「聲音驛站」家庭影院在設計時應該注意哪些因素

要打造真正優秀的家庭影院視聽空間,獲取出眾的影音效果,制約的因素除了影音器材的性能之外,房間的聲學與光學特性更是先天因素。尤其是難以預測與計算的各種不同類型房間的聲學特性,將會對聲音的回放造成各種各樣的影響,當中房間大小與比例更是至關重要的部分。以現代建築學上經典的矩形房間而言,當房間的長寬高之間的比例達到某個特定的數值,就會出現低頻響應中的峰谷現象,導致整個頻段的聲音均勻度失調,引起聲染,嚴重減低聲音的清晰度與細節感。因此,在打造視聽室的時候,最理想的必然是根據一個合適的房間比例去建造。對於已經擁有了出色的設備,卻不能獲得滿意的聲音效果的朋友,不妨留意自己的房間是否建立在合適的比例上。

「聲音驛站」家庭影院在設計時應該注意哪些因素

匯聰智能——聲音驛站

對於視聽室的房間大小與比例的研究,其實從上個世紀40年代就陸續得到了不少著名聲學專家的重視,並發現房間的比例與大小是兩個互相影響的房間聲學特性。起初大多數的研究是圍繞演奏廳、錄音室等環境而進行的,經過數十年的發展,隨著家庭影院逐漸成熟與普及,國際上也出現了針對小空間家庭視聽室房間大小與比例的標準。現在,絕大多數優秀的家庭影院視聽室的建立都是基於這些標準之上。

談及家庭視聽室的聲學缺陷就必然聯繫到小房間聲學系統。小房間的定義是指室內空間尺寸較小的房間,其房間的三邊尺寸多數在10m以內,家庭視聽室大多數都是這樣的環境。由於房間容積較小,三邊的長度與聲波波長能產生一定的比例關係,特別是在200Hz的低頻部分就更容易出現。因此,家庭視聽室由於房間容積較小,必然會由於房間的固有共振頻率模式而引起某部分頻段的聲音疊加或者衰減的現象,造成房間聲染的問題,導致房間聲音質量下降。家庭視聽室的聲學缺陷包括了駐波、梳妝濾波、共振與簡併等聲學缺陷。當中與房間大小與比例相關的包括駐波、共振與簡併。當房間的尺寸與低頻部分波長相近或與低頻部分波長呈簡單倍數關係時,房間就會產生駐波現象。房間共振方式有三種,包括軸向共振、切向共振以及斜向共振。當房間的幾何尺寸呈整數比時,造成室內軸向共振與切向共振頻率重合或相近時,就會產生簡併現象。簡併現象會加重房間的聲染問題,這也是研究視聽室房間大小與比例的原因之一。

當我們需要對一個視聽室的聲音質量進行評價時,往往會以最基礎的混響時間來判斷。採用混響時間這個參數,本身就是為了讓人們能夠通過數學的方式,以可分析、可計算的辦法來測試一個空間的聲音特性。混響時間的概念出現的時間並不是太久,由現代建築聲學之父塞賓在100多年前提出,第一次將聲學控制從模糊預測的狀態帶進了數字量化的階段。當我們要控制與測定房間中聲音是否悅耳,人聲是否清晰,都可以通過混響時間來判定,同時再利用吸聲與擴散的方式來調整整個頻段混響時間的平滑度,從而獲得最適合觀看電影大片與音樂的有效混響時間。

除了以上所說的之外,座位與屏幕之間的關係也是很重要的。

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1. 座椅兩扶手中心到中心寬度

規範條款3. 1. 1 規定採用航空式座椅不應小於0.56m,扶手間淨寬不應小於0.48m,來源於GB/T 21048-2007國標對五星級電影院的要求,這是考慮到私人會所比較大的3D影院會採用航空式座椅。而採用沙發式座椅,兩扶手中心到中心寬度不應小於0.68m,扶手間淨寬不應小於0.48m,來源於測量主流品牌家庭影院沙發座椅後的滿足舒適性的最低要求。

2. 座椅排距

規範條款3. 1. 2 規定採用航空式座椅排距不應小於1.1m,相鄰兩排之間的淨寬度不應小於0.4m,來源於GB/T 21048-2007國標對五星級電影院的要求。而採用沙發式座椅排距不應小於1.5m,相鄰兩排之間的淨寬度不應小於0.5m,同樣來源於測量主流品牌家庭影院沙發座椅後的滿足舒適性的最低要求。

3. 視點高度

視點高度是指首排座椅位置的地面為水平基準到銀幕下緣中點的垂直距離。GB/T21048-2007國標對五星級電影院要求視點高度不宜大於1.5m,不應大於1.7m。但此項指標並不適用於座位少的私人影院,因此規範條款3. 1. 3 將視點高度修訂為不應大於1.0m。

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4. 最近視距

最近視距是指第一排座椅觀眾眼睛到銀幕中心垂直線的水平距離。GB/T 21048-2007國標對五星級電影院要求最近視距按照畫幅比2.4∶1的寬銀幕進行換算,為不宜小於銀幕高度的1.44倍,不應小於銀幕高度的1.2倍。

規範條款3. 1. 4將最近視距修訂為不宜小於銀幕高度的2.5倍,對應2.35∶1畫幅比的寬銀幕水平視角為50°;而對應16∶9畫幅比的銀幕水平視角為39°,正好滿足THX對家庭影院水平視角的要求。

極限情況下將最近視距修訂為不應小於銀幕高度的2.0倍,主要是考慮大型私人影院或者私人會所影院多排座椅的需要,這樣對應2.35∶1畫幅比寬銀幕的水平視角為61°,而對應16∶9畫幅比銀幕的水平視角為48°。鑑於透聲幕越來越多被私人影院採用,根據Alan C. Brawn 諮詢白皮書《定義透聲幕的區別》的研究,當銀幕亮度為12fL時,使用直徑0.5mm的微孔透聲幕在距離12ft(3.658m)時看不到孔,因此當使用微孔透聲幕時,本標準同時規定最近視距不應低於3.7m。

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5. 最遠視距

最遠視距是指最後一排座椅觀眾眼睛到銀幕中心垂直線的水平距離。GB/T 21048-2007國標對五星級電影院要求最遠視距按照畫幅比2.4∶1的電影寬銀幕進行換算,為不宜大於銀幕高度的4.32倍,不應大於銀幕高度的4.8倍。

本規範條款3. 1. 5將最遠視距修訂為不宜大於銀幕高度的3.5倍,對應2.35∶1畫幅比的寬銀幕水平視角為37°;而對應16∶9畫幅比的銀幕水平視角為29°,也滿足THX對家庭影院水平視角的要求。

極限情況下,將最遠視距修訂為當採用16∶9畫幅比寬銀幕時不應大於銀幕高度的4.0倍,當採用2.35∶1畫幅比寬銀幕時不應大於銀幕高度的4.5倍,也是考慮到大型私人影院和私人會所影院多排座椅的需要,視距為4.0倍銀幕高度時對應16∶9畫幅比的銀幕水平視角為25°。而視距為4.5倍銀幕高度時對應2.35∶1畫幅比的寬銀幕水平視角為29°,對應16∶9畫幅比的銀幕水平視角只有22°,因此建議銀幕尺寸較大座椅較多時應選擇2.35∶1畫幅比的寬銀幕,以獲得較寬的水平視角。

6. 視線超高值(C=0.12m)的附加值(C')

視線超高值的附加值是指後排觀眾觀看視點的視線與前排觀眾眼睛垂線之交點,與前排觀眾眼睛間的高度差減去0.12m(視線超高值)。

GB/T 21048-2007國標對視線超高值(C=0.12m)的附加值(C')的規定是:五星級電影院不應小於0.00m,四星級電影院不應小於-0.02m,一星至三星級電影院不應小於-0.04m。該值只有小於0.00m,才可以保證後排觀眾的視線不被前排觀眾所遮擋。因此規範條款3. 1. 6將視線超高值(C=0.12m)的附加值(C')定為不應小於0.00m。

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這是一個採用120英寸16︰9畫幅比高清銀幕或者150英寸2.35︰1畫幅比寬銀幕的側視圖,銀幕高度都是1.49m,這是目前影音室最常見的佈局,該圖中,沙發座椅的排距為1.5m,最近視距3.725m為銀幕高度的2.5倍,最遠視距5226m為銀幕高度的3.51倍,視點高度為0.85m,第二排沙發座椅比第一排墊高0.25m,按照人體沙發標準坐姿眼睛距離地面統計高度1.05m設計,視線增高值為0.125m。視線超高值附加值(C')=視線增高值-視線超高值=0.125-0.120=0.05m。這樣設計可以確保第二排觀眾的視線不會被第一排觀眾所遮擋。

7. 最大仰視角

最大仰視角是指首排中心座位觀眾觀看最高畫面上緣中心點的視線與視平線形成的夾角。

GB/T 21048-2007國標對五星級電影院規定最大仰視角不宜大於40°,不應大於45°。但此最大仰視角過大顯然不適合私人影院,當採用對角線120英寸以上16∶9畫幅比的銀幕,或者對角線150英寸以上2.35∶1畫幅比的寬銀幕,如果最近視距為2.0倍銀幕高度,當首排採用半躺式沙發式座椅時,人體坐姿時眼睛至地面的統計高度為0.95m時,此時最大仰視角均為27°,對應THX定義的垂直視角為15°,該垂直視角是指觀眾觀看銀幕中心點的視線與視平線形成的夾角。因此,規範3. 1. 7條款將最大仰視角修訂為不應大於27°,對應於THX規定垂直視角不大於15°。

這是一個採用180英寸16︰9畫幅比高清銀幕或者225英寸2.35︰1畫幅比寬銀幕的側視圖,銀幕高度都是2.24m,這基本上是目前大型私人影院的極限佈局。圖中,首排座椅的視距4.48m為銀幕高度的2.0倍,視點高度為極限的1.0m,按照人體沙發標準坐姿眼睛距離地面統計高度1.05m設計。這樣最大仰視角為26°,對應於THX的垂直視角為13°,如果首排採用沙發座椅半躺式坐姿,眼睛距離地面統計高度為0.95m,則最大仰視角為27°,對應於THX的垂直視角為15°。這就是為什麼規範要求視點高度不大於1.0m,最近視距不小於2.0倍銀幕高度的原因

在自己家的別墅裡設計私人影音室,涉及聲學設計、美學設計、音響系統設計,而目前市場上影音系統品牌魚目混珠,效果質量參次不齊,建議您在考慮設計自家別墅的私人影音室的時候,請諮詢匯聰智能影音。(匯聰智能——聲音驛站)


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