麥克風(fēng)測(cè)試
使用時(shí)要知道的5個(gè)重要聲學(xué)知識(shí)
混 / 響
- reverberation -
聲音在房間內(nèi)衰減的方式是影響聲音錄制的重要因素。
混響對(duì)聲音的作用是兩面的，
可以更好也可以更壞，
混響時(shí)間是其中重要的條件。
混響時(shí)間指的是從聲源停止發(fā)聲到聲音完全消失所間隔的時(shí)間。
用更技術(shù)性的語言描述就是：
聲音衰減60dB所需要的時(shí)間。
下面的音頻演示了混響時(shí)間
1：0.2秒，小控制室
2：0.5秒，教室
3：2秒，廠房
4：5秒，教堂
5：10秒，體育場(chǎng)
對(duì)語言和人聲的錄音來說，混響時(shí)間必須很短(“寂靜”的房間)。控制室的混響時(shí)間要相對(duì)短一些。而音樂收聲間的混響時(shí)間通常要視音樂類型而定。
一個(gè)房間的脈沖響應(yīng)(聲音取自一只爆炸的氣球)，可以看到所有的獨(dú)立反射。將聲音轉(zhuǎn)換為電平值(這樣可以以dB值讀取)混響時(shí)間的頻率分析。信號(hào)已經(jīng)經(jīng)過濾波器處理。
在這個(gè)例子中低頻(63Hz)的混響時(shí)間已經(jīng)超過了限制，這個(gè)采樣取自一個(gè)用于聲音編輯的小房間。通常而言，關(guān)鍵的問題在于混響時(shí)間隨頻率不同的變化。如果低頻的混響時(shí)間超出中頻太多，就會(huì)造成很大的困擾。
下面是不同應(yīng)用下一般會(huì)采用的混響時(shí)間(500Hz下)：
混響時(shí)間的計(jì)算
T = 0.161 * V / A
T 表示混響時(shí)間，以秒為單位
V 表示房間的容積，以立方米為單位
A 表示房間總吸聲系數(shù)
總吸聲系數(shù)是根據(jù)房間內(nèi)每種材料的吸聲系數(shù)乘以該材料的總面積(平方米)得出。該公式適用于任何需要計(jì)算的聲音頻率。一般經(jīng)常采用的計(jì)算方式是使用從63到8kHz的八度帶通，或從50Hz到10kHz的1/3八度帶通。
如何得到合適的混響時(shí)間
房間內(nèi)總音量的大小和總的吸聲系數(shù)決定了混響時(shí)間。(見下文關(guān)于吸聲的段落)。應(yīng)當(dāng)知道的一點(diǎn)是，穿孔型吸聲材料是非常高效的——但只是在高頻端。這也是為什么需要很多的低頻吸聲來獲得整個(gè)頻段的自然混響。
隔 / 音
- sound insulation -
隔聲也就是防止聲音從一個(gè)房間傳到另一個(gè)房間的方法。基本上要達(dá)到隔聲效果的唯一有效方式就是用厚重的墻和地板/天花板把房間密封起來。要想使相鄰兩 個(gè)房間的隔聲更為有效，那么兩個(gè)房間之間不應(yīng)該有固定的連接部分。一般來說，這意味著每一個(gè)房間都是建立在同一地基上的兩個(gè)獨(dú)立封閉的盒子。
錄音間內(nèi)放置隔板、聲屏障等裝置的效果取決于屏障的尺寸。為了避免低頻衍射繞過屏障，屏障必須非常的大。而在實(shí)際情況中，還是建立封閉的房間更為容易。
有時(shí)候失敗的隔聲原因來自于地板(或舞臺(tái))。為確保不會(huì)拾取到
如何獲得良好的隔聲
低頻的隔聲唯一的辦法就是將聲源放置在獨(dú)立的房間內(nèi)。如果需要非常大的隔聲量，那么房間應(yīng)該有獨(dú)立的墻壁，每一面墻采用三層石膏板或類似的結(jié)構(gòu)制作。地板必須采取浮筑(floating)方式。
對(duì)于高一些的頻率(例如高于300-400Hz)，可以通過聲屏障來獲得一些隔聲量。不過這樣做的效果是很有限的。如果只是在錄音間或舞臺(tái)上用于將樂器分隔開，采用聲屏障的方法可以避免直接聲竄入到相鄰樂器的拾音麥克風(fēng)中去。
吸 / 氣
- Sound absorption -
我們通過使用吸聲材料的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)聲學(xué)的控制，比如控制混響時(shí)間。需要注意的是不同的材料對(duì)聲音各個(gè)頻段的不同作用效果。從技術(shù)上講，我們可以將吸聲系數(shù)界定為從0.00(完全沒有吸收，例如硬質(zhì)大理石表面，所有聲音都被反射)到1.00(例如敞開的窗，聲音傳出后不會(huì)有任何反射)。
通常而言，多孔吸聲體(泡沫，布料，礦棉，玻璃纖維等等)吸收較高的聲音頻率，并且吸聲效果很好，吸聲系數(shù)可以超過0.7。但是，如果多多孔吸聲材料安裝在與硬質(zhì)表面(墻面或地板)有一定距離(25至30cm)的位置，則吸聲范圍可以向下擴(kuò)招到100Hz。
多孔吸聲材料的吸聲曲線
共振吸聲材料(穿孔板，帶狹縫的墻壁等)對(duì)于中頻部分(200Hz至5kHz)有很好的吸聲效果。
共振吸聲材料的吸聲曲線
薄膜吸聲體可以作用于低頻吸聲。這類結(jié)構(gòu)可以成為建筑結(jié)構(gòu)的一部分：輕質(zhì)墻，窗，浮筑地板等等。這類吸聲體效果不會(huì)很高，吸聲系數(shù)范圍在0.2至0.3之間。不過，如果膜結(jié)構(gòu)是建筑的一部分，那么你可以獲得很大的吸聲面積。薄膜吸聲體放置在墻角處會(huì)獲得最大效果。
如何得到正確的吸聲
首先要確定你需要吸收那些頻段的聲音，例如在整個(gè)聲頻段中的某一部分混響時(shí)間太長，需要吸收一些。然后要選擇合適的吸聲體。記住無論吸聲裝置有多么新潮，我們需要的實(shí)際效果，因此在買這類產(chǎn)品的時(shí)候一定確保拿到可靠的參數(shù)說明。
聲反射
- Acoustic reflection -
單次反射
單次反射是有害的。如果麥克風(fēng)同時(shí)拾取到直達(dá)聲音和一個(gè)單次反射聲，會(huì)造成梳狀濾波，即在整個(gè)頻譜范圍內(nèi)產(chǎn)生間隔的聲音加倍和聲音抵消。因此，單次反射永遠(yuǎn)是應(yīng)該杜絕的現(xiàn)象。
在控制室內(nèi)內(nèi)存在的各類反射(來自桌面和天花板)通常都會(huì)造成類似梳狀濾波的聲染色。雖然垂直反射一般很難被聽到，但過強(qiáng)的單次反射還是應(yīng)該避免的。
在錄音間或音樂廳，多次反射聲是散射聲場(chǎng)的一部分，它左右著聲音的走向，讓所有樂器都能被聽見。混響也可以視為多種反射聲的組合。
如何避免單次反射
過強(qiáng)的單次反射可用下面幾種方法解決：
在反射面采用吸聲材料
在反射點(diǎn)放置散射器
控制反射方向，使其不會(huì)進(jìn)入耳朵或麥克風(fēng)
在錄音時(shí)要適當(dāng)利用麥克風(fēng)的指向性原理，將麥克風(fēng)拾音的盲區(qū)指向反射聲來源方向。
背景噪聲
- background noise -
錄音棚的背景噪聲有可能會(huì)成為工作的阻礙，因?yàn)樗鼤?huì)令錄音渾濁。如果對(duì)信號(hào)添加壓縮處理，情況還會(huì)更糟。噪聲可能來自于電腦的風(fēng)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(jīng)常還會(huì)受到編輯室的噪聲干擾。
在設(shè)計(jì)不同類型的房間的時(shí)候可以采取不同的噪聲度量標(biāo)準(zhǔn)：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。
NR曲線的例子，采用1/1八度帶寬噪聲頂部標(biāo)示測(cè)量。測(cè)量結(jié)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(fēng)錄音
3、利用近距離麥克風(fēng)的近講效應(yīng)降低遠(yuǎn)距離聲源的低頻
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