2015年2月14日 星期六

入門 -- 頻率與空間尺寸到底有啥關係勒?

之前去fuu家(http://records2ear.blogspot.tw/2011/11/fuujbl4350_04.html),他那空間座位旁有根柱子,相當突兀,
原來是那位置本該有隔間牆,但為了讓空間長度達到20Hz的半波長8.5m,刻意改動牆面,因此成了這怪怪的樣子...
這說法當年我也在音響雜誌上看過,前兩年有人解釋過了,雜誌也承認是錯誤觀念;
只是,一個錯誤觀念可能得經過數十年才會徹底澄清,似乎還是得要認真提一下...

且讓我們再回頭思考一下,音波由喇叭發出傳遞到耳中這過程是怎麼回事,

假若喇叭唱個1KHz訊號,振膜便是以1KHz頻率往復移動,推/拉動空氣,這能量在空氣中傳遞,我們稱這為波,人耳感受到這波,轉成聲音感覺;
1KHz如此,20KHz如此,20Hz亦如此;
喇叭擺很近如此,擺很遠亦如此;
只是擺遠些高頻在空氣中傳遞的衰減量會比較大一點,音量聽來會略小一點點;
那低頻呢?空氣衰減影響不大,這我很清楚,我住處在山上,夏天深夜偶有小鬼開車上來在近百公尺外的涼亭開大音響,一陣陣低頻聲一直傳過來...吵到大家call警察上來教訓小鬼...
那喇叭擺近呢?會不會影響低頻?
回頭想想前面提的音波傳遞過程,當然沒差啊~

距離影響不大,那麼空間呢?例如說一般方形房間的四個牆面加上地板與天花板,有啥作用?
這是之前在廖老哥那裏測量箱體效果時的擺設方式,
測量結果,二個不同單體,同一個箱子,
可以看出80Hz以上到300Hz起伏差異不大,約40Hz還有約-9dB振幅;
順便一提,40Hz的波長8.5m囉~

倘若在遠處聆聽位置測量,

就會變成這麼慘...
這是因為總共六個牆面會反射音波,這些間接音疊到直接音上或增幅或減幅(同相或反相),看來就亂七八糟。
因此測量喇叭本身要在近距離,測量含空間的整體才在聆聽位置。

若是用耳機呢?
那當然是比近距離測量還要來的乾淨囉~

喔,那一開始提的20Hz半波長8.5m與空間尺寸這題目呢?
我們可以這麼想,前面推論音波傳遞過程沒有提到空間,倘若在一個空間內呢?
假設是個無限大的空間,那沒啥差別;
當空間逐漸縮小,我們可以預期音波反射會逐漸變強(球面波振幅與距離平方成反比),那麼聆聽者聽到的聲音就越不純淨,也就是回音逐漸變強,但,頻率呢?其實沒變,20Hz還是20Hz,只是20Hz的回音變大了,比較髒了,越來越不純淨了,如此而已;
就像我們在大房間唱歌很乾淨,在廁所唱歌嗡嗡響。

這個空間長度要8.5m才能再生20Hz的謬誤還有個更妙之處,那麼低的頻率幾乎都是球面波(因為波長太長,振膜相對來說很小),喇叭發出個球面波,首先會先打到地板,反射的亂七八糟,再來側牆或天花板,最後才會打到距離最遠,那個所謂的8.5m的背牆,
你說,這8.5m有啥意義呢?
事實上,以一般喇叭的擺法,500Hz以下都無法避免地板造成的間接音啊~何必管那20Hz?


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