不論是HiFi音箱還是家庭影院，亦或是錄音棚和電影院，音箱系統(tǒng)都會和房間產生相互作用。在建筑相關國家標準中通常會規(guī)定房屋的隔音性能指標，但通常不會涉及到對反射聲的處理。通常如果一個房間不做任何聲學處理，再好的音箱也會由于房間的干擾而遇到瓶頸。此時，聲學處理材料可以說是必須品。

聲學處理材料按照功能大致可以劃分為吸聲材料、擴散材料和隔音材料。其中吸聲材料除了常規(guī)吸聲板以外，另一種則是通常用于專門吸收低頻的低頻陷阱。不過，在這里我想首先講一下吸聲材料與隔音材料的區(qū)別，這也是很多人有所誤解的地方。而要明白這兩者的區(qū)別，首先則需要了解聲音在傳播到我們常見的墻壁后會怎樣繼續(xù)傳播。

入射聲-反射聲=吸聲系數(shù)

入射聲-透射聲=傳輸損耗

還有一部分聲音被墻壁吸收變成熱能。

從以上關系其實不難發(fā)現(xiàn)，隔音只要保證盡可能少的透射聲即可，但不一定具有良好的吸聲作用。這里舉一個比較極端的例子，如果房間的墻壁是十分光滑的雙層墻壁，隔音性能因為雙層設計非常優(yōu)秀，但由于墻壁表明十分光滑，所以反射聲尤其是高頻很強烈吸聲效果很差。

實際上現(xiàn)實中也確實有很常見的類似設計，例如雙層隔音玻璃，隔音效果不錯，但玻璃表面的光滑屬性會導致反射聲也十分強烈，這樣的雙層隔音玻璃幾乎不具備吸聲效果。

與此同時，常見的吸聲材料通常隔音性能也比較一般，通常不如相同厚度的墻壁。

吸聲材料

傳統(tǒng)的吸聲材料為多孔類材料，或者學名為聲阻式吸聲材料。聲波的本質是一種振動，確切的說對于音箱系統(tǒng)而言，是空氣振動。當空氣振動傳遞到這種吸聲材料時，會被細小的孔狀結構逐漸緩解振動，并轉換為熱能。

通常來說，吸聲材料越厚，這樣的小空洞在聲音傳播的方向上就越多，對隨即入射或者小角度入射的聲音的吸收效果就越好。我們通常能在市面上買到吸聲材料主要有30mm厚度和60mm厚度兩種。我的建議是，能買60mm就不要買30mm。

另一方面，聲阻式吸聲材料存在有效吸收的低頻截止頻率，這通常與吸聲材料的厚度有關，大概需要波長的1/4。所以聲阻式吸聲材料幾乎不太可能用來吸收低頻，對于低頻需要其他類別的處理材料。

與此同時，吸聲材料的吸聲系數(shù)與聲音的入射角度同樣有關。例如高密度纖維板，反而在大角度下對聲音具有反射能力。

擴散材料

首先，我們還是要明白什么是聲音的擴散或者說擴散材料的作用到底是什么。

當聲音入射到墻壁時，有一部分聲音會沿著幾何方向出射繼續(xù)傳播，但是通常這一過程并不是絕對的“鏡面反射”。如果是理想的絕對反射，聲音經過表面后應該完全按照幾何方向出射，并且在出射方向的能量與入射方向一致，整個過程不損失能量，可以理解為完全沒有擴散，或者更通俗的理解為光學中的鏡面反射。

而理想的擴散，則是沒有任何主要出射方向，聲音在入射表面后均勻的向空間中各個方向出射，可以通俗理解為光學中的漫反射。

當然，這一切還與聲音的波長等因素有關。實際聽音環(huán)境不但需要一定的擴散，更應該盡量避免例如整面落地玻璃等強反射。但這就意味著反射聲會更復雜，計算量也更大。

有些時候我們需要一定的反射聲，但不需要特別強烈的反射聲，就可以在對應位置放置擴散材料。再比如，有些時候如果房間內全是吸聲材料，會吸收過多的聲音。擴散材料可以在降低早期反射聲的同時，保證后期反射聲，讓小房間也有一定的混響效果。通常來說，對于立體聲音箱系統(tǒng)，推薦房間內有一定的擴散材料，而對于家庭影院系統(tǒng)，可以適當減少擴散材料或者有時也可以采用全吸聲設計。

剛才我們提到，擴散材料的最低有效頻率或者說最低擴散頻率與擴散體的凸起尺寸有關，通常來說擴散體的凸起越多，可以有效擴散的頻率越低。從下圖中不難看出，單個30cm的柱狀擴散體已經具有非常低頻率的良好擴散特性，多個擴散體并列放置反而導致擴散性能喪失。

也有一些把這類擴散體做成羅馬柱外觀，同時兼具美學設計感的案例。而且實際上由于目前很多發(fā)燒友的房間并不大，可能并不需要如此的擴散體。一般的二次余數(shù)擴散板的有效頻率大約在700~1000Hz。有時候頻率的選擇也應酌情而定。

與此同時，我們常見的HiFi音箱系統(tǒng)和家庭影院等家用小房間聽音環(huán)境也沒必要使用凸起過多的擴散體。因為聲音的擴散通常用幾何聲學來解釋，一旦頻率低于房間的過度頻率，就是波動聲學的范疇。或者說小房間適用的擴散材料通常不必像歌劇院和音樂廳那樣厚。

低頻陷阱

上文中提到，聲阻式吸聲材料如果想要有效吸收低頻幾乎是不現(xiàn)實的。對于低頻的吸收，往往需要依靠其他原理的材料。

亥姆霍茲共振體是一種很常見的聲學結構，常用于汽車、摩托車排氣管降噪等應用場合。其原理為在一個空腔V上開一小口，接上一段短管，就組成了最簡單的器件亥姆霍茲共振器。如果短管中的空氣柱S受到擾動，向腔內運動，腔內氣體受到壓縮，壓強增加?？諝庵鵖的向內運動受阻，轉而向外運動，經過平衡位置后，由于慣性作用繼續(xù)向外運動。這時腔內壓強減小，使空氣柱S停止向外，又向內運動，周而復始。

亥姆霍茲共振器的共振頻率為：

c是聲速，25攝氏度空氣中取346m/s，S是頸或開口的截面積，d是頸或開口的直徑，l是頸的長度，V是容器的容積

當聲音的頻率和共振頻率相同時，會產生較強的機械波。選擇低頻陷阱時需要注意對應的共振頻率，一般商家會明確標注，也可以通過以上原理進行計算。

膜式機械共振吸聲體則是另外一種針對低頻的吸聲材料，通常由建筑設計例如多層墻體設計實現(xiàn)，對于絕大多數(shù)普通玩家意義不大，除非是土豪專門單獨蓋一個房子用來發(fā)燒。

由于房間駐波等因素，通常會在某些頻段產生額外的增益，導致低頻“轟隆隆”的共鳴。低頻陷阱可以在一定程度上消除這些房間模式帶來的peak干擾。當然，也可以采用多低音炮或者DSP數(shù)字信號處理等方法。

隔聲材料

前文已經詳細解釋，材料的隔音性能與吸音性能有所不同。吸聲材料往往利用材料內的小孔結構。然而這種小孔結構通常也會導致聲波透射傳播。而想要阻止聲音進一步從材料內透射傳播，需要盡可能減小空腔結構，提高材料的密度。

通常隔音材料的隔音性能與材料的密度有關。購買高密度隔音材料可以進一步提升房間的隔音性能。然而，單層隔音材料有時依舊具有局限性，此時可以采用雙層隔音處理，并且在兩層隔音材料中添加額外的阻尼材料。不過需要注意的是，盡可能避免兩層隔音材料采取相同的厚度，以避免吻合頻率重復。如果在實際施工裝修時，應該先做全屋隔音處理，在進行吸聲和擴散處理。

聲學處理對于音箱系統(tǒng)來說可以說是必須的。但聲學處理也不是“跳大神”似的隨機應用，了解相關基礎常識是進行正確聲學處理的重要前提。聲學處理設計也和房間、音箱系統(tǒng)等密切相關，沒有絕對固定的方案或者答案，最終應該以實際情況為準。

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