文章來源：維也納聲學 時間：2024-09-23
維也納聲學 郎宇福
一、家庭影院概述
家庭影院是指在家中模擬出較專業的視聽放映場所，也稱視聽室。一般位于家庭或者寫字樓內具有環繞聲影院視聽效果的家用視聽系統，是私家用于看電影、卡拉OK、HiFi等的空間。
一、聲學設計依據
（1）《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》（GB/T50356-2005）；
（2）《民用建筑隔聲設計規范》（GB50118-2010）；
（3）《聲環境質量標準》（GB3096-2008）；
（4）《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB50325-2014）；
（5）《數字立體聲電影院的技術規范》GY/T183-2002；
（6）《電影院建筑設計規范》（JBJ58-2008）；
（7）《小型影院聲學設計與認證標準》（QB/ZD01-2013）
三、家庭影院聲學設計指標
家庭影院是用于家庭個人欣賞電影、卡拉OK等，要求室內聲場有足夠的聲音豐滿度、清晰的對白、均衡的音色。現有標準中，尚未對家庭影院的聲學參數進行明確的規定，根據其常用功能，建議使用小型電影院的聲學指標對家庭影院處理。
1、混響時間
根據《劇場、電影院多用途廳堂建筑聲學設計規范》GB/T50356-2005中規定，對容積小于500m3的立體聲微型電影院，不論其大小，合適混響時間均與500m3者相同，即取0.5s左右。這是基于兩方面的考慮：一是沒有必要取更短的混響時間，二是太短混響時間的大廳也不舒適。
根據《小型影院聲學設計與認證標準》（QB/ZD01-2013）中規定，小型影院500——1000Hz的混響時間有以下要求：
房間容積 | ≤200m3
| 200～350m3
| 350～500m3
|
混響時間（s） | 0.15～0.35
| 0.25～0.40
| 0.30～0.45 |
表1 小型電影院房間容積與混響時間
各頻段的混響時間頻率特性應在標準范圍內，中頻要求平直，低頻可略高，高頻可略低，但不應超過上下限規定。 各頻率混響時間相對于500Hz——1000Hz的比值 如下表。
頻率（Hz） | 125 | 250 | 2000 | 4000 |
比值 | 1.0——1.5 | 1.0——1.25 | 0.7——1.0 | 0.55——1.0 |
最佳值 | 1.1 | 1.0 | 1.0 | 0.75 |
表2 各頻段混響時間相對于500Hz——1000Hz的比值
實際中，家庭影院一般都不會超過200m3，混響時間過長會降低語言清晰度；混響時間取過短會感覺聲音蒼白無力，沒有空間感，即使依靠揚聲器重放加有混響效果的聲音，聲像雖然會更加立體，卻不可能重塑空間感，還會增加吸聲材料的使用，提高造價。因此綜合以上標準中的規定，家庭影院的混響時間建議在0.2——0.4s。常用于吸聲降噪的材料有：聚砂吸聲板、AGG無縫吸聲板、AGG透聲涂層、歐聲強化玻纖吸聲板，復合吸聲軟包、考夫曼吸聲畫等。
根據家庭影院的主要使用功能，其噪聲限值也可借用電影院背景噪聲標準。根據《電影院建筑設計規范》（JBJ58-2008）中規定，當放映機及空調系統同時開啟時，控場情況下觀眾席背景噪聲不應高于NR噪聲評級曲線（圖5.3.3）對應的聲壓級（表5.3.3）。
NR噪聲評級曲線（圖片截取自《電影院建筑設計規范》（JBJ58-2008））
電影院等級 | 特級 | 甲級 | 乙級 | 丙級 |
觀眾席背景噪聲 | NR25 | NR30 | NR35 | NR40 |
電影院觀眾廳背景噪聲的聲壓級（圖片截取自《電影院建筑設計規范》（JBJ58-2008））
2、背景噪聲
對于家庭影院來說，一般是私家或公司定制的娛樂空間，其背景噪聲應按照特級電影院標準處理，故家庭影院背景噪聲應滿足NR—25噪聲評價曲線的要求。
3、聲場均勻度
音響系統正常工作條件下，室內聲場不均勻度小于±2dB，聲壓最大差值小于4dB。
四、聲學設計內容
1、體型設計
家庭影院一般位于家庭或者寫字樓內，一般房間尺寸較小，屬于小房間聲學設計范疇。在低頻部分200Hz及更低的頻段，房間會和聲波波長產生一定的比例關系，小房間的共振模式可能會引起某部分頻段聲音能量衰減不同于正常的衰減過程，或者共振頻率集中于某一頻段，造成聲染色現象。如果房間比例不合理，家庭影院會出現駐波、顫動回聲、簡正等聲學缺陷，極大影響室內音質效果。因此，體型設計在家庭影院聲學設計中是需要著重考慮的。
（1）家庭影院設計成規則的體型，特別是空間的長寬高比例是整數的情況下，室內容易出現聲學缺陷。因此，在需要在做空間體型設計，確定空間大小時，調整長、寬、高的比例。為了避免簡正等聲學缺陷，體型設計時理想的長、寬、高比例應該是無理數。
表4 體型設計比例
（2）當房間內的尺寸已確定或實際中可調的尺寸不能滿足理想的比例要求時，可以通過調整家庭影院內墻面和天花的形狀使簡正波均勻分布，或者通過增加房間的共振阻尼來減弱房間的共振效應。
（3）對于較低頻率的共振引起的室內聲場分布不均勻的問題，調整室內空間效果并不明顯，建議通過電聲系統對其進行彌補。
2、音質設計
家庭影院作為家庭或單位少數人的娛樂空間。要設計合理的混響時間以及盡量均勻的聲場，無明顯聲缺陷。
當室內混響時間過長，會造成反射聲過于密集，混響聲壓較高，能夠掩蔽室內的部分聲學缺陷；雖然由反射聲造成的空間感較強，但是音響系統的聲音效果會變得含糊不清。當室內混響時間過短時，混響聲壓較低室內存在聲學缺陷會比較明顯；雖然音響效果明顯，但是反射聲卻相對較弱，會影響空間感的塑造。由此來看，混響時間和反射聲的處理方式存在著一些矛盾。家庭影院有較好的音響設備，要使每座都有較好的聽覺感受，那就必須使室內擁有較均勻的聲場環境。為消除室內可能產生的聲缺陷，在布置聲學材料的同時，需在空間內部增加擴散體，通過對墻面進行凹凸的變化，使房間簡正模式均勻分布從而實現平滑的低頻響應，營造均勻的聲場。
（1）吊頂
為避免頂面和地面產生共振、顫動回聲等聲學缺陷，須在家庭影院頂面采用擴散體。例如：根據數論計算確定的AGG無縫擴散吸聲體、QRD擴散體、MLS擴散體等。
（2）前墻
家庭影院前墻需要做強吸聲處理，可以使用聚酯纖維吸聲板等吸聲材料；如果追求美觀，則可以采用布藝軟包吸聲板，布藝顏色、圖案比較多，美觀性較強。多孔性吸聲材料主要吸收中、高頻聲為主，為不出現各頻段聲失調，吸聲板后還應加空腔，增加低頻吸收。目的是消除反射聲，避免家庭影院后墻反射回來的聲音與音箱發出的聲音相干涉，同時可以降低混響時間。
（3）后墻
家庭影院后墻主要做的處理就是擴散，不需要太多吸聲，保留反射聲創造室內空間感。故后墻應多使用擴散體，輔以吸聲處理。可使用的擴散體有木制弧形擴散體、AGG吸聲折板、QRD等，以及多寶格；使用時可根據美觀要求、客戶要求進行選擇。
（4）側墻
為防止室內側墻之間出現顫動回聲，側墻墻面可做擴散和吸聲結構共用的設計方式。擴散可使用壁柱，木制、石膏擴散體（形狀可自選）等，以使室內聲場均勻擴散，有效消除聲缺陷。側墻采用吸聲板材及板材后留空腔（或薄板共振結構），能夠有效控制混響時間，材料和結構可根據聲學要求和裝飾效果進行選用。
3、背景噪聲控制
（1）地面
在地面鋪地毯可降低走路或音響發聲引起的振動，還能夠吸收部分聲能，降低混響時間。 地面振動傳聲是噪聲傳播的一主要方式。如果家庭影院在樓上或者周圍環境中有需要背景噪聲較低的空間，則必須做浮筑地板。
（2）門
家庭影院一般在家庭或者公司內部使用，周圍無過大噪聲產生，故一般使用隔聲門即可，要求隔聲量≥40dB。根據當地環境噪聲，噪聲過大時可做聲閘。
（3）窗
使用隔聲窗。外墻內側窗簾建議使用厚重的吸聲窗簾；目的是①為了增加室內吸聲量，降低混響時間；②能起到良好的遮光作用，保證室內觀賞影片時不受外界干擾。
五、聲學建議
1、家庭影院使用時是個封閉的空間，多會用到空調和通風系統，在使用這些系統設備時，根據需要應進行降噪處理，在風口做消聲處理。
2、墻體隔聲應根據當地環境噪聲和墻體隔聲量選擇是否做隔聲處理。
聲學材料和聲學設計咨詢
Emall：kefu@ocen.cn Tel：18601182613 18500995690