前文回顧

第三部分:CEDIA CEB-22家庭影院音頻設計推薦規范要點分析

家庭影院音頻系統設計參考的其中一個重要標準

本期我們在這個針對定制安裝專題的重點方向在音頻系統的整體設計上,前面談了房間比例與大小、沉浸式三維音效系統構建。接下來,我們就給大家講講來自美國CEDIA協會的CEB-22家庭影院音頻系統設計方面的推薦規范要點。從整體上而言,CEDIA這份設計標準是目前國際上認可的家庭影院音頻方面的設計執行規范,與我們熟悉的THX、Dolby、DTS、HAA等方面有著相同的理念,但也有著一些不同之處。此外,這份標準暫時還是基于5.1與7.1環繞聲音箱系統組建而定的,并沒有對目前熱門的杜比全景聲、DTS:X與Auro-3D進行深入的分析。但根據最新的消息,CEDIA目前正在研究并準備推出基于沉浸式三維音效的標準,我們將會在日后新標準正式推出之后為大家再深入講解。此外,如果你所在企業是CEDIA會員,目前該標準的詳細文件已經可以免費下載,里面有提到更多關于低音炮選擇與安裝擺位方面的推薦指引,非常值得仔細閱讀。如果你想咨詢加入CEDIA協會,成為CEDIA會員的相關事宜,可以留意我們關于CEDIA方面的相關培訓活動。

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家庭影院音頻系統主要的性能要求

1. 聲音沒有出現聲染問題。所謂聲染問題,主要集中體現在房間的低頻部分,可以通過改良房間大小與形狀,調整音箱與座椅位置來實現。

2. 實現一個順滑與平衡的前置聲場。前置聲場對于家庭影院的音頻重現是最重要的一環,是我們獲取電影信息的主要途徑。

3. 環繞音箱系統能夠提供令人信服的包圍感。包圍感主要是通過環繞音箱來實現的,根據不同的使用環境來選擇合適的環繞音箱的工作狀態。

4. 清晰可辨的人聲對白。家庭影院中的人聲對白是由中置音箱發出的,所以整個聆聽位置都必須能清楚地聆聽到中置音箱發出的聲音,并且房間中的混響時間必須達到令人聲清晰能辨的狀態。

5. 沒有出現可察覺的失真問題。這點對于整個音頻系統而言是最基本的要求。

6. 在整個聆聽座位區域都能帶來連續的好表現,最佳的性能在主聆聽位置上。最理想的家庭影院應該是每一個座椅位置都是最佳的位置,但實際上卻很難做得到,不過要求整個聆聽區域都有良好的聲音表現并非不可能。

7. 連續位置上能實現準確的低頻性能。這點主要是解決低頻駐波與超低音音箱放置的問題。

8. 聽不到的背景噪聲。控制背景噪聲,是獲得較大聲音動態范圍的關鍵。

9. 與隔壁空間實現完全的隔聲,包括了出入口的位置。隔聲控制能保證整個視聽室的私密性。

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房間設計的基礎要素

1. 房間的大小與形狀、顯示畫面的尺寸、視線、音箱的位置與座位設置都是整個系統需要被最優化設計的關鍵部分。

2. 在家庭影院之中應該有一個為音頻與視頻最優化設計的主座椅位置。最佳的座椅位置是在房間中軸線的位置。

3. 其他的座椅位置應該能夠提供不錯的整體性能,而座椅的數量必須根據房間的大小而決定。

4. 音箱的類型與放置、聲學處理以及房間的裝潢都必須有針對性地進行處理,并且按照一定的規范來實行。

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環繞聲音箱的要求與放置

1. 所有音箱都需要有著類似的音色特點(相同的品牌/系列)。許多影音愛好者在設計家庭影院的時候,往往會忽略這一點。CEDIA在這里特別指出了整個音箱系統都必須具備相同的音色,否則整個系統在表達聲音的時候就會產生一種不協調感,影響整個聆聽感覺。

2. L、C、R(左中右)前置音箱應該放置在人耳聆聽的高度上(不要超過15度以上),如果前置音箱放置較高,應該利用指向性進行調整。需要注意這里所提及的音箱的高度是指高音單元的高度。

3. 全頻音箱到所有聆聽者之間的通道并無任何障礙,尤其是針對中置音箱。除了超低音音箱沒有指向性之外,其他全頻的音箱都具備一定的指向性,這時就需要留意這一點,特別是重現對白的中置音箱。

4. 中置音箱在房間長度的中軸線上。

5. 音箱前障板或箱體部分應該注意離偶與阻尼處理,以減少共振問題的發生。很多情況下,視聽室中產生的噪聲是由于音箱本身制造工藝又或采用了嵌入式音箱安裝,前障板與箱體本身很容易會出現共振問題。因此,在安裝整套音箱系統的時候,必須解決這一問題。

6. 左右聲道音箱相互之間的水平角度應為45-60度,不要離屏幕太遠。左右聲道音箱應該內八字指向主聆聽位置。所謂內八字的方式,實際上就是建議左右聲道主音箱與主聆聽位置形成一定的指向角度。畢竟對于音箱而言,最佳的聲音來自在軸,可惜在國內絕大部分的家庭影院實際案例之中,往往都沒有好好利用這一點。

7. 環繞音箱的放置應最優化包圍感與準確性。對于5.1聲道的配置,環繞音箱應該在中軸線位置110-120度的位置上放置。對于7.1聲道的配置,側環繞音箱相鄰60-100度,后環繞則在135-150度之間。對于大型房間,多個環繞音箱能確保更好的包圍感。對于環繞音箱的搭配,CEDIA相對其他機構的規范是相對靈活的,尤其是針對大型房間或者偏窄長型的房間都沒有限定我們選擇多少個環繞音箱,而是建議通過多個環繞音箱取得更好的包圍感。另外,對于環繞音箱使用的類型,也并非一定要采用偶極性的方式,而是根據實際的需要來使用,畢竟在絕大多數的電影院之中仍然以傳統的單極性為主導。

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低音炮數量選擇與擺位推薦

1. 為了減少不同座位之間低音不同的問題,采用多個低音炮總是比使用一個能夠實現更佳的效果。這種解決方案已經得到了理論與實例的證明。但是必須注意,多個低音炮的放置位置,這點才是最重要的。

2. 在一個接近矩形的房間中,按照一定規范使用2或4個低音炮能夠得到更好的房間模式,能夠實現在多個座椅位置上獲得更好的低頻響應。當一個視聽室中不只一排座椅時,我們就要考慮選擇多個低音炮的解決方案。

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座椅位置設計指引

1. 主聆聽位置應該在音箱設計圖中的幾何中心位置上。這一點毫無疑問是最重要的。

2. 利用中軸線方面的座椅位置。因為在這個位置上能夠獲得更清晰與包圍感更好的聲音,是僅次于主聆聽位置的選擇。

3. 座椅不應緊貼著任何音箱。特別是要避免過于靠近環繞音箱,那樣會直接影響到整個音箱系統的包圍感。如果受到房間固定因素的限制,可以通過偶極性音箱與擺位來緩解這一問題。

4. 避免座椅設置在二階房間模式的零點上,在每堵墻1/4長度的位置上。這是為了減低受到低頻駐波干擾的問題,簡單而言,在這些位置上,你基本上感受不了明顯的低音。

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聲學處理要點

1. 混響時間(RT)在500Hz頻率下應該為0.2-0.5s。需要留意的是,這是500Hz的混響時間,而并非全頻段的推薦數值。

2. 過短的混響時間會使到房間聲音變得太過“死”,反而會影響整個體驗。另外,過長的混響時間則會影響到聲音的清晰度。

3. 一個典型的房間能夠通過以下幾個要點來提升房間的聲音性能。a.地面鋪設地毯;b.一個混合的吸聲(最少3英寸)與擴散處理,不要超過墻面面積的50%,用于控制靠近聆聽區域之間相鄰墻面的回聲顫動,控制第一次反射聲(可選擇)。值得留意的是,對于第一次反射聲,CEDIA的建議是有選擇性地進行控制處理,并非一定采用強吸收處理。

4. 所有的材料都需要達到A級的防火性能。對于聲學處理材料的防火安全性,在國外是非常講究的,因為絕大部分的材料都屬于易燃材料,如果本身沒有達到很好的防火性能,在出現火災的時候會相當危險。

5. 房間中不應出現可聽得到的振動。這點特別容易出現在商場中建立的家庭影院展示廳之中,主要的原因在于房間本身的堅固性問題,容易出現低頻共振。

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背景噪聲要求

應該≤30dB/A(RC mk II標準),理想是≤20dB/A。為什么要強調背景噪聲?原因在于越低的背景噪聲,我們想要獲得越大的動態范圍就越容易,對于整個系統的要求就更低,不必要一定采用超大功率的放大器進行驅動。

背景噪聲控制處理

1. 采用特大的暖通與空調管道。大型的管道可以有效地割斷聲音的傳播路徑,還可以在其中加入聲學處理材料進行吸聲處理。

2. 采用低噪聲的調光器。對于擁有智能燈光控制系統的家庭影院,這點是不能忽略的重要部分,很有可能會產生高頻噪聲。

3. 在水管處采用聲學處理。在視聽室中很有可能隱藏著下水道等裝置,會極其容易出現不必要的噪聲干擾,因此也必須注意噪聲的控制。

4. 隔離暖通與空調設備、水泵等。

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總結

CEDIA CEB-22家庭影院音頻設計推薦規范是CEDIA在2009年3月推出的,當中的推薦規范充分結合了SMPTE美國電影與電視工程師協會、AES國際音頻工程學會、ITU國際電信聯盟、EBU歐洲廣播聯盟、IEC國際電工委員會、ISO國際標準化組織、ASHRAE美國采暖、制冷與空調工程師學會、杜比實驗室、美國THX公司、美國ISF影像科學研究所的相關標準與推薦規范,擁有十分權威的家庭影院音頻系統的設計指引規范,是國內影音行業從業人員以及影音愛好者在設計家庭影院音頻系統中一份非常值得參考的指引。唯一可惜的地方是暫時還是英文版本,如果想了解更加詳盡的規范細則可以參加CEDIA家庭影院音頻系統設計方面的相關課程。

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