吸音体,内部高密度进口环保吸音棉,相对一般多孔吸声体4到5倍的密度,以及内部的空腔结构,带来更低的吸声下限和更平坦的吸声曲线。外面包上了一层透声布。高档饰面不但平衡了高频的吸收,同时营造了装饰效果非常好的外观。

植物纤维棉是对人体完全无害的吸音材料,但它不防火,而且贵。不过在中国却也是相当便宜的,在小店里买一床棉絮也就几十块钱。植物纤维棉的用法与玻璃纤维棉和岩棉一样,但它用起来更加随意,可以完全暴露在空气中也没事。另外,由于家家户户都有现成的棉絮和床垫、棉被,因此它们也成了最好的临时吸音材料。

 

用棉被(棉絮)来吸音,效果好而且省钱,就是难看了点。

 

毛毡、地毯、墙毯等,也有一定的吸音作用。但是由于它们通常比较薄,因此吸能吸收高频。

 

地毯是用得比较多的方式,地面的吸音就只能靠它了。相信大家都有这样的体会,地面铺有地毯的房间会比没有地毯的房间安静。所以对于小棚来说,地毯几乎是必需的。

 

吸音装置及使用范例(三)

 

角落吸音

 

墙角等各个角落,通常容易聚集声音能量,因此在角落里布置大块的吸音装置,可以事半功倍。这些装置也是吸音海绵,但却有着巨大的体积和厚度。下面是北京静美康声学科技公司设计的一种角落吸音装置形状为三角柱形,能在占用最小空间的情况下最大量的吸收。三角设计能很容易的安放在角落或墙壁,内部充满阻燃剂,通过英国BS5856防火认证。

低频集中在90度的拐角,墙壁,地板,天花形成的拐角。在这几个位置安装,能非常有效的吸收低频。它能够吸收低至125HZ以上频率。

 

这种装置能够吸收较低的频率,因此人们通常把它们称为bass trap。大的bass trap装置能够吸收所有125Hz以上的声音,实际上是一种全频带吸音装置。不过它们对低于125Hz的低频同样也是无能为力的。对于我们个人工作室来说,大量使用这种角落装置是一种明智的选择。

凡是带有纤维棉的家具,也是很好的吸收材料,比如松软的大枕头、裹成一团的棉絮、某些布制沙发,大型毛绒玩具等等。

附录

 

为什么大型录音棚很少见到吸音装置?

 

一开始我就说过,很多人对吸音有误解,过分夸大吸音的作用。实际上吸音的重要性远远低于防驻波和漫反射。所以,当你看到专业录音棚里很少见到吸音装置时,就没必要奇怪了。

另外,专业录音棚空间大,也是不需要吸音的一个原因。声音在空气中传输时,会损失能量。在越大的空间中,声音需要走更长的路才能反射回来,反射越不明显。而在小空间中,声音就很容易发生了反射了。在小录音棚和个人工作室中,反射所带来的危害要比大录音棚大得多,因此小棚必须比大棚更加加强吸音工作,而不能照搬大棚的做法。对于小棚,尤其是面积很小的住宅中的个人工作室,我的建议是整个房间全部要做吸音处理,不要留任何光滑的平面出来,包括桌子。

专业大录音棚之所以不做完全的吸音处理,也是因为它们有能力准备一些临时吸音板,在需要的时候才使用。而小录音棚和个人工作室没有这个能力,所以必须要做完全的吸音处理。如图,下面这两个专业录音棚在录音时可以灵活放置一些活动吸音装置和吸音板

 

各种材料和物体的吸音系数表

 

这张表提供了各种材料对于各个频率声音的吸收情况。

吸音系数从0到1,0表示不吸音,声音会被完全反射回去,1表示完全吸音,吸音系数越大,吸音能力越强。

吸音原理

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