2011年12月27日 星期二

新音響空間十五守則-(五)

延續上一篇文章:新音響空間十五守則-(四) ,本系列文章僅節錄,有興趣可參閱原文


十三、音響空間要考慮殘響時間問題嗎
原文節錄1:殘響時間對於聽音樂有什麼重要性呢?雖然它不能代表聲音表現的一切,但是它對於聲音的「質」具有很大的影響力。例如聲音聽起來溫暖與否、飽滿與否、清晰與否;或者是比較明亮的、華麗的等等。
原文節錄2:即使在自己的音響空間中,適當的殘響時間是很重要的。當然,由於我們的音響空間很小,所以不需要像音樂廳那麼長的殘響時間。到底我們要多少殘響時間呢?一般家庭音響空間的殘響時間視空間大小而有不同,通常可以定為0.2-0.5秒之間。殘響時間越長,聲音越華麗;殘響時間越短,聲音越厚實。

編按:不懂殘響室什麼或忘記的人,可以到此看看


十四、 隔音很重要,但是又無奈
原文節錄1:隔音對於聽音響還有實質上的意義,那就是因為噪音降低之後,相對的動態範圍就增加了。例如原來未做隔音前,室內噪音大約有60dB,做過隔音處理之後,噪音值可能會降低到50dB。如此,您就增加了10dB的動態範圍。
原文節錄2:雙層中間夾空氣層的結構永遠比單層的結構對隔音來得更有效。不過要注意的是雙層板之間不能有太多角材相連,否則聲波的振動還是會透過角材從一面傳遞到另一面。



十五、 即使有完美的空間,也要找對器材搭配
原文節錄1:無論您怎麼佈置,每個音響空間難免都會有自己的聲音特質。這些聲音特質還需要找到適合的喇叭,才能發揮紅花綠葉之效。
原文節錄2:每個人的音響空間大小都不同。不同的空間大小也要搭配不同尺寸的喇叭。

編按:好的空間可以比作天時,適合的器材就是地利,最重要的是把這兩者完美結合的人啊!所以要享受良好的聆聽環境,還是需要好好的用心嘗試,多吸收相關知識,否則打造在好的空間,買在好的器材,都只是鮮花插在牛糞上,暴殄天物啊!

2011年12月16日 星期五

新音響空間十五守則-(四)

延續上一篇文章:新音響空間十五守則-(三) ,本系列文章僅節錄,有興趣可參閱原文


十、 東西多比東西少好
原文節錄1:為什麼音響空間裡的東西越多越好呢?因為這些東西會對聲波產生自然的吸收與反射作用,達到自然調節室內殘響的作用。
原文節錄2:質量越重的東西對於中低頻或低頻越會產生吸收作用,有時候可以解決一些中低頻駐波的問題。表面多纖維、多孔軟質的東西則對高頻具有吸收作用。

編按:講到多孔的東西在這裡推薦一下超微孔吸音鋁板,有興趣的可以看看


十一、音響空間的比例重要嗎
原文節錄1:音響空間比例正確恰當,可以將音響空間內的駐波強度降到最低,減少中低頻駐波對於聆賞音樂的干擾。
原文節錄2:到底怎麼樣的比例才是最好的黃金比例呢?如果要簡單點,只要是長寬高的數值不要互成倍數就可。 
原文節錄2:若是講究些,則要背一些簡單的數字,這些數字都是以電腦計算過,駐波強度很低的相關數字。您可以記住以下三組:A. 1.00 : 1.14 : 1.39;B. 1.00 : 1.28 : 1.54;C. 1.00 : 1.60 : 2.33。以上三組數字的1.00代表著房間的高度,其餘二個分別為寬與長。

十二、 駐波只宜智取,不要蠻幹
原文節錄1:駐波並不是只有單一頻率而已,它的範圍很廣,您無法以某種設施去準確的「抵銷」它們。
原文節錄2:駐波的能量很強,通常會比正常音樂的音壓還高十幾dB以上。這麼強的音壓根本不是以用來「微調」的調聲秘技所能夠應付的。
原文節錄3:對付駐波最好的方法就是避開它。用什麼方法避開呢?用喇叭擺位以及變換聆聽位置的方式來避開。
原文節錄4:對付駐波最有效的方式就是建造一個比例恰當的音響空間。

編按:第四點實在是太傷口袋了

2011年12月14日 星期三

新音響空間十五守則-(三)

延續上一篇文章:新音響空間十五守則-(二) ,本系列文章僅節錄,有興趣可參閱原文


七、反射、吸收與擴散三者必須巧妙運用
原文節錄1:音響空間中「反射」、「吸收」與「擴散」三種表面處理大原則。這三種手段必須靈活運用,並儘量在大原則的範圍之下發揮您的想像力。
原文節錄2:我們精心的調配反射、吸收與擴散聲波,為的就是要得到「溫暖」、「飽滿」、「柔和」、「豐潤」、「清澄」、「透明」的聲音。

編按:我想聲學萬變不離的就是這三宗

八、二次餘數擴散器十分好用
原文節錄1:二次餘數擴散器有一個擴散特性:如果以中心頻率為準,它擴散範圍的低限可以向下延伸到中心頻率以下約半倍頻(假若中心頻率為1000Hz,半倍頻就是750Hz),上限則很高,可以達到中心頻率的(N-1)倍。假設中心頻率為1000Hz,該二次餘數擴散器的踏步為7,則擴散範圍的上限約6000Hz。

九、 大空間比小空間好
原文節錄1:大空間的容積較大,喇叭發出來的聲波受邊界(六面牆)扭曲程度比較小,您所得到的聲音將會比較正確。這也是為什麼如果我們使用電腦軟體做喇叭測試時,通常都必須要求在越大的空間下測量。因為聲波少了邊界的干擾扭曲,測試結果才會越準確。
原文節錄2:在大空間中,我們所需要考慮的是空間的多功能共用、聆樂時的干擾、以及喇叭的低頻量感是否足夠等問題。
原文節錄3:小空間中,喇叭發出的聲波受邊界扭曲得很嚴重,駐波的危害也遠大於大空間中,低頻段的延伸也永遠受限。

編按:所以如果沒有太多預算弄一間小型視聽室的話,居家空間裡最適合做聆聽空間的,大概就是客廳了!!

2011年12月12日 星期一

新音響空間十五守則-(二)

延續上一篇文章:新音響空間十五守則-(一) ,本系列文章僅節錄,有興趣可參閱原文


四、 軟調空間比硬調空間好
原文節錄1:地板、天花板、四壁屬於夾板或石膏版或木板釘成者,就是屬於軟調空間。什麼是硬調空間?天花板、地板以及四壁都以鋼筋水泥或磚砌的空間,就稱硬調空間。大部份台灣的居住環境都屬於硬調空間;而大部份歐美、日本的居住空間都屬軟調空間。
原文節錄2:硬調空間無法適量的吸收過多的高頻段與中低頻段,造成聆聽音樂時高頻段過於刺耳或中低頻段過於壓迫的缺點。
原文節錄3:軟調空間可能也會存在低頻段吸收過量,產生低頻不夠結實的缺點。

編按:原作者在這一段下了這樣的標題,我想補充一下。為什麼軟調比硬調好?其實有兩個原因:1.人耳對中高頻音較敏感,所以太硬的空間音樂聽起來會非常不悅耳,而低頻不結實的部份只是讓你感覺好像少點了什麼,但卻還不致於不舒服。2.低頻音因為波長長,所以在處理上比較麻煩,通常還滿佔空間的。

五、要如何把硬調空間轉變為軟調空間
原文節錄1:要將將硬調空間轉化成軟調空間,首先可以動手的就是四面牆壁。這四面牆壁可以請木工師父用石膏板釘一個夾層,夾層裡鋪玻璃纖維棉。這樣的作法既不會耗去太多夾層空間,也可以多一層的隔音效果。
原文節錄2:一般居家的地板都是鋪磁磚或再釘一層實木地板。您可以在這樣的地板上鋪上一塊厚厚的羊毛地毯,地毯的大小最好是大約與喇叭至聆聽位置這一塊空間的大小相近。這一塊地毯的作用在於吸收一些從喇叭射到地板、以及從天花板反射到地板的聲波。通常,這塊地毯只會對中頻以上的頻率有效,對於中低頻、低頻是沒有什麼吸收效果的。
原文節錄3:天花板要避免凹型的造型,多做凸出的造型或弧形。因為凹型會使聲音聚在某處,而凸型或弧形可以擴散聲波。將天花板分割成幾個區,以每區互不相連的原則來設計造型。
編按:這個部分補充一下,其實多擺一些家具,或沙發椅也有幫助。

六、硬調變軟調之後,空間的表面要如何處理
原文節錄1:喇叭後牆要硬。只需要較小的擴大機,再藉由後牆的反射,結合成足夠結實的聲音。
原文節錄2:側牆要吸收。在喇叭與聆聽位置之間的二側牆做吸音表面處理。這個區域是喇叭發出聲音後,第一次反射音的來源。而第一次反射音如果過強過多,會對直接音造成干擾,影響定位感的清晰。此外,因為第一次反射音過多,也會造成中高頻以上對人耳的壓力,最直接的感受就是聲音太亮太刺耳。
原文節錄3:聆聽位置後面要擴散。從聆聽位置開始到後牆的這個區域來做擴散。

2011年12月9日 星期五

新音響空間十五守則-(一)

繼「音響空間二十要」之後,原作者又發佈了新的十五守則,特別在此節錄部分內容供各位讀者參考。


一、每個音響空間都有其不同的聲音特性
原文節錄1:每一個音響空間就好像每一個人,都會有其不同的聲音特性。人會因為聲帶的結構,胸腔腹腔的不同共鳴而產生不同的聲音。同樣的,每一個音響空間也會因為不同的空間大小、比例、室內裝潢而擁有自己獨特的聲音特性。
原文節錄2:即使使用完全相同的音響器材,只要是音響空間不同,就會產生不同的聲音特性。這些不同的聲音特性就好像不同的音樂廳,只要是成功的音樂廳,就會擁有它們各自迷人的聲音魅力。相同的,只要是成功的音響空間,也都會擁有自身迷人的聲音魅力。

編按:其實這也是聲學如此讓人著迷的地方,正因其變化多端難以掌握,就讓打造出良好的事聽環境這件事更顯得難能可貴。

二、理性的音響迷應將自身的排他性降到最低
原文節錄1:當您以自身的「音響空間聲音特性」、「聆樂習慣」以及「偏好」為標準,去對別人做負面評斷時,不要忘了,別人也同樣可以利用這樣的立足點對你做負面評斷。
原文節錄2:藉由反思,嘗試的去發現別人音響效果的美處。

編按:這個部分對筆者來說,也是一個正在進行的修煉。只要觸及人類感覺的領域,對事情判斷的方式本身就是一種主觀,事實上我們應該試著用不同的領略方式去體會別人的體會才是。

三、 音響空間的音響效果應以現場音樂為標準,而此標準並非唯一
原文節錄1:音響效果好壞的標準在那裡?在於現場音樂的演奏效果。任何罐頭果汁喝起來像不像原來的水果,都必須以新鮮的水果風味為標準去評斷。同樣的,任何的音樂軟體重播的音響效果好不好,也必須以現場音樂的表現為標準去評斷。
原文節錄2:現場音樂的音響效果之美並不是唯一的,而是多重的。就古典音樂而言,世界上有許多公認音響效果傑出的音樂廳,它們各有不同的聲音特性。有的溫暖,有的飽滿,有的澄澈透明,有的低頻豐富,有的聲音親密性高(聽起來包圍感很好,樂器好像離您很近)。
原文節錄3:在音響迷的家中,由於經過「不可知的錄音場地聲音特性」,「錄音器材聲音特性」、「重播音響器材聲音特性」、以及「自身音響空間的聲音特性」等四重影響,使得音響迷根本沒有資格去討論誰家的音響效果為「真」。音響迷所能夠著力的,就是討論誰家的音響效果為「美」。而這個「美」的標準就是以現場音樂的表現為準,而且是多重的美、多重的標準。 

編按:這一點在先前的二十要中即開宗明義的提到不過我想我可以簡單一句總結,那就是「你聽起來爽就好」

2011年12月1日 星期四

音響空間二十要(五)

延續上一篇文章:音響空間二十要(四)

十七要:各處角落做斜面
原文摘錄一個房間有四個牆角,這四個牆角都是積蓄低頻能量最強之處,如果能夠將角落的低頻能量適當打散降低,會有助於整體聲波的均勻分佈。要如何降低角落的低頻能量呢?最簡單的方法就是從天花板到地板做個斜面,讓直角角落轉變成斜面。
斜面到底要多大?不一定,越寬的斜面能夠讓越低的頻率「轉向」(斜面的尺寸要大於想要處理頻率的波長),越窄的斜面所能處理的頻率就越高,您要怎麼做都可以。不過不要忘了,斜面裡的空腔一定要塞滿玻璃纖維棉。
如果角落不做斜面,改做弧面可以嗎?弧面比斜面更好,但是一樣要將空腔塞滿。樑柱下方的直角是否也要做斜面或弧面?做了更好,不做也可以(如果沒有嚴重的高頻鈴振聲)。其實樑柱下的直角可以將捆狀泡棉或玻璃纖維棉固定在那裡,再以漂亮的布料做框架美化外觀,這樣效果就很好。


十八要:複雜細緻白做工
原文摘錄1有些人將空間的表面處理做得很繁複,很細緻,如果說這是為了美觀,那倒無可厚非;如果說是為了空間處理,那可能就是白做工了。什麼叫做複雜細緻的做法?有些人喜歡做許多小鋸齒表面或小曲面,甚至特別的造型,並且期待這些做法可以「擴散」聲波。
更進一步說,如果您想利用斜面來改變低頻的行進方向,降低低頻峰值的產生,那就要有非常大的斜面。但是,非常大的斜面(例如以木板釘成)不僅木板本身的重量會吸收中頻或低頻(是木板重量而定),而且空腔還會助長所吸收的量。
原文摘錄2再來說到細緻的造型或鋸齒線條。從波長的理論來觀察,細到三、五公分的鋸齒線條能對什麼頻率產生改變方向的作用?以3公分為例,它僅能作用11kHz以上的高頻,而11kHz以上的高頻很容易在空氣中就被自然吸收了,當然也很容易被軟質材料吸收,根本就用不著請木工做那麼複雜的造型。再者,這麼高的頻率其實我們不需要特別處理,我們首要處理的是大約2kHz -4kHz的高頻,因為2kHz-4kHz的高頻段如果量感太多,就會造成刺耳的感覺。


十九要:木作空腔愛又恨
原文摘錄許多人喜歡用木料來做音響空間的聲音處理,這沒有什麼不對,但木作造型充滿陷阱,讀者不可不察。前面一直強調,木材(木板)本身會因為重量的不同,空腔的大小而吸收不同的中頻、低頻,假若聆聽空間內木作造型太多,又不牢固,很容易就會吸收過多的中頻或低頻,造成低頻基礎不夠紮實,中頻人聲瘦小的常見缺點,這是我們「恨」的部分。
要知道,音樂規模感的大小與低頻的量有很大的關係,低頻量感充足,音樂規模感聽起來就龐大,反之音樂規模感縮小。再者,如果中頻人聲瘦小,幾乎影響所有的樂器形體,細瘦的樂器或人聲形體基本上就是嚴重的「失真」,它會讓我們在聆聽音樂時聽到扁扁薄薄的聲音,而非有形體的美感。此時,小喇叭變得更小,大喇叭所發出的聲音也像極了小喇叭,更不要說聲音的「寬鬆」了。不要忘了,「寬鬆」是自然樂器的特質,也是音響器材必須表現的聲音美感。
我的經驗是:除非您想拿木作造型或空腔來吸收過多的低頻,否則盡量少用(不是完全不用)木作造型與空腔。拿木作造型或空腔來吸收低頻好不好用?好用!但是,不要忘了前面所說,您很難控制精確的頻率以及吸收的量感。
看到這裡,您一定會認為木作與空腔有百害而無一利,所以應該絕對摒棄。其實不然!假若一個聆聽空間裡面都是硬牆,那麼低頻一定會因為硬牆的強烈反射而硬梆梆、轟轟然,此時不僅低頻Q度與彈性全無,而且無法開大音量。如果低頻能夠得到適當的吸收,才會發出既Q又軟又有勁道有彈性的低頻,這就是我們「愛」的部分。所以巧妙利用木作與空腔(例如櫃子也是空腔)來適度吸收低頻還是有其必要。至於到底要如何運用,那就存乎一心了。


二十要:喇叭大小看空間
原文摘錄五坪的小空間用大型落地喇叭適合嗎?不太適合!為什麼?一來落地大喇叭所發出的低頻能量不容易處理,而且小空間所能「完整」再生的低頻波長也有限制。與其花大錢買落地式喇叭,倒不如買較小的喇叭,如此不僅可以聽到更平衡的高、中、低頻,還能擁有很好的音場表現。
大空間適合用小喇叭嗎?許多人一定認為大空間會讓小喇叭的低頻變單薄,聲音能量不足。理論上如此,實際上卻因為大空間牆面距離遠,對喇叭的反射音干擾降低,使得小喇叭能夠表現出更平直的頻率響應。此時,由於聽到更自然的低頻衰減,反而會讓聆聽者覺得低頻段的延伸更好。所以,我贊成大空間中使用小喇叭。當然,最好的選擇是大空間中使用大喇叭。

2011年11月25日 星期五

音響空間二十要(四)

延續上一篇文章:音響空間二十要(三)

十三要:天花吸收與擴散
原文摘錄1為什麼我說天花板適合做吸收與擴散呢?難道不能只做吸收嗎?當然可以,不過別忘了與天花板相對的地板幾乎都是平的,如果天花板又是平的(例如只用礦纖板),則天花板與地板之間會產生很多的駐波、聲波增強或抵銷干擾以及空間共振等。既然地板不可能做擴散,我們希望天花板能同時做擴散與吸收。
原文摘錄2天花板如果做造型,通常都會以薄夾板釘成,而且裡面會有空腔。此時,薄夾板與空腔就會形成中頻與低頻的吸音體,而且您很難估計它所吸收的頻率以及吸收的量感。因此,如果要用薄板空腔構成天花板,最好先將天花板分成許多小區塊,區塊越小,對中頻與低頻的吸收能力就越小(中頻、低頻吸得過多並非好事)。


十四要:喇叭後牆硬帶軟
原文摘錄1什麼叫「硬帶軟」呢?所謂「硬」指的是喇叭後牆的結構體要硬,最好是磚牆水泥。而後牆的表面如果需要吸收,可以按照前述吸收的要領來「軟化」喇叭後牆。為何喇叭後牆的結構要硬呢?如果喇叭後牆是空腔,那是最糟糕的做法,因為喇叭後牆是整體喇叭聲波能量第一個最強的反射面,空腔安置在此會吸收大量的低頻與中頻,造成擴大機功率的虛耗。此時,即使您用的是數百瓦擴大機,聽到的也可能是虛軟的低頻與中頻,感受不到飽滿結實的聲音表現。
原文摘錄2請盡量避開讓玻璃門成為喇叭後牆,因為玻璃門遇上中頻、低頻時,會因為本身的振動而產生吸音作用,如此一來聲音的飽滿紮實程度也會打折扣。


十五要:一次反射勤吸收
原文摘錄從喇叭所發出的聲波第一次「撞擊」室內各牆面時,我們稱為第一次反射音,第一次反射音之後,還會有第二次、第三次、第四次…反射音,其中能量最強的就是第一次反射音。擒賊先擒王,既然多次反射音中能量最強的是第一次反射音,我們就優先解決它。第一次反射音的反射點在哪裡,我們就在那個地方安排吸音裝置,這是最有效的方法。
在六個牆面中,天花板與地板之間、二側牆之間、喇叭後牆與聆聽位置後牆之間都會有第一次反射音的存在,不過對聆聽音樂干擾最利害的則是從左右二側牆所傳來的反射音,它會使得聲音的定位模糊,而且對耳朵也容易造成壓力。因此,在左右二側牆安置吸音裝置來降低過多反射音的干擾是有必要的。
二側牆到底要怎麼做呢?當然要先找出第一次反射音區域。要怎麼找出第一次反射音的反射點?很簡單,不過需要二個人來做。一個人坐在選定的聆聽位置上,另一個人拿著一面鏡子,在側牆上移動位置,只要在座位上能夠看到喇叭(左側牆鏡子看到右側喇叭),那個「區域」就是第一次反射點。我將區域括弧起來的意思是:反射點其實不只是一個「點」而是一塊區域,而且第一次反射音不是只由一支喇叭所造成,而是二支喇叭造成(將鏡子移到靠近喇叭處就會看到另外一個反射區域),嚴格說來會有二個第一次反射音區域。


十六要:天花吸收與擴散
原文摘錄聆聽位置的後牆到底要吸收比較好呢?還是擴散?這要視情況而定。如果座位緊靠後牆,吸收要多於擴散;如果座位離後牆還有相當距離(例如一公尺以上),吸收與擴散可以平均安置。要注意的是,如果聽起來高頻太亮,您所使用的擴散器最好採用表面蒙布者。座位後牆採用全擴散不好嗎?我的經驗是不要將整個牆面做成單一的吸收或單一的擴散,吸收與擴散能夠均勻配置是最理想的做法。
聆聽位置後牆擺書櫃、唱片櫃可以嗎?可以!不過書櫃與唱片櫃如果裝滿,對於高頻而言,反射會多過吸收。對於中頻與低頻,當然會適度的吸收。

2011年11月24日 星期四

音響空間二十要(三)

延續上一篇文章:音響空間二十要(二)

第九要:吸收擴散重均勻
原文摘錄1吸收與擴散是聆聽空間中最重要的課題,除了吸收與擴散所佔的表面積之外,剩下的當然就是反射面了,反射可以是未經處理的平面,也可以是斜面或弧面。在前面,我們已經瞭解到要用泡棉或玻璃纖維棉來吸收高頻、中頻與低頻,而二次餘數擴散器也可以擴散高頻、中頻與低頻。只不過,想要擴散的頻率越低,擴散器的體積也就越大,此時,您必須考慮擴散器本身的重量對中頻與低頻所產聲的吸收作用。
原文摘錄2到底吸收與擴散、反射要怎麼才算達到「均勻」的要求呢?舉例而言,如果您將一個牆面劃分成9格,吸收與擴散、反射就依序相隔安排在這9個格子中。我這樣說您瞭解嗎?此時不僅每單位吸收與擴散、反射的面積不至於太大,而且吸收與擴散、反射是兩兩相鄰的,這就是我所謂的「均勻」分佈。前面已經講過,將吸收與擴散、反射均勻分佈之後,它所得到的吸收或擴散的效果最好,而且可以得到最融合的聲音。無論是天花板、座位後牆、喇叭後牆、二側牆都可以準此均勻要領去做。
原文摘錄3「吸收擴散重均勻」除了上述要注意的地方之外,還有一個很重要的「均勻」要求,那就是「材料的均勻」多樣性。通常,我們在以軟質或多孔類材料來吸收過多的高頻時,常會因為只採用某一種吸音材料,而造成某頻段吸收過度、其他頻段卻無法吸收的問題。

第十要:沙發最好買布的
原文摘錄聆聽室一定要有座椅,我建議採用布沙發或皮沙發,而且不要太硬者。為什麼?請您想想,沙發的表面是布料或皮料,裡面則是泡棉,這不就是現成的低音陷阱嗎?沒錯,在某種程度上可以這麼說,而且不僅可以吸收低頻與中頻,柔軟的表面還可以吸收高頻,沙發的造型相當程度還可以讓聲波改變方向,降低駐波。但沙發並不是精確的低音陷阱,這點您要瞭解。
到底是要買整套的沙發還是單獨的三人座或二人座呢?視府上聆聽空間大小而定。在此要建議的是,不要在沙發前面擺玻璃茶几或玻璃桌面,這會反射過多的高頻。


十一要:櫃子開放不要封
原文摘錄聆聽空間中大概會有唱片櫃、書櫃或其他各式櫃子,這些櫃子裡面最好有書、唱片等,不要空空的。要知道,這些櫃子本身的重量,加上裡面的書、唱片,就變成自然的吸音體,吸收的頻率會以低頻與頻為主。要提醒您的是,這些櫃子最好是開放式的,不要有任何的玻璃或木板門。為什麼呢?因為如果有玻璃,會完全反射高頻,造成高頻量感太多,殘響太長,木板的門也相同。


十二要:地上鋪塊厚地毯
原文摘錄不論是實木地板或磁磚地板,如果都是貼實(底下沒有空腔),其對聲波的效果都是全反射的。當喇叭所發出的聲波輻射到地板,會循著入射角等於反射角的聲學原理,將聲波反射到聆聽者的耳朵,這些反射聲波包括高、中、低頻。
我們都知道,太多的反射音會干擾樂器的定位,也會讓殘響過長,讓聲音變得渾濁,同時也對耳朵聽感造成壓力,所以適度的吸收反射音是有必要的。在地板上,由於它的功能是走路,必須保持平坦,因此只能在喇叭與聆聽座位之間鋪上一塊厚地毯。地毯越厚對於高頻的吸收能力越好,對中頻也會有一定的幫助,低頻的影響則很有限。事實上,這塊地毯所起的作用就是吸收從地板反射到耳朵的第一次反射音。

2011年11月23日 星期三

音響空間二十要(二)

延續上一篇文章:音響空間二十要(一)


第五要:殘響長短靠經驗
原文摘錄1:當我們進入一個完全沒有裝潢的空房間時,我們會感受到高頻段有太多迴音,中頻段講話好像對著瓦甕講話般,低頻段則會有太渾的聲音,這些現象代表的是一個空盪盪的空間中,它的殘響(或稱餘響)時間結構並不適合居住或聆聽音樂,各頻段聲音能量的分布也不均勻,無法讓我們得到舒服的聽感。除了迴音之外,您還可以在某些頻率上聽到鈴振Ringing(向著屋頂角落拍掌就會聽到)。其實鈴振存在於低頻段、中頻段與高頻段,只是越低的頻段越不明顯而已,但事實上是存在的。
原文摘錄2:到底要多長的殘響才算是最好聽的呢?殘響多長要視空間大小以及個人喜好而定,一般所標示的殘響時間大多以500Hz或1000Hz所測得的殘響時間為主,事實上更高頻率的殘響時間要適當的增長,更低頻率的殘響時間要適當的縮短,這樣才會是我們覺得好聽的殘響時間分佈。
原文摘錄3:殘響時間的長短對於音響迷有何意義呢?當然有!如果殘響時間太長,高頻聽起來會太吵,定位不清楚,中頻聽起來會有甕聲鼻音,低頻聽起來會渾濁。適當的殘響時間能夠讓我們聽到有甜味、有光澤、豐潤、定位清楚、層次清晰的聲音表現。
個人補充:關於殘響,可參考先前的聲學小常識-殘響(Reverberation)一文。


第六要:高頻太亮來吸音
原文摘錄1台灣的居住空間大多是磚牆或水泥構成,空間內六個面都是硬的,屬於硬調空間。而硬調空間會反射大量的高頻,所以大部分的聆聽空間首先遇到的就是高頻量感太多,聲音聽起來太亮太刺耳。高頻太多太亮太刺耳產生什麼後果呢?無法正常開大音量,定位層次亂成一團,樂器的聲音被扭曲,無法靜下心來聽音樂等等。在這樣的情況下,高頻必須被適當吸收。
原文摘錄2常見的泡棉與玻璃纖維棉都是好用的材料,也是一般音響迷很容易買到的。比較這二種材料的吸音係數,可以發現在500Hz以上時,泡棉與玻璃纖維棉的吸音能力相差無幾。但是在500Hz以下時,玻璃纖維棉的吸音能力就勝過泡棉。所以,當我們處理高頻段的吸收時,泡棉與玻璃纖維棉都可以使用。在此我要醒提讀者,玻璃纖維棉一定要以布料被覆,或封在裡面,不要裸露。因為玻璃纖維棉如果經過拍打,會釋出纖維,這些纖維吸入肺中可能會有害處。此外,接觸玻璃纖維棉時一定要戴手套,不然皮膚會發癢。
原文摘錄3不要集中某個大牆面完全吸音,這樣效果不好。最好的方式是小面積分散均勻吸音。天花板、地板之外的四個牆面都可以安排適當的吸音。在此要強調的是,有些人以為只要安排個幾小塊吸音裝置就能夠解決高頻過吵的問題,其實不然。一個空間中如果高頻太吵,那就代表所需要的吸音表面積相當大,此時就要將吸音裝置分割成許多小塊,均勻配置在牆面上。


第七要:中頻甕聲用擴散
原文摘錄1我們會覺得有甕聲的頻段大約是在人聲範圍,而人聲範圍大約是200Hz-1000Hz之間。中頻有甕聲會讓這個頻段聽起來不夠清晰,而且帶有鼻音,這是一種聲音的染色。想要減少這個頻段,泡棉或玻璃纖維棉都可以用,二者比較,以玻璃纖維棉更有效。在此,我建議您採用擴散的方式來消除中頻甕聲,二次餘數擴散器是很好用的工具,尤其是表面蒙上薄薄泡棉加上布料的那種二次餘數擴散器最佳,因為不僅能夠擴散中頻,而且還可以適度吸收過多的高頻。此外,最重要的是採用擴散方式比較不會吸收過多的中頻,如果中頻吸收過度,樂器形體線條會變得瘦小扁細,不夠飽滿圓潤。
原文摘錄2假若您要以泡棉或玻璃纖維棉做為吸收中頻的材料時,有一個理論可以留意,那就是在吸音材料與牆面之間要留有適當的「密閉」空氣間隙,這樣吸音能力會更強。到底要留多少密閉空氣間隙呢?您要先假設想要吸收的頻率,再以這個頻率的四分之一波長為空氣間隙。或許您會奇怪,怎麼在音響上經常會看到「四分之一波長」這個名詞?傳輸線式喇叭的箱體管子長度不也是以四分之一波長來計算的嗎?這是因為,如果把聲波看成一個正弦波,它的第一個能量最強處就是在波峰(也就是90度)處,90度處就是四分之一波長處。如果我們將吸音材料與牆面之間留有該頻率的四分之一波長間隙,當聲波通過該吸音材料時,恰好就是能量最強的四分之一波長處會與吸音材料相遇,此時它的聲波能量就會被吸收最多。


第八要:低頻吸收有學問
原文摘錄1一般喇叭很難飽足再生40Hz以下的頻率,大部分20-40Hz的能量都很弱,除非是剛好遇上低頻峰值共振。而如果40Hz到200Hz之間有量感不足現象時,那就是聆聽空間中木作或空腔所造成的過度吸收。
原文摘錄2在聆聽空間處理中,處理低頻峰值是最困難的部分,由於低頻很容易產生過多突起的峰值,傷害低頻樂器的質感,甚至讓許多微弱的低頻樂器被掩沒,您要一一吸收相當困難。還有低頻的波長比中、高頻長很多,要吸收它並不容易。此外,我們往往要吸收的是某個特定頻率的低頻,但利用低音陷阱之後,不僅會「吸不準」該特定頻率,會連該特定頻率鄰近不該被吸收的低頻也被吸收了,這意謂著低頻吸收的精準難以精確控制。
原文摘錄3由於低頻的峰值很難精確吸收,因此我們可以用選擇喇叭擺位與聆聽位置來避開它。當然,最好的處理方是就是雙管齊下:既吸收又避開,這樣才能得到最佳的低頻響應曲線。
除了吸收與避開之外,有些人可能會採用等化器調整的方式,不過我並不建議用等化器來降低低頻峰值。為什麼?第一、當我們在使用等化器時,其實只是在等化一個聆聽點上(麥克風所擺放的點)的頻率響應曲線而已,這個聆聽點周遭位置低頻狀況未必適合等化器的調整。第二、某些低頻峰值很高,能量超過幾十dB,如果利用等化器將這麼大的峰值壓低,相位會不會有問題?如果想要利用等化器來將幾十dB的波谷填平,那又可能會造成擴大機與喇叭的負擔。所以,最好的方式還是採用避開與吸收。
原文摘錄4最簡單的低頻吸收做法是利用重量比較重、密度比較大的厚玻璃纖維棉來吸收低頻。利用夾板做個空腔,在空腔裡面安置玻璃纖維棉,而玻璃纖維棉要距離背後的牆面四分之一波長(準備要吸收那個低頻的波長),這就是簡單低音陷阱的做法。夾板的表面會反射高頻,但夾板本身的振動以及裡面安置的玻璃纖維棉會起吸收低頻作用。如果您不想反射高頻,就必須用軟質的布料被覆厚厚的玻璃纖維棉,不過二側還是要密封,這樣才能讓玻璃纖維棉背後的空氣間隙起空氣彈簧作用。
原文摘錄5一般音響迷能夠做什麼呢?難道只能夠避開嗎?通常,我的建議是利用比較重的家具來「自然」吸收低頻,例如各類櫃子或沙發等。如果可能,將房間的四個角落以三分薄板(或者不用薄板)從上到下封起來,內部填滿玻璃纖維棉,這就是簡單的低音陷阱。如果您發現用三分薄板所吸收的頻率太高了,希望吸收更低的頻率,那麼請將三分薄板拆掉,改釘六分板。為什麼?因為越重的板子能夠吸收越低的頻率。
為什麼要選在角落做低音陷阱呢?一來角落是低頻能量最強之處,在這裡做低音陷阱能夠有效吸收低頻。再者將低音陷阱安置在角落不會佔去有用的空間。如果您不想在四個角落做低音陷阱,第二個選擇是將低音陷阱做在二側牆,不過此時您要考慮的是低音陷阱會佔去不少空間。
原文摘錄6低音陷阱可以吸收低頻,但一般人很難精確掌控該吸收的頻率與該吸收的量感。如果您真的想做低音陷阱,不妨採用「嘗試錯誤」的方式,找出需要多大的體積,當然先決條件是您自己能夠動手,否則光是工錢就不得了。不過,在此我還是要提醒您,以木板做造型所形成的空腔雖然可以吸收低頻,讓低頻峰值降低。但假若您無法精確控制所吸收的頻率與量感時,很容易就會造型中頻、低頻吸收過量的結果,使得中頻與低頻量感嚴重不足。

2011年11月22日 星期二

聲學小常識 - 基音與泛音


基本頻率(或簡稱基頻/基音),當發聲體由於震動而發出聲音時,聲音一般可以分解為許多單純的正弦波,也就是說所有的自然聲音基本都是由許多頻率不同的正弦波組成的,其中頻率最低的正弦波即為基音,而其他頻率較高的正弦波則為泛音。泛音的頻率為基音的整數倍,即若基音頻率為f,泛音就會是2f,3f...。兩者不同比例的組合疊加,也就產生了各種不同的音色。

音樂演奏或歌唱中,基音是區別音高的主要元素,決定旋律。而泛音則決定樂器或人聲的音色。

音響空間二十要(一)

本系列文章部分節錄自音響論壇第219、220期,原文請見這裡,不過也加入了個人的看法。可能有點長,不過主要是針對一般人居家空間的狀況,且是從現有空間如何佈置來寫的,所以對一般人來說還滿有參考價值的。

在開始之前,有以下三件事先思考一下
  1. 是否有大聲聽音樂的慾望
  2. 追求高、中、低頻趨近平衡的聲音表現
  3. 想聽到近似音樂廳的現場感與龐大的音樂規模感
如果沒有,上面的需求,只想小聲聽音樂,大概就不用往下看下去了,因為幫助不大。

第一要:活生生的現場感
原文摘錄:音響迷必須做的就是將現場演奏的聲音牢牢記在腦裡,藉著布置聆聽空間、做好器材搭配、學習調聲處理細節等手段來追求現場演奏的音響效果,將家裡的「罐頭音樂」轉化成音樂廳的新鮮音樂。而布置聆聽空間、做好器材搭配、學習調聲處理細節這三件事中,又以布置聆聽空間對音響效果的影響最大。
個人看法:不管是愛聽哪一種類型的音樂,其實買音響最重要的目的在於原音重現,所以要調整家裡聆聽空間的聲學環境,首先需要的就是記住現場聲音做為標準,並依此不斷修正。也就是說,參加演唱會或是音樂會的時候,要記住當下那種真實的感覺,然後回到家去進行調整。這個調整包含音響本身的調整以及聆聽空間的調整。

第二要:頻率波長要知道
原文摘錄:聲波的速度與頻率、波長之間的關係有什麼重要性呢?當您要估計聆聽空間中的自然共振頻率到底落在哪個頻率時,就會有用了,所以您必須了解這三者之間的關係。此外,聲波行進的速度不會因為頻率的高低而改變,也不會因為音響器材的不同而改變,音響迷經常說的「聽起來速度比較快或速度比較慢」指的並不是聲波行進的速度,而是器材從0升到最高點的反應速度。
個人看法:要調整聲學環境,當然要對聲學有某整程度的了解,筆者也整理了部分聲學相關的常識(詳見:聲學小常識系列文章)。當您了解聲音的傳遞方式及特性,就能利用這些特性來進行調整。

第三要:低頻峰值要了解
原文摘錄1:我們耳中聽到的突起過強峰值聲音是由三樣東西所混合的,這三樣東西嚴重扭曲了聆聽空間的音響效果。哪三種東西?一種是真正的駐波(Standing Wave)。一種是聲波之間相互的干擾而產生增強或抵銷的結果,由於某些頻率聲音強,某些頻率聲音弱,有如梳子的疏密相間,因此這種空間中的聲波干擾也稱為Comb Filtering梳形濾波現象。最後一種則是空間本身因為長寬高所引起的自然共振,稱為空間模式(Room Mode),或許我們可以稱為空間共振模式會比較容易明白。
原文摘錄2:將聲波擴散是最有效的處理駐波方法。所謂「擴散」並非只是利用斜面、弧面或角錐狀將讓聲波反射的方向改道而已,斜面或角錐只能改變聲波做單一角度的方向改變。弧形可讓聲波改變較多的行進角度,但它所擴散的頻率決定於弧面的大小,還是有所不足。而擴散卻能夠讓「一個頻段」的聲波做「多角度」的行進方向改變,它的效果比斜面、弧面與角錐好很多當聲波被擴散後,我們可以在室內得到均勻的聲波能量,隨便坐在那裡聆聽音樂,都不會有因為駐波而產聲的不均勻聲波壓力。

個人補充:如果沒聽過駐波,可以先參考這篇文章。消除駐波為什麼重要,主要就是駐波會產生部分頻率聽起來聲音特別大,或部分頻率聽起來特別小聲,而讓原音失真,就像聽歌的時候,該小聲的地方歌手卻大聲唱,整體聽起來就不太動人了。

第四要:空間比例該注意
原文摘錄1:聆聽空間的長寬高最佳比例是什麼呢?其實,聆聽空間的長寬高最佳比例不是單一的,而是多種選擇的,唯一要注意的是長寬高的尺寸不能互為「整倍數」。在樂器中,基音決定音高,而泛音的結構決定樂器的音色。在自然界中,任何發聲體不會只發出基音,它一定伴隨著豐富的泛音(其實就是共振)。將以上這些事實移植到聆聽空間中,我們可以將聆聽空間視為樂器,只要有一定的長度(牆面距離),就一定會產生一個基音(頻率),而這個頻率還會伴隨許多的共振頻率(泛音),這就是空間的自然共振現象。
原文摘錄2:當場寬高尺寸相互出現整倍數時,就等於是讓長、寬、高發出更多相同的共振頻率,而這些相同的共振頻率會因為相互重疊而增強聲音的能量。這樣一來,整個頻率響應曲線就被嚴重扭曲了。頻率響應曲線嚴重扭曲代表什麼意義?代表原來錄音的面貌被嚴重扭曲。所以,聆聽空間的長寬高最好不要互為整數倍數。
原文摘錄3:只要有長寬高,就會產生自然共振,理論上,您可以裝置專門用來吸收低頻能量的「低音陷阱」Bass Trap類結構,適當讓共振能量降低。但是這樣的裝置一來不一定夠精確吸收您想要的頻率,再者會佔去不少空間,還有耗費金錢。因此,無論是駐波或空間共振,或聲波相互干擾產生的梳形濾波現象所產生的凸起聲波能量,我們最好不要去硬碰硬想要「消滅」它,比較「經濟」的辦法就是「避開」它。到底要如何避開它呢?這就是「喇叭擺位」與選定聆聽位置的目的。當然,適當的做低頻吸收處理與避開它雙管齊下是最好的處理方式。

第五要:殘響長短靠經驗
原文摘錄1:當我們進入一個完全沒有裝潢的空房間時,我們會感受到高頻段有太多迴音,中頻段講話好像對著瓦甕講話般,低頻段則會有太渾的聲音,這些現象代表的是一個空盪盪的空間中,它的殘響(或稱餘響)時間結構並不適合居住或聆聽音樂,各頻段聲音能量的分布也不均勻,無法讓我們得到舒服的聽感。除了迴音之外,您還可以在某些頻率上聽到鈴振Ringing(向著屋頂角落拍掌就會聽到)。其實鈴振存在於低頻段、中頻段與高頻段,只是越低的頻段越不明顯而已,但事實上是存在的。
原文摘錄2:到底要多長的殘響才算是最好聽的呢?殘響多長要視空間大小以及個人喜好而定,一般所標示的殘響時間大多以500Hz或1000Hz所測得的殘響時間為主,事實上更高頻率的殘響時間要適當的增長,更低頻率的殘響時間要適當的縮短,這樣才會是我們覺得好聽的殘響時間分佈。
原文摘錄3:殘響時間的長短對於音響迷有何意義呢?當然有!如果殘響時間太長,高頻聽起來會太吵,定位不清楚,中頻聽起來會有甕聲鼻音,低頻聽起來會渾濁。適當的殘響時間能夠讓我們聽到有甜味、有光澤、豐潤、定位清楚、層次清晰的聲音表現。
個人補充:關於殘響,可參考先前的聲學小常識-殘響(Reverberation)一文。

2011年11月10日 星期四

聲學小常識-擴散(Diffusion)

在聲學裡面,擴散(Diffusion)吸收(Absorption),是最重要且必須被考量的兩個議題。擴散最重要的影響,在於聲壓的控制,讓整個環境的聲音能量均勻分布而得以讓聆聽者不管處於任何位置,所得到的聆聽效果趨於相同,聲音聽起來也更為飽滿。也因此,在演奏廳、電影院等大眾室內視聽環境,對於聲音的擴散都相當的重視。

一個完美的擴散環境應該有三個條件:
1.空間各點聲能密度均勻
2.在任何一點上,從各方傳來的聲音強度相等
3.在各方位傳來的音波相位是沒有規律性的,如此各方位的聲能都能互相疊加。

不過實務上不可能也沒必要達成,主要是因為聆聽者會因此沒辦法判斷音源在哪裡而失去方向感,反而不是一個很好的聆聽空間。

有幾個設置擴散體必須注意的事項:
1.擴散體不能同時是吸聲體。
2.擴散體的材質應儘量採用比重大而具有一定剛度的材料,如混凝土、抹灰磚石體、大理石、花崗石等。
3.如用木材則宜採用實心硬木。如柚木、橡木、花梨木或硬木表面加貼多層組合板。而切忌用三合板、五合板等薄板製成空心體,這樣會形成對低頻的強吸收。
4.盡可能避免用石膏澆鑄擴散體,雖然製作成本很低,但它會產生金屬聲染色,對音色不利。
5.擴散體各個擴散面的幾何尺寸必須足以與聲波波長相比,才有良好的擴散效果。

2011年10月17日 星期一

[轉載]音響系統與建築聲學的關係

本篇文章有點久遠了,不過基本上學理總是歷久彌新,為了避免這樣的知識在網海中消失,先轉載過來存檔一下。

 音響系統與建築聲學的關係音響發燒友有一個口頭語「低級發燒友玩器材,高級發燒友玩房間」,充分說明了建築聲學對取得優良音質的重要性。周密考慮和正確設計室內聲音的傳播條件,是獲得優良音質的保證。
         房間中某一點聲源發聲時,聲波一球面方式向四周擴散傳播,聲音的強度與傳播距離的平方成正比減少(平方反比定律)。當聲波傳播到四周界面時,一部分聲能被吸收,另一部分聲能被反射。到達聽眾耳朵的聲音有三部分組成;直達聲、比直達聲晚50MS到達的早期發射聲(又稱近次發射聲)和比直達晚50MS以上的多次發射聲(又稱混響聲)。

三種聲音的貢獻分別為:
1、直達聲:提供聲源的方向、傳遞聲音信息、提高聲音清晰度和聲壓級的主要來源。
2、早期發射聲:提高聲壓級和聲音清晰度、增強聲音的空間感。耳朵無法把它和直達聲分離出來,在EASE設計軟件中,可用聲線法把它們分離出來。
3、混響聲:混響聲無方向性,不包含聲音信息,但它使 聲場分佈均勻、音質豐滿,可提供分辨別房間的空間特性(房間的大小)。過大的混響音會降低聲音的清晰度、掩蔽直達聲,超過100MS延時的混響聲會形成回聲,嚴重影響聲音清晰度。
直達聲(包括早期發射聲)與混響聲的聲能比(D/R)是直接影響聲音清晰度的重要參數。混響聲能的衰減率與周圍界面的吸聲能力有關,通常用混響時間R60來表示,即聲源停止發生後,室內聲壓級衰減60dB(1000倍)所需的時間,由於吸收材料的吸聲特性與聲音的頻率有關,因此R60太大時會使聲音混濁不清,過小時會使聲音感到乾澀無味。

(二)聲學設計中的幾個重要參數
1、吸聲係數NRC建築聲學設計中用吸聲材和吸聲結構來消除回聲,顫動回聲,聲聚焦和減少混響時間等房間的聲學缺陷。
2、臨界距離DC前面已提到直達聲的傳播衰減與傳輸距離的平方比成反比,離聲源的距離越遠,聲壓級越低,混響聲的傳播衰減不遵守平方反比定律,在理想狀態下,理論上它在整個房間的聲壓級是相等的。圖2-3黑點表示直達聲,離揚聲器越遠,聲壓級越低,黑點密度越稀。空心圓點代表混響聲聲壓級是相等的,因此空心圓點的密度到處是相等的。
臨界距離DC是指在聲源軸線方向上,直達聲與混響聲聲能相等的距離,即D/R=(0dB),臨界距離在計算聲音清晰度時很有用,一般來說,在D/R>-6dB區域內(即2倍臨界距離)
3 、混響時間R60房間的混響R60與房間的容積V 表面面積S和房間的平均吸聲係數有關
不同混響時間R60的聽覺感受:R60<0.5秒(500HZ);聲音清晰,但太於(單薄),適宜於錄音室。
R60=0.7~0.8秒(500HZ):聲音清晰、乾淨、適宜於電影院和會議廳。
R60=1.2~1.4秒(500HZ):聲音豐滿、有氣魄、空間感強,適用於音樂廳和劇場。
R60>2秒~3秒(500HZ):聲音混濁、語言清晰度差,聲音發嗡,有回聲感。

(三)吸聲材料與吸聲結構
按吸聲機理,常用的吸聲材料與吸聲結構可分為多孔吸聲材料和共振吸聲結構。
1、多孔吸聲材料多孔吸聲材料包括纖維材料和顆粒材料。纖維材料有:玻璃棉、超細玻璃棉、礦棉等無機纖維及其氈、板製品,棉、毛、麻等有機纖維織物。顆粒材料有膨脹珍珠巖、微孔磚板等塊、板製品。
多孔吸聲材料一般有良好的中高頻吸聲性能,吸聲機理不是因為表面粗糙,而是因為它有大量內外連通的微小空隙氣泡。多孔材料的吸聲能力與其厚度,密度有關,隨著厚度增加,中低頻吸聲係數顯著增加,高頻變化不大。增加材料的密度也可以提高中低頻吸收係數,但比增加厚度的效果小,因此在使用同樣材料時,當厚度不受限制時,寧願採用結構密度鬆散的厚度大的多孔材料。
多孔材料背後有無空氣層,對吸聲性能有重要影響。其吸聲性能隨著空氣層厚度的增加而提高。
簾幕也是一種很好的多孔吸聲材料。就吸聲效果而言,絲絨最好,平絨次之,棉麻織品再次,化纖類簾幕最差。通過調節簾幕與牆面或玻璃的間距可調節吸聲效果。
2、共振吸聲結構穿孔板吸聲結構和薄板、薄膜吸聲結構都可看作利用共振吸收原理的吸聲結構。
穿孔板吸聲結構具有較好的中頻吸聲特性。它由金屬板、薄木板、石膏板等穿以一定密度的小孔或縫隙後固定在龍骨上,背後留有空氣層而構成共振吸聲系統。它可視為由許多並聯的亥姆霍茲共振器組成。
穿孔板的吸聲特性在共振頻率附近有最大的吸聲係數。為擴展吸聲係數的頻率範圍,可在穿孔板後鋪設多孔吸聲材料及留有一定的空氣隙。
穿孔的孔徑小於1MM(穿孔率P=1%~3%)時稱為微孔板,用薄金屬板製成,其後面再鋪設多孔吸聲材料,可在較寬帶內獲得較好的吸聲效果。做成雙層微穿孔板結構,吸聲性能更佳。
如果把穿孔率達到50%以上的微穿孔金屬薄膜或微孔有機玻璃板直接帖在大面積裝飾玻璃平面上 ,則可解決玻璃平面的強聲發射問題,同時也不大影響玻璃的透光性或透明度。他的缺點是造價太高。
3、聲波擴散體改善建築聲學特性的方法除使用吸聲材料外,還經常在牆面及聲波發射強烈的地方設置聲波擴散體/面,使聲波產生漫反射和分散室內的共振頻率。改善聲音的「染色」失真(即音色變調)和顫動回聲。

2011年10月15日 星期六

有名的大劇院-陸續整理更新

 意大利米蘭斯卡拉大劇院(La Scala)














迪士尼音樂廳


英國皇家莎士比亞劇院


雪梨歌劇院

2011年10月14日 星期五

聲學設計師推崇的五大演出場所

偶然看到的新聞

選出這五大演出場所的是Arup亞洲區場館建築和聲學實踐主管安德魯•尼科爾(Andrew Nicol),Arup的成功案例包括倫敦泰特現代藝術館(Tate Modern)﹑悉尼歌劇院(Sydney Opera House)和北京國家游泳中心(水立方)。

目前尼科爾手頭的項目包括馬來西亞國家廣播電視公司(RTM)演播室設計項目、新加坡維多利亞音樂廳(Victoria Concert Hall)翻新項目和香港文化中心(Hong Kong Cultural Center)音樂廳翻修項目。以下是他最希望自己曾參與設計的五大演出場所。
意大利米蘭斯卡拉大劇院(La Scala):這是大型歌劇院的典範之作﹐觀眾席的音響效果與舞台表演的效果一般無二。建造這樣一個垂直構造的劇場﹐同時要讓所有座位和所有包廂達到標準音響效果很不簡單﹐這其中的挑戰我只能去想象了。劇院的開業之夜肯定棒極了。


美國洛杉磯華特•迪士尼音樂廳(Walt Disney Concert Hall):這是現代建築令人嘆為觀止的傑作。由於時間間隔太久﹐要能讓新﹑舊音樂廳達到同樣的音響效果已經不可能﹐但如果真的做到的話那就太酷了。
歐洲宮殿早期的演出場所:宮廷作曲家創作的樂曲是要在室內演奏的。要是能在那個時期參與建築這類項目──暫且把這些宮殿內的演出場所稱為項目﹐並瞭解當時的設計和施工決策的話一定很有意思。

新加坡濱海藝術中心(Esplanade):這是過去幾十年中修建的最令人讚嘆的音樂廳之一﹐聽覺效果和整體感覺都讓我激動不已。這正是作曲家希望達到的效果。真正能給聽眾帶來這種感官沖擊的音樂廳實在是屈指可數。

英國埃文河畔斯特拉特福(Stratford-Upon-Avon)的皇家莎士比亞劇院(Royal Shakespeare Theatre):我出生在埃文河畔斯特拉特福﹐在那兒上的學﹐讀過莎士比亞(William Shakespeare)讀過的學校。我早年對於藝術的體驗有很多是來自於觀看皇家莎士比亞劇院的演出﹐我偶爾也會登台表演。奧雅納把我從倫敦調到澳大利亞後不久﹐皇家莎士比亞劇院啟動了翻修計劃﹐要是能在故鄉參與這樣一個重要建築項目那真是再好不過了。

2011年10月9日 星期日

建築聲學─以語言為主的廳堂

以語言為主的廳堂的聲學環境設計,必須先考慮語言可辨度問題。如歌劇院、演講廳及教室均屬於在聲學上對語言清晰度要求較高的環境。

語言聲包含原音和輔音,一般而言原音比輔音突出較容易辨認,但是,語言的可辨度也要根據對輔音的識別而定。輔音通常為很快的、接連發生的而頻率很高的短音,它的聲功率比原音小。因此,保持原有的原音和輔音對獲得良好的語言音質是十分重要的。
   
此外,一個廳堂的物理和聲學特點,如大小、形狀、殘響時間和噪音控制的情形等,對講者的聲音傳播以及聽眾對語言的理解程度,均有一定的影響。

為了提供聽眾理想的語言可辨度,這類以語言為主的廳堂在一般的聲學要求之外,還需注意以下的音質設計要點:
  • 直達聲波的聲程要短,以減少聲能在空氣中的損失。也就是說,聲源跟座位間的距離要越短越好。
  • 座位應從演講者位置張開140度角度內布置。因為超出此角度範圍,由於聲音方向性的影響,聲功率就會降低。
  • 以語言為主的廳堂設計,要著重考慮噪音控制問題。當語言聲級太低,部分聲音會被背景噪音掩蔽而降低可辨度。
在會議室和法庭的聲學設計中,除了採用以語言為主的廳堂設計的聲學處理外,還應嚴格遵守下列要求。
  • 盡量節省地面面積和體積。
  • 天花板要做聲反射和散射處理。
  • 地面做成坡度或每排座位做成坡度,同時使講台高出地面。
  • 以語言為主的廳堂要求殘響時間短,特別是在法庭內做錄音時更是如此。
  • 在地面走道上要特別鋪設軟地毯。
  • 裝設固定式的高效能吸音軟椅。
  • 如果室內需要安設一套擴音系統,應選擇高音質的設備。
  • 如果這些會議室位於城市噪音較大的地區,應完全排除外部噪音干擾。
  • 在室內不採用擴音系統時,應盡量降低背景噪音。
如果這類會議室需要安排一些地方做為公眾列席時,應把這些位置設在與主要會議地方隔離開的樓上長廊上。這部分地方的周圍應採用高吸音材料作外裝修,地面鋪上地毯和設置軟椅子。

2011年10月6日 星期四

建築聲學─聲學環境的設計

在前一篇建築聲學中提到,不同環境會有不同的需求,這邊也蒐集了一些資訊分享給大家。

各類型的廳堂中,如劇場、演講廳、音樂廳、歌劇院及電影院,在注重生活娛樂的現代,已變成建築聲學中最常見的也最需要進行控制的環境,也是最為複雜且不易處理的環境。一般來說,這類環境要考慮的層面很廣,包含空間的形狀、大小、體積、佈置、座位量及排列方式、裝修材料等都會對整體聲學環境造成某種程度的影響。

以下整理這類型的聲學環境在設計上,要注意到的幾個部分
  • 1.不同座位所感受到的響度。一般而言不太可能讓每個位子的響度相同,但至少要控制到離聲源最遠的位子也能夠清楚聽見。
  • 聲能要能夠均勻分布,聲波在室內不會規則地像四面八方傳播。
  • 殘響時間的控制,太高的殘響時間會讓語言清晰度大減,但太低則會減少音樂的空間感
  • 各個區域應該排除或盡可能減少干擾聽覺或演出的震動或噪音。如喇叭固定不良時的震動噪音。
  • 不應出現回音、顫動回音、聲聚焦、聲失真、室內共振等現象。
註:
聲聚焦:聲聚焦是聲波從凹面反射產生的聚焦現象。在焦點的聲強很高,而其他區域就相應低的多,因為聲能主要集中在焦點,其他地方的聽覺條件便較差,由於這種緣故,使得廳堂內聲能分佈不平均。因此,建築物內應避免採用大型、連續的凹狀表面,如果要採用,則應裝置吸收很大的吸音材料。

聲失真:聲失真指廳堂內由於邊界表面在不同頻率情況下,產生不均勻或過多的吸收,因而改變了音質。如果廳堂內裝設的吸聲構造,在音頻範圍內有均衡吸音特性,則可避免聲失真。

顫動回音:顫動回音包括一連串的快速、連續、可察覺的回音。廳堂內相對的反射面不要平行,是避免嚴重顫動回音的一種方法。

2011年10月4日 星期二

建築聲學(Architectural Acoustics)

在維基百科亂逛的時候,偶然發現一個名詞─建築聲學。不過只有簡短的資訊如下。
建築聲學主要研究以下幾個方面:
  • 如何在室內獲得良好的聲學效果,即室內音質
  • 在建築環境中避免噪音的干擾和危害,即建築環境噪聲控制
  • 提高聲學效果、控制噪聲過程中所需要考慮的各種建築材料、構造、空間特性
為了滿足求知慾,就稍微google了一下相關的資訊跟大家分享一下。
建築聲學為聲學的一分支。聲學一詞源自希臘文akoustikos,意指「有關聽覺的」。其他分支包括音樂聲響學、工程聲響學、超聲波聲響學、環境聲響學。其歷史根源可追溯至古希臘等文化,希臘人及羅馬人所設計的露天圓形劇場,即是古代建造者及科學家具有聲學素養的明證。

建築聲學是研究建築中聲學環境問題的科學。它的基本任務是研究室內聲波傳輸的物理條件聲學處理方法,以保證室內具有良好聽聞條件以及研究在何種因素下,可產生最理想的音響狀態。建築聲學最熟知的應用為音樂聽及大會堂的設計和建築。並且涵蓋多種特殊技術與設備,例如利用音響強化設備作適當的配置。除此之外,建築聲學的研究範圍還涵蓋研究控制建築物內部和外部一定空間內的雜訊干擾和危害


講到這裡,基本上SoundMicro主要處理的部份在於建築環境噪聲的控制,藉由不同頻段聲音的吸收率去處理室內的音質。當然我們也需要考慮不同環境下會有不同的需求,如音樂廳及會議室的要求就相去甚遠。

2011年9月30日 星期五

聲學小常識 - 語言清晰度指標(speech transmission index)

清晰度是指說聲音(語言或音樂)傳到聽眾時,聽眾能夠清楚的分辨出聲部與音符(音樂)以及正確聽到的音節(語言)。清晰度與殘響是一體的兩面,一者越大,另一者越小。

Beranek於1965 年提出直達音以及在50ms 內到達的反射音稱為早期音,把剩下的反射音稱為晚期音(殘響音)。將50ms 或80ms 時序前之早期聲能與50ms 或80ms 時序後之晚期聲能量之比值的對數再乘以10 定義為清晰度指標,以鑑別聲場語言C50 或音樂C80 之清晰度。

參考原文

2011年9月29日 星期四

[轉貼]小學生論證蘑菇吸音 建議倣蘑菇做吸聲材料

原文轉貼自這裡 ,沒有考據過,不過滿有意思的,不錯的idea


蘑菇可吸音?究竟它們的什麼構造具有吸音功效?吸音效果有多大?在剛剛結束的廣東省青少年科技創新大賽中,來自廣州市越秀區舊部前小學的張峙琳、秦 陽、陳梓謙三名小學生帶來的科技論文獲得了一等獎。他們用數據證明了菌類能吸音,他們建議生産廠家模倣蘑菇這種特殊的結構做出新的吸聲材料。
觀察:
  蘑菇具吸音材料特徵
據介紹,去年暑假,張峙琳和媽媽一起去上海看世博會,在英國館裏,他看到許多神奇的植物,還看到了用蘑菇做成的一面隔音墻。蘑菇真的能隔音嗎?回到學校,她和同學在老師的指導下,開始了對蘑菇隔音的研究。
他們來到菜市場,買回了平菇、雞腿菇、草菇、金針菇、香菇、小蘑菇、鳳尾菇七種常見的食用菌類。他們發現,利用放大鏡的觀察,可以清晰地看到蘑 菇的菌柄和菌肉部分都是由一些纖維和孔洞狀物質組成的。特別是草菇、香菇和小蘑菇,由於其菌肉部分較多,肉眼就可以看到菌肉由許多疏鬆的孔洞結構組成。 「孔洞結構和纖維結構正是符合了吸音材料的主要特徵。」
他們還發現,7種食用菌的菌蓋上都有菌褶。這種特殊的菌褶結構是否能吸音呢?他們準備深入研究。
實驗1:
  蘑菇吸音9~10分貝
他們挑選了平菇、鳳尾菇、小蘑菇三種代表性較強的菌類做實驗。實驗在室內安靜的環境進行。他們將兩個盒子分別蓋住一個鬧鐘放置在玻璃桌面上,將鬧鐘調製成響鈴,同時,用噪音計放在盒子外面、離盒面距離為3cm的地方,分別在盒子的上方、兩側測量了分貝數。
實驗結果:粘附了蘑菇的盒子均比只用KT板的盒子的吸音效果好。其中小蘑菇的效果最好,其次是平菇,平均減低9~10分貝。
 實驗2:
  蘑菇菌褶吸音更明顯
他們先將部分菌類的菌褶用解剖的方法去掉,做成吸音盒,和原來的沒有去掉菌褶的吸音盒一起實驗,比較吸音效果。
實驗結果:平菇在去掉菌褶前後,聲音差異達3dB。而鳳尾菇的差異更明顯,相差有3.9 dB。只有小蘑菇的差異稍小,相差2.4dB。
實驗3:
  平菇吸音媲美吸音毯
他們通過實驗把平菇吸音箱、鳳尾菇吸音箱、小蘑菇吸音箱三種菌類吸音箱跟吸音棉箱、吸音毯箱的吸音效果進行了對比。
數據對比結果:吸音效果最好的是吸音毯和平菇,兩者的平均數之間相差0.6dB。效果基本可和吸音毯的吸音效果相媲美。
建議:
  倣蘑菇做吸聲材料
通過了一系列的觀察、實驗、研究,他們確定,部分菌類的確有吸音的能力。「但我們也覺得現實生活中無法真的做出蘑菇墻來吸音,因菌類的生長條 件、生活特性都不允許,無法實現,而且大家都不會喜歡在家裏有一個生蘑菇的墻壁。」因此,他們建議,生産廠家將這種蘑菇的特別結構,特別是菌褶這種特殊的 結構模倣出來,用在吸音材料上,做出新的吸聲材料。(記者 黃蓉芳)

室內盆栽的吸音力

偶然看到音響協會的一篇論文,原文在這裡,有興趣可以看一下。

基本上大致上是在研究室內盆栽到底對環境有沒有聲學上的影響,下圖是實驗中提到的各種變因,探討的還滿細的...

基本上就不多廢話了,細節請自行觀看原文,以下僅列出結論


所以看起來,仙人掌一點吸音效果都沒有...

2011年9月28日 星期三

[轉貼]為何下雪之夜大地十分寧靜?

原文來自於這裡,覺得滿有趣的就貼過來了

在課室、會議室或音樂室中我們時常會看見牆壁上裝有吸音板,目的是隔去聲響,以免室外的人受干擾。吸音板的表面有很多小孔,聲音進入小孔後,便會在結構有點像海綿的內壁中胡亂反射,直至大部份聲波的能量都消耗了,變成熱能,達到了隔音的效果。

下雪的時候,地面、建築物和樹上經常蓋著一層積雪。與冰不同,雪並不是堅硬的固體,相反雪花稀疏地聚合在一起,當中包含著許多細小的空隙,有點像吸音板內 的結構。這些空隙對聲波產生吸音效果,特別是對頻率高於 600 Hz 的聲波效果十分顯著。下雪之夜大地異常寧靜,就是這個原因。

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所以由上面的例子可以看出,只要結構是有許多小空隙的物品,基本上都有吸音的效果,如家裡常見的棉被、沙發、床墊,其實都對房間裡的音波吸收有一定程度的貢獻。

2011年9月27日 星期二

隔音?吸音? 兩者大不同

近期常接到客戶打電話來,說想要了解SoundMicro的吸音效果及安裝方式,不過仔細了解需求才發現,有許多人實際上需求是「隔音」,我想有興趣的人可以參閱之前的文章,聲學小常識-隔音,就簡單以下圖說明一下聲音接觸到物體的時候會產生的三種反應,即「反射」、「穿透」、「轉換熱能」


隔音的主要目的在於把「穿透」的聲能減少,而吸音則是在把「反射」的聲能減少。
也因此一般而言,大多隔音材的作用都是讓聲音全反射而不進行能量轉換,而吸音材則是想辦法讓聲能轉換成熱能。
所以說,當你希望外界不要聽到房間裡的聲音,或不希望在房間裡聽到外界的聲音時,要考量使用的就是隔音材,但當你希望控制房間裡的聲音聽起來的感覺,就要透過各種類型的吸音材去進行調整了!

2011年9月26日 星期一

聲學介紹影片

逛youtube偶然發現的影片,以動畫的方式呈現聲學的概念,雖然是英文版的...,不過聲學相關的基礎知識大致上都有提到

2011年8月30日 星期二

近鄰噪音公寓大廈規約 環署修規範

發現鄰居製造噪音很吵,打電話通報環保人員,不過等到稽查人員到了現場,噪音就沒了,一點效果都沒有。所以環保署最近完成相關規範,就是讓住戶自行管理。只要經過住戶的同意,可以公告時段,禁止像是唱卡拉ok或是裝修工程等噪音,而且不必檢測噪音值,如果有違反,可以罰三千到一萬五千元。

有的鄰居愛唱卡拉ok,或是小孩跑來跑去,還有室內裝潢改建不斷,甚至半夜洗衣機很大聲,這些噪音通常都很難測到超出標準,讓不少人苦不堪言,因此環保署最近修改「近鄰噪音公寓大廈管理規約」,把這四項近鄰的噪音納入規範,將來只要一半的住戶同意,就可以檢舉製造這些噪音的鄰居。

 環保署表示,目前民眾的環保案件陳情,四成一都是檢舉噪音,現行民眾對於近鄰噪音,可以報請警察以社會秩序維護法來處理,不過常常是人到了噪音就不見了,現在通過新的管理方式,由住戶自行規範,有民眾當然贊成,但是也認為管理應該要分時段,否則太嚴格了。
新的方式預計在九月底上路,希望由社區居民,達成內部的共識,提高自律,盡量不要去吵到別人,只不過製造噪音屬實又不改善,還是可能被罰三千到一萬五千元,問題是噪音的認定是主觀感受,並沒有明確的規範,到時候執法時,恐怕多少會引起爭執。

2011年8月21日 星期日

聲學環境控制計算範例(四)─機房

這個案例比較特殊,因為環境中只有一種噪音源,不過也滿常見的,請各位看倌先不要看答案自己練習一下,先看到這一篇的人,也請回到第一篇去看一下計算原理!!













一樣是測試數據

















1.偷懶一下,一樣假設溫度為25℃,計算出音速如下
    V=331+0.6T   ;T=25℃
       =331+0.6*25 =346 m/s    
2. 計算該頻率的波長
    V=346m/s=315Hz * 波長
    所以波長=1.098m =109.8cm
3.由2.可知,最佳空腔為109.8cm/4≒27.45cm


相信有這四個計算範例,應該每個人對SoundMicro的應用都有一定程度的了解了,
歡迎任何相關疑問均可來信提出,謝謝^^

聲學環境控制計算範例(三)─工廠製造現場

接下來的計算範例,是許多老闆及廣大的勞工朋友們最關心的,因為噪音,也是工安必須嚴格管控的一個區域,賺錢是一時的,員工的聽力是無價的!!

我們這次以青鋼的廠房為例











以下是測得的數據















由圖可知,主要是630Hz的噪音較大
所以一樣三步算出來最適空腔。

1.假設溫度為25℃,計算出當時的音速
    V=331+0.6T   ;T=25℃
       =331+0.6*25 =346 m/s    
2. 計算該頻率的波長
    V=346m/s=630Hz * 波長
    所以波長=0.549m =54.9cm
3.由2.可知,最佳空腔為54.9cm/4≒13.7cm

聲學環境控制計算範例(二)─ 道路旁吸隔音

有了上一篇的計算說明,我們在把場景轉換到省道台一線旁











我們測得的數據如下:

















由圖可以看出,最高的頻率落在1.25kHz
1.這次假設溫度為30℃,則計算出當時的因素如下
    V=331+0.6T   ;T=30
       =331+0.6*30 =349 m/s    
2. 計算該頻率的波長
    V=349m/s=1250Hz * 波長
    所以波長=0.279m=27.9cm
3.由2.可知,最佳空腔為27.9cm/4≒6.975cm


大部分的吸隔音牆基本上均為10cm左右,青鋼金屬建材為了讓人了解SoundMicro吸隔音牆的性能,特地設計了一組SoundMicro吸音體驗隧道,有興趣可以來信預約^^

2011年8月20日 星期六

聲學環境控制計算範例(一)─冷卻塔


在日常生活中,當我們感覺熱的時候,可以看一下溫度計去決定冷氣調到多少度,而冷氣控制器上通常也有溫度可以顯示,可以讓你判斷調降多少比較剛好,相當的方便。

但若換成噪音呢?控制噪音的方式複雜了一點,但也是相同的道理,首先就是要了解環境噪音主要是低頻、中頻還是高頻,在你不了解該環境的聲學條件時,很容易就會弄錯控制噪音的方式,例如主要是高頻音的環境卻用中頻音的吸音材,這樣整體的效果就會大打折扣,更別提去設計一個如家庭視聽室之類需要較為精準控制聲音的聲學空間。

SoundMicro有個特殊的地方,也就是可以透過空腔的調整去控制音頻,而最佳的空腔為1/4的波長,我們舉上一篇文章中提到的冷卻塔作為計算範例:












這是在青鋼辦公大樓的cooling tower,我們測得的聲學環境條件如下:















由圖面上的紅色框框部分可以知道,主要的噪音頻率落在200Hz,所以我們就從這個地方開始下手。

1.假設溫度為25℃,則計算出當時的因素如下
    V=331+0.6T   ;T=25℃
       =331+0.6*25 =346 m/s    
2. 計算該頻率的波長
    V=346m/s=200Hz * 波長
    所以波長=1.73m
3.由2.可知,最佳空腔為1.73/4≒0.43m

2011年8月16日 星期二

空調設備-冷卻塔之噪音之控制

在大樓林立的都市裡,尤其是需要大範圍空調系統辦公大樓,很容易就能看到水冷式空調系統的冷卻塔,這種冷卻塔運轉起來的聲音雖然在該棟大樓聽不太到,但對街坊鄰居就是一個很大的噪音源了

轉載新聞
〔自由時報記者林相美/台北報導〕台北市國泰醫院第二分館九十七年起遭附近居民檢舉,空調設備排氣噪音整天嗡嗡作響,居民宛如住在工廠邊,環保局曾開罰一萬八千元,院方局部改善後,近一年未再超標,但院方最近仍斥資三百餘萬元徹底改善,音量降低九.三分貝,居民直呼:「至少是個家了!」

居中輔導的台北市環保局一科科長邱一流解釋,第二分館地形宛如喇叭,開口處即為後方的社區大廈,醫院樓樓有空調,排氣噪音在兩棟大樓間共振,住戶及管委員多次向環保局陳情。

住戶:不再像住工廠邊

附近住戶說,住了快十年,醫院設備越來越多,機器運轉「日夜都吵」,白天看不下書,晚上睡不著覺,在家講電話,背景音是巨大的嗡嗡聲,對方好奇詢問她在哪裡,她都自嘲:「住在工廠邊。」

邱一流說,稽查員到場量測,噪音介於五十九至六十九分貝,第二分館位於第三類管制區,日間音量標準為七十分貝,夜間標準為六十分貝,平均噪音約六十四分貝,九十七年至九十八年間告發五次,院方局部改善後,噪音不再超標,但仍逼近臨界值。
國泰醫院為徹底解決噪音,斥資三百一十九萬元,一至八樓空調主機排氣口採用消音箱,排氣口陽台以強化玻璃及雙層進氣消音百葉包覆、阻隔噪音;地下室排氣及進氣通風管加設消音箱,加設組合式隔音牆,七月廿日完工,噪音值已降為五十四.七分貝。
邱一流強調,噪音干擾談話,影響睡眠,嚴重影響生活品質,符合噪音管制標準只是最基本要求,呼籲企業廠商應負起社會責任,規劃設施前,妥善考量、處理對鄰近住家的噪音干擾。
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青鋼金屬建材的SoundMicro吸音板,可製作成吸隔音牆的形式,可把冷卻塔圍繞起來,減少冷卻塔發出的噪音,目前在新北市的安坑藝文中心裝設有利用SoundMicro製作而成的吸隔音牆,有效的吸收了冷卻塔噪音,也讓周圍鄰居不再抱怨了!!



2011年7月21日 星期四

認識綠建材(五) -生態綠建材

以下節錄自綠建材官網

生態綠建材即指「在建材從生產至消滅的全生命週期中,除了須滿足基本性能要求外,對於地球環境而言,它是最自然的,消耗最少能源、資源且加工最少的建材。」
分為三種類型:
1.製造階段時應具有減少產生有害或有毒等物質的功能。
2.使用階段時應具有減少能源消耗的功能和降低對有限資源的依賴、進而開發新資源增加效益
3.在生命週期的最後階段,建材廢棄後也可經由收集、處理而轉變為原物料或產品,或者是延長原有物件之使用年限,以減少廢棄物。
本項綠建材評定起來較為不易,不過基本上有兩大主軸:
1.無匱乏危機:指快速成長、生生不息、普遍存在、無滅絕疑慮的天然植物材、動物材、礦物材所做成之建材。
2.低人工處理:指當地生產、當地使用、低加工、低耗能、低運輸、低毒害處理的建材。
以下是較詳細的評估指標

2011年7月18日 星期一

認識綠建材(四) -健康綠建材

以下節錄自綠建材官網

健康綠建材意指對人體健康不會造成危害的建材。換言之,健康綠建材應為低逸散、低污染、低臭氣、低生理危害特性之建築材料。
健康綠建材的評估要項除了將禁用之有毒物質的規範納入通則外,另外針對國內較為普遍使用的化學物質,依人體健康許可範圍限制其含量。目前為訂定之指標僅為基礎有害物質的管制,未來將對人體健康有益的成分也納入考量。
目前健康綠建材在指標性污染物測試上,優先以甲醛(HCHO)及總揮發性有機化合物(TVOC:苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯及乙苯)為試驗污染物。
評定基準如下:

2011年7月13日 星期三

認識綠建材(三) -再生綠建材

以下節錄自綠建材官網

再生綠建材,就是利用回收之材料經由再製過程,所製成之最終建材產品,且符合廢棄物減量(Reduce),再利用(Reuse)及再循環(Recycle)等原則之建材。選用廢棄的建築材料直接進行二次使用者,如拆卸下來的木材、五金等,或使用他種廢棄物資再製成建材者,亦即將廢棄材料回收再用來生產之建築材料

目前再生性綠建材的評估範圍有三大類:
1.木質再生綠建材:使用廢棄木材或製程木質邊料為原料者
2.石質再生綠建材:使用廢棄混凝土材料,或製程中無害性之無機石質材料為原料所生產製造之石質建材
3.混合材質再生綠建材:利用各種產業或民生無害性廢棄物如廢塑膠、廢玻璃、礦渣、無機污泥等,經適當之調製,製備特定功能之建材或促進建材機能者

評估標準如下圖

2011年7月11日 星期一

認識綠建材(二) -高性能綠建材

以下節錄自綠建材官網
高性能綠建材是指性能有高度表現之建材,能克服傳統建材性能缺陷,以提升品質效能。生活中常見如噪音防制、基地保水能力不佳等問題,可藉由採用性能較佳建材產品,獲得相當程度的改善。目前綠建材標章評估的性能分為以下兩項:
1.高性能防音綠建材
能有效防止噪音影響生活品質的建材,包含隔音、及吸音兩個部分。所謂「隔音」即針對室內有效阻隔噪音傳遞的構材;「吸音」則是針對噪音發生源吸收其音能量。

隔音性能的評估,主要有兩項 a.空氣音隔音性能指標(Rw) b.衝擊音隔音性能指標(ΔLw) 此二種指標數值越高表示隔音效能越佳。
吸音性能的評估,則以吸音率(αw)作為指標
以下為測試綠建材標準值

2.高性能透水綠建材
對地表逕流具良好透水性之產品,符合基地保水指標之要求。使雨水通過此具滲透性之人工介質或設施滲入土壤,具有讓雨水還原於大地之性能,以達到基地保水之要求,使得公共排水設施的負擔減緩,降低都市中洪水規模。
高性能透水綠建材主要有三項評估基準
1.透水性及保水性:依中國國家標準CNS13298「地工織物正向透水率試驗法」之定水頭試驗量測原理,透水鋪面之滲透係數k值為10-2cm/s。保水性則需符合鋪面之孔隙率≧15%,且降雨不產生積水。
2.耐久性:吸水率≦10%,洛杉磯磨耗率≦50%,氯離子含量需≦0.4%
3.安全性:抗壓強度需符合A級280㎏f/㎝2以上(適用於重型車道用);B級245㎏f/㎝2以上(適用於中小型車道用);C為175㎏f/㎝2以上(適用於自行車及人行道)。抗彎強度則需符合A級70㎏f/㎝2以上(適用於重型車道用);B級60㎏f/㎝2以上(適用於中小型車道用);C級45㎏f/㎝2以上(適用於自行車及人行道)

2011年7月9日 星期六

認識綠建材(─)

綠建材源自於1988年的第一屆國際材料科學研究會,並在1992年時被定義為:「在原料採取、產品製造、應用過程和使用以後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的材料,稱為『綠建材』」

綠建材有幾項特性,分別是再利用(Reuse)再循環(Recycle)減量(Reduce)低污染(Low emission materials)
綠建材在使用上,主要有四種優點
生態材料─減少化學合成材之生態負荷與能源消耗。
回收再用─減少材料生產耗能與資源消耗。
健康安全─使用天然材料與低揮發性有機物質的建材,可減免化學合成材所帶給人體的危害。
材料性能─材料基本性能及特殊性能評估與管制,可確保建材使用階段時之品質。

自從2005年京都議定書生效後,全世界均開始重視環境保護,而台灣的綠建材亦因此發展出生態健康高性能再生四個範疇的綠建材標章,並於2004年7月正式受理申請,在通過材料檢驗等測試之後核發標章。國內現行評估制度由標準檢驗局「中國國家標準」、「商品檢驗法」規範產品的一般性能;環保評估制度部分包括政府「綠色採購制度」及環保署「環保標章制度」,以及「綠建築標章」採綠建築九大指標規範新建建築物的生態、節能、減廢與健康。

有興趣的話可以參考綠建材標章的官網

2011年6月19日 星期日

市售吸音材之耐燃性

1.PU、PE泡棉:易燃而快速融化,燃燒產生濃煙而溫度變高易爆炸,使用非常廣泛,耐用度較差二年慢慢風化掉屑,目前有耐燃型,真的耐燃一試便知,取一瓶中油去漬油倒2CC至棉上,點燃依然快速融化,是助燃又自燃材。

2.玻璃纖維棉和岩棉:易掉屑進入皮膚表面全身發癢,更危害人體的呼吸道及肺部,衹進不易出。台灣在保冷保溫業界最多人使用,也有用於吸音(常常被稱為隔音棉),單價便宜,是屬於無機材不助燃不自燃。。

3.美耐皿棉:神奇好擦拭,又稱三聚氰胺樹脂或蜜胺樹脂美耐皿在遇到高溫時,會釋放出大量的『三聚氫氨』,這種物質會對人體有害」,美耐皿餐具只要超過40℃或添加醋等酸性物質就會溶出三聚氰胺,是不助燃不自燃材。

4.特殊發泡棉:吸音棉是高科技產物,材質非常柔細軟質,與矽膠材質近似,但延伸性比矽膠強50倍,六種材料當中成本最高,取一瓶中油去漬油倒2CC至棉上,燒完成碳化狀不導熱之後,去觸摸不會燙手,是不助燃不自燃材。

2011年6月14日 星期二

耐燃等級介紹

耐燃等級定義:

依照建築技術規則建築設計施工編第一條第二十四款之規定:係為混擬土、磚或空心磚、瓦、石料、人造石、石棉製品、鋼鐵、鋁、玻璃、玻璃纖維、礦棉、陶瓷器、砂漿、石灰及其他類似之材料,經中央主管建築機關認定合格者。
依照材料燃燒性能之定義:耐燃一級材料係指在火災初期﹙閃燃發生前﹚時,不易發生燃燒現象,亦不易產生有害的濃煙及氣體,其單位面積的發煙係數低於30,同時在高溫火害下,不會具有不良現象﹙如:變形、熔化、龜裂……等﹚之材料。
依照材料檢驗方法之定義:耐燃一級材料應進行中國國家標準CNS 6532 311「建築物室內裝修材料之耐燃性檢驗法」之表面試驗及基材試驗,並符合規定經判定合格者。
耐燃一級之排氣溫度不得超過標準溫度曲線、耐燃二級之排氣溫度曲線超過標準溫度曲線面積不得大於一百℃×分、耐燃三級之排氣溫度曲線超過標準溫度曲線面積不得大於三百五十℃×分。

耐燃一級之發煙係數不得超過三十、耐燃二級之發煙係數不得超過六十、耐燃三級之發煙係數不得超過一百二十。
另耐燃一級加試基材試驗,置於攝氏七百五十度加熱爐中二十分鐘,其溫度不得超過攝氏八百一十度。
▲經濟部標準檢驗局列檢之耐燃(防焰)室內裝修材料,依檢驗方式不同,核發之證明有合格證書及驗證登錄證書二種,均得依其所載耐燃等級對照辦理。
內政部91.6.4內授營建管字第○九一○○八三九六二號函依經濟部標準檢驗局前揭函,略以:
一、耐燃(防焰)室內裝修材料業經公告為驗證登錄及監視查驗兩種檢驗方式,監視查驗方式者須逐批報驗並經檢驗合格後,由該局核發該批耐燃(防焰)室內裝修材料之查驗證明(即合格證書),驗證登錄係申請人事先將其商品取得型式試驗報告後,並指定符合性評鑑程序之相關資料及技術文件向該局申請辦理,經審查符合者,准予登錄,發給商品驗證登錄證書,該證書有效期間為三年,可一證多次使用。
二、除「檢驗合格證書上有關壁紙、壁布之耐燃等級標示,不得比照為建築技術規則建築設計施工編及舊有建築物防火避難設施及消防設備改善辦法等建築法規所稱不燃材料、耐火板或耐燃材料」前經本部九十年三月八日台九十內營字第九○○三四八○號函(收錄於本部營建署編之九十一年版「建築技術規則解釋函令彙編(建築設計施工編)」p.259)釋示在案外,配合經濟部標準檢驗局檢驗制度之變更,室內裝修材料之耐燃性能得以經濟部標準檢驗局核發之驗證登錄證書作為證明文件。

2011年6月10日 星期五

聲學小常識-音高的演進

一次好的演奏,最基本的必要條件就是要有調音準確的樂器,現代的樂器再調音時相當的便利,只要使用調音器調整即可,而現代的調音器更可以把聲音數位化,讓我們可以輕易得知聲音的頻率。但在數位化以前,人們是怎麼判斷音高的呢?讓我們看看音高演進的歷史吧!!

以下內容節錄自維基百科


歷史上,人類使用過許多不同的頻率來當作音高的基準。而且人類也發明了許多不同的音高系統,由基準音高出發定義其他音高的頻率。

十九世紀前
在19世紀前,人類並沒有在標準化音高上下過很大的努力,因此在歐洲內音高的標準差異極大。這個差異不只存在於兩國之間或兩個時代之間,甚至在同一個城市中都有可能不同。舉例而言,一個17世紀的英國教堂管風琴,使用的音高可能就比同城市中平民使用的鍵盤樂器低了五個半音。
就算在同一個教堂中,隨著時間的流逝,管風琴在經過調音以後其音高也會與過去不同。簡單來說,管風琴管的末端可能被敲擊成內彎如錐體或外彎如漏斗,前者提高音高,後者則降低。經過不斷的調音後這些管子漸漸有所磨損,因此需要截除一部份,此舉更會將整台管風琴的音準提高。
藉由檢驗過去的音笛、管風琴或其他樂器,我們可以瞭解一些關於音高的更迭。舉例而言,在1720年的英國音笛演奏中央A的頻率為380赫茲,而巴赫在漢堡市、萊比錫及魏瑪等地使用的管風琴則以480赫茲表示同一個音符,這兩者約差四個半音。換句話說,1720年的英國音笛演奏的A音在巴赫的時代,會被認為是F音。
自18世紀早期,音叉(於1711年發明)的使用確實為音高帶來了一個可靠的標準,然而差異仍然無法避免。比方說,韓德爾在1740年使用對應為A音的音叉,其頻率為422.5赫茲,但在1780年時他使用同樣對應A的音叉則有不同的頻率:409赫茲,後者低了將近一個半音。不過,到了十八世紀末,中央C上的A所使用的頻率漸漸地演進成在400赫茲到450赫茲之間。
上面提到的頻率乃是經過現代儀器測量所得,當時的音樂家並沒有方法得到如此準確的數值。雖然馬蘭·梅森在16世紀早期便對聲音的頻率有了初步的瞭解,直到十九世紀,在德國物理學家約翰.施布雷(Johann Scheibler)在1830年所做的努力之前,人們都沒有足夠精確的科學方法測量頻率。至於用赫茲取代每秒循環次數(cps, cycles per second),則是直到20世紀才做出的改變。

音域

隨著歷史發展,樂器有了顯著的成長,伴隨此成長,音高也有升高的趨勢。這種「音域擴展」可能來自於樂器間的競爭,每個樂器都希望能夠發出相較於對手更美麗、超凡的音色。此趨勢對於管樂器工匠們亦然,一位工匠後期製造的樂器通常比起他之前的作品有著更高的音高。
然而音域的擴展對音樂作品而言只是一個麻煩,因為記譜法便決定了作品的音高。也因此,在西方音樂歷史中,結合了大量管樂器及使用記譜的作品一直大大限制了音域擴展這個事情。
經過一些事件後,音域擴展這件事變得越來越不可收拾使得人們必須找出解決辦法。17世紀初,麥可·普萊托里士在他的百科全書:Syntagma musicum中提到這件事情的影響,由於音域實在太高,歌手在吟唱時喉嚨都因此嚴重縮緊,而魯特琴家與六弦古提琴手也常常抱怨那些斷裂的弦。在這裡面他陳述的音域代表當時的狀況,德國,至少在他所居住的區域,音域比起現在至少比起現在高了小三度(也就是三個半音)。解決辦法林散且區域性,不過一般都涉及到對人聲、管風琴("Chorton")以及室內樂("Kammerton" )建立個別的音高標準。對於那些結合其中兩者的作品,如在一個清唱套曲中,歌手與樂手在表演時可能基於不同的調上。這個系統讓音域擴展這個問題在兩個世紀內漸漸失去能見度。
直到管弦樂團出現後,音域擴展又出現在歷史的眼光之下。我們可以藉由音叉的改變來發現音高的提升。在1815年,德勒斯登歌劇院中使用的A頻率為423.2赫茲,七年之後,同一個地方使用的A音卻升高為435赫茲。在米蘭的斯卡拉大劇院中,這個中央C上的A甚至高到451赫茲。



十九與二十世紀的標準
對於音高提升的現象最大的反對勢力來自於歌手,他們抱怨這樣的趨勢只是增加他們聲音的緊張。由於他們的反對,法國政府在1859年2月16日通過了一個法案定義中央C上的A為435赫茲。這是把音高尺度標準化的第一個嘗試,法文稱為diapason normal(標準音域)。這個標準之後在法國之外也非常流行,隨著時間發展它漸漸從法國音高、大陸音高,最後甚至被稱為國際音高。(然後後者應與下面提到的1939年定義之「國際標準音高」分別。)
這個標準音域使得中央C的頻率調整為約258.65赫茲。而另有一個稱為「哲學的」或「科學性音高」的音高標準,把中央C定義為256赫茲(也就是28 Hz),為此必須把A音調為約430.54赫茲。由於此法提供了一些數學上的便利,所有的C音都是二的次方,因此也得到了些支持者。不過比起A = 435赫茲,此法並沒有得到官方的認可,也因此沒有被大量採納、使用。

市售吸音材比較

吸音材種類
代表性材料
吸聲特性
吸音率
多孔性
玻璃棉、岩棉、泡棉、礦棉、
麻織與棉纖維等吸音材
具不錯的中高頻吸音能,背後預留空氣層有助低頻吸音能力提升。(多孔性材料多依材料厚度決定材料之NRC,亦即材料厚度越厚,吸音係數則越高)
0.4 - 0.9
板狀
合板、石膏板、塑膠板、金屬板、水泥板
吸收低頻較有效。(此種材料對低頻效果佳,但中高頻以上效果較不佳,目前噪音控制較少使用此種材料。)
0.2 - 0.4
穿孔板
穿孔石膏板、穿孔合板、穿孔鋁板、穿孔鋼板、細孔板
一般使用狀態吸收中頻,與多孔性材料配合使用時吸收中高頻,背後預留空氣層還能吸收低頻。(穿孔率建議盡量不超過20%)
0.5 - 0.7
超微孔板
SoundMicro
超微孔吸音鋁板
超微孔綠建材吸音鋁板
屬於吸收全頻特性,可藉由控制背後空氣層厚度,削減低、中、高頻音能
0.7 - 0.9