錄音室聲學(xué)駐波

錄音室聲學(xué)：駐波“在這個(gè)系列中，JoeAlbano會(huì)闡釋錄音室聲學(xué)背后的科學(xué)知識(shí)。在第二部分中，我們將研究低頻駐波一一它是我們獲得平衡混音道上的阻礙?！痹谶@個(gè)系列的一部分中，我概述了許多存在于房間中的聲學(xué)問(wèn)題，它們都是完成良好錄音和混音道路上的阻礙。在這篇文章中，我會(huì)深入細(xì)節(jié)，從最常見的問(wèn)題講起。這個(gè)問(wèn)題就是低頻駐波。相互作用密閉空間中的聲音會(huì)與房間的邊界發(fā)生相互作用一一它們會(huì)被墻面反射或吸收，甚至穿透墻面。駐波，也叫房間模式，是一種反射聲波的作用。當(dāng)中頻和高頻聲波在房間里來(lái)回彈射時(shí)，會(huì)帶來(lái)悅耳的氛圍感——現(xiàn)場(chǎng)感——或造成不悅耳人造現(xiàn)象，就像顫動(dòng)回聲。當(dāng)?shù)皖l聲波在墻面上反射時(shí)，它們的表現(xiàn)方式有些不同。圖1典型的錄音控制室布局無(wú)須理解太多物理知識(shí)，所有的音頻聲波都有特定的頻率一一制造聲音的物體產(chǎn)生的震動(dòng)頻率，由每秒的震動(dòng)周期（即赫茲Hz）計(jì)量。聲波的本質(zhì)是一連串的氣壓變化（高于常規(guī)壓力一一壓縮，低于常規(guī)壓力——稀釋），由聲源發(fā)出，傳播到房間中。當(dāng)這些聲波中的某一個(gè)遇到房間的表面（墻面、地面、屋頂）時(shí)，將被反射到房間中，從一個(gè)表面彈射到另一個(gè)表面。在中頻和高頻上，影響很輕微，但在低頻上的表現(xiàn)就不大一樣了，主要是因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL(zhǎng)。波長(zhǎng)每個(gè)聲波都有波長(zhǎng)——聲波完成一個(gè)震動(dòng)周期，傳播的物理距離。因?yàn)榈皖l聲波的震動(dòng)比中頻或高頻更慢，所以它們的波長(zhǎng)更長(zhǎng)。中頻和高頻的波長(zhǎng)從幾英寸到幾英尺不等，但低頻的波長(zhǎng)通常會(huì)接近和超過(guò)房間的尺寸。當(dāng)聲波在房間里的兩塊平行表面上反射時(shí)，它會(huì)以增強(qiáng)和抵消的方式進(jìn)行疊加，在與波長(zhǎng)有關(guān)的特定頻率上造成干擾。當(dāng)這些現(xiàn)象在中頻和高頻上發(fā)生時(shí)，抵消和增強(qiáng)會(huì)散布到整個(gè)房間里。然而，對(duì)于更長(zhǎng)的低頻聲波，抵消和增強(qiáng)會(huì)定位在房間的特定區(qū)域里，導(dǎo)致房間的低頻響應(yīng)在某些頻率上變得不平滑——在房間的某個(gè)位置，某個(gè)低頻頻率會(huì)增強(qiáng)，而另一些頻率會(huì)減弱。圖2在房間的不同位置，駐波會(huì)增強(qiáng)和抵消某些特定的頻率及它們的泛音。如果工程師/混音師或揚(yáng)聲器在某個(gè)位置上，那么在這個(gè)房間中聽到的聲音會(huì)反應(yīng)出虛假的低頻部分。這常常會(huì)導(dǎo)致我們對(duì)房間的低頻問(wèn)題，而不是對(duì)錄音本身做一些EQ調(diào)整。當(dāng)你在其他房間中去聽這個(gè)混音時(shí)，因?yàn)槟抢餂](méi)有完全一樣的低頻問(wèn)題，所以聲音聽起來(lái)會(huì)很糟糕——總的來(lái)說(shuō)，就是低頻不平整，要么太薄，要么太厚。定位問(wèn)題要解決這個(gè)問(wèn)題，一件必須做的事就是判斷房間中哪些頻率和哪些位置會(huì)被影響。幸運(yùn)地是，對(duì)于特定的房間，發(fā)生駐波的特定頻率和問(wèn)題區(qū)域是可以通過(guò)房間大小計(jì)算出來(lái)的。我不打算講解這里涉及的物理公式——這里沒(méi)有具體的房間，你可以在很多錄音室聲學(xué)的圖書中找到相關(guān)信息——但我會(huì)提到一兩個(gè)可以去做的基本運(yùn)算。駐波發(fā)生在所有平行的房間中一一墻面（長(zhǎng)寬）和地面以及天花板。共有三種類型——軸線、切線和斜線模式。能夠真正進(jìn)行判別的是軸線模式，通常來(lái)講，它們也是最突出的一一問(wèn)題最嚴(yán)重的——所以我只講這一點(diǎn)。當(dāng)特定頻率的波長(zhǎng)與房間尺寸是倍數(shù)關(guān)系時(shí)，駐波就會(huì)發(fā)生在那個(gè)頻率。此外，因?yàn)閺?fù)雜的音樂(lè)聲波會(huì)產(chǎn)生很多泛音——基礎(chǔ)頻率的倍數(shù)——泛音的波長(zhǎng)也理應(yīng)是房間尺寸的倍數(shù)，所以也會(huì)產(chǎn)生駐波。泛音駐波的增強(qiáng)和抵消會(huì)在房間的不同位置發(fā)生。

不要害怕公式我們可以通過(guò)計(jì)算來(lái)定位——不需要測(cè)試儀器或特定的物理知識(shí)——只需要運(yùn)用簡(jiǎn)單的公式1130?2L（這里，2L=房間尺寸x2,1130是聲音的速度）。這能算出房間中駐波產(chǎn)生的頻率一一駐波也會(huì)在這個(gè)頻率的整數(shù)倍上形成（即泛音上）。所有駐波的頻率會(huì)在墻面上得到增強(qiáng)一一這叫做腹點(diǎn)。主要的駐波也會(huì)產(chǎn)生抵消一一叫做節(jié)點(diǎn)——墻面之間的中心位置。下一個(gè)泛音的駐波也會(huì)產(chǎn)生抵消——節(jié)點(diǎn)——在墻面之間四分之一位置，它們之間也會(huì)有腹點(diǎn)的存在。第三個(gè)泛音會(huì)有交替的節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)，存在于墻面外六分之一的位置上。圖3展示了前三個(gè)駐波對(duì)頻率平衡的影響。在音頻示例1中，你可以聽到，從一面墻走到另一面墻時(shí)，產(chǎn)生的駐AxialMog1.2.3波現(xiàn)象。momdiameterAntinodes:IIINodes;Mode123iviode波現(xiàn)象。momdiameterAntinodes:IIINodes;Mode123iviode圖3前三種（軸線）模式的節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)分布。音頻示例1：駐波是如何影響聲音的：你會(huì)聽到反復(fù)的低頻部分，在此期間，聽者將從一面墻逐漸走到房間的中心，最后抵達(dá)對(duì)面的墻；因?yàn)楣?jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)，如圖2和3所示，音色會(huì)發(fā)生變化。在較低的頻率上的前三個(gè)或四個(gè)軸線模式，通常是問(wèn)題最嚴(yán)