打造高标准影音空间家庭影院空间规划纵谈

时间：2016-06-17 来源：影音中国浏览次数：18446

中期及近期关于视听室房间比例的研究
在早期声学专家对房间比例方面取得的研究成果的基础上，自上世纪60年代到现在，不断出现全新的寻求最佳房间比例范围的计算方法，当中最出名的包括Gilford带来的松散共振频率统计法、Louden的共振频率分布标准差均匀度统计法、Bonello的 1/3倍频驻波密度统计法以及Walker的基于简正频率分布确定低频性能指数统计法。
Gilford：松散共振频率统计法
Gilford对大约20Hz的驻波带宽进行查找分组，改变房间的尺寸，不断计算，直到出现一个令人满意的平均分布。当年，Gilford是通过手工计算的方式来完成，工作量之巨大让人佩服。现在完全可以利用电脑进行最优化的计算来完成。Gilford当时也指出了Bolt所建议的1:1.5:2.5比例存在着一定的问题，原因在于轴向模式导致房间声学特性的改变。

Louden：共振频率分布标准差均匀度统计法
1971年，著名的声学专家Louden使用共振频率分布标准差的均匀度统计方法，计算精度比早期Bolt所提出的采用平均差统计法的更加精确。Louden在1:(1.1～1.9):(1.1～2.8)的房间比例范围内，比例间隔为0.1的125个矩形房间分别计算出前36个共振频率及其标准差。为了避免房间容积方面的影响，Louden所选取的各个比例的体积均选取了201.6m3，然后再以标准差为判断方式列出统计所得出的125个房间的尺寸比例的优劣次序。于是就产生了现在国际广播电视组织与欧洲广播联盟推荐的1:1.4:1.9的房间比例，另外1:1.5:2.1、1:1.4:2.1以及1:1.6:2.1等经典房间比例都出现在Louden的研究成果之中。从Louden的研究所得出的房间比例数值与Bolt所带来的波尔围线相比较，最佳的三个数值均在围线的中部，与波尔围线相当接近，为后人选取最佳的房间比例尺寸提供了便利。
对Louden推荐的经典房间比例进行房间声学模拟
Louden：1:1.5:2.1
高:3m，宽:4.5m，长:6.3m，面积:28.35m2，容积：85.05m3
在200Hz以内的房间共振模式分布较为均匀
房间比例推荐点在波尔围线内中心位置
在Bonello的1/3倍频驻波密度统计法，T1～T3出现同频，数量为1，T4频程开始呈单调递增，符合要求
房间大小模拟图，体积适中

Louden：1:1.4:2.1
高:3m，宽:4.2m，长:6.3m，面积:26.46m2，容积：79.38m3
在200Hz以内的房间共振模式分布较为均匀
房间比例推荐点在波尔围线内左方
在Bonello的1/3倍频驻波密度统计法，T1～T3出现同频，数量为1，T4频程开始呈单调递增，符合要求
房间大小模拟图，体积适中

Louden：1:1.6:2.1
高:3m，宽:4.8m，长:6.3m，面积:30.2m2，容积：90.7m3
在200Hz以内的房间共振模式分布较为均匀
图b：房间比例推荐点在波尔围线内中部
在Bonello的1/3倍频驻波密度统计法，T1～T3出现同频，数量为1，T4频程开始呈单调递增，符合要求
房间大小模拟图，体积适中

Bonello：1/3倍频驻波密度统计法
1981年，又一位声学专家Bonello对房间比例的统计方法展开全新的研究。Bonello的研究的主要根据是：当进行1/3倍频程至更高带宽时驻波密度是不会减少的，5个或更多一致的频率模式在1/3倍频程中是可以接受的。实际上，这种方法的原理则是由共振频率的数量及其分布特点而来的，共振频率越是倾向于高频方向，它的数量也会越多。Bonello认为一个良好的视听室共振频率在1/3倍频程内的共振频率密度是单调递增的，后一频程中的共振频率数量总是比相邻的前一频程更多。于是一种全新的统计方式出现了：只需将各种不同比例的房间低频段的共振频率计算出来，分析各1/3频程中的共振频率数量，如果属于单调递增，那么这个房间尺寸比例就较佳。需要指出，统计过程也常会出现相邻两个频程中的共振频率数量相同的情况，这种情况仅限于共振频率数量为1的开头几个频程。如出现在共振频率数量大于1的相邻频程中，则仅算合格。在共振频率数量小于5个频程中不应有同频，大于等于5的频程才可以有同频的出现。
Bonello也将自己的研究结果与Bolt的波尔围线相比较，发现封闭曲线中的某些比例不能满足要求，相反曲线外的某些比例则可以接受。更加重要的一点，就是Bonello指出了一个非常重要的理论：共振频率的分布状况除了与房间长宽高的比例有关之外，还与房间的容积有关。对于小容积房间合适的比例，在容积较大的房间就不一定合适。反之也一样。当中，Bonello发现1:1.25:1.6这个比例，对于60m2、200m2以及400m2同样也能符合共振频率分布密度呈单调递增的要求。Bonello的这套理论在目前专业演播室与录音室的设计过程中都取得了非常理想的效果。
对Bonello推荐的经典房间比例进行房间声学模拟
Bonello：1:1.25:1.6
高:3m，宽:3.75m，长:4.8m，面积:18m2，容积：54m3

图a：在200Hz以内的房间共振模式分布均匀
图b：房间比例推荐点在波尔围线内左下方
图c：在Bonello的1/3倍频驻波密度统计法，呈单调递增，符合要求
图d：房间大小模拟图，体积较小，适合打造小型视听室

Walker：基于共振频率分布确定低频性能指数统计法
正是由于Bonello发现视听室声音质量不仅与房间比例有关，还与房间的容积有着紧密相连的重要关系，声学专家Walker在共振频率分布的研究上发展了低频的性能指数，研究的重点也放置在获取最适宜的房间比例，而不必是最好房间。
通过以上四位声学专家对早期房间比例推荐的深度研究，为最新的国际性房间形状、大小与比例标准的建立奠定了切实的基准。与早年对于视听室单一的房间比例推荐值相比，目前大部分国际性的视听室房间建立标准都完整说明房间的形状、大小以及建议的比例参数。用户在打造家庭影院视听室的过程中能够根据房间的实际情况来打造最适宜的房间。

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