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駐波

駐波是由牆面反射所引起的。當聲波通過空氣傳遞到牆面時,他會反射回來。某些頻率聲音反射聲的聲波正好與發聲源是相同的方向,那麼這個頻率的聲音就容易被加強,加強後該頻率的聲音就變大了+3~6db,也有些頻率的反射正好與發聲源是相反的振動方向,於是這個頻率的聲音就減弱了。
幾乎任何房間都有駐波問題,但程度有輕有重。牆壁相互平行、天花板和地板相互平行、室內沒有大型障礙物房間,通常都有嚴重的駐波。而室內不同的位置,又有不同的駐波,可以試著在一間長方形的房間內,用喇叭播放一段20hz~20KHZ測試音,分別在皇帝位與各個牆角量測,駐波情況絕對不會相同。
房屋大小不同駐波的情況也不同。理論上!大房間的駐波問題要比小房間平緩,實際中也是如此。國外聲學專家建議每一個房間"至少"要有70立方米才能保證高品質的聲音再現,這樣的房間的長寬高差不多是4X5米或是5X3米的樣子。最糟的房間是長寬高都一樣或者成整數倍,這樣聲波在三個方向上的都一樣,會引發更劇烈的駐波問題產生。最好的情況是長寬高都不一樣,讓聲音在三個方向上的駐波互相抵消。通常我們的視聽空間,低頻駐波是非常嚴重的。嚴重到完全影響我們對音樂的判斷,你覺得某個低頻太重了!而實際上它並不重,是駐波使你誤以為這個音很重。你又覺得某個音太薄了,而實際上它並不薄。是因為反射音與直接音相互抵消,使你誤以為它很薄。

v 是波的傳播速度單位m/s,聲波為340m/s
λ是波長,也就是2個波峰之間的距離單位 m
f 是頻率,單位Hz,音頻取20Hz-20kHz
v=λf ,λ=340/f ,此時20Hz對應的波長為17m,20kHz為0.017m

為何人家會說高頻不易產生駐波?因為高頻的波很短。到我們耳朵的時候,往往已經經歷了無數個波、信號衰減嚴重、牆面也容易吸收高頻,所以不易產生。
20Hz的極低頻的頻率波長達17m(半波長8.5m)。要吸收低頻將是很困難的,如果你要用擴散板來打散他的駐波至少要與半波長相當!
如果超低音離牆為6m(f=340/6×2=28Hz)。28Hz可能就是其中的一面牆產生的駐波頻率。 56Hz、112Hz、224H也可能會是這空間中駐波。

對抗駐波的處理有多種方式。
以超低音為例:先找一台板車,載著超低音在房間中四處跑尋找最佳位置,定點360旋轉也是一個方法。
實際上除非有很大的空間,否則駐波都會存在。如果駐波都會存在那我們還要移動超低音做何用?其實移動的目地,主要是找到某個位置,正好是利用了其中一面牆與另一面牆相抵消來達到平衡。但是在小的空間中也許有一點難度,特別是正方形的房間。

使用擴散板或是調音柱等等調音道具。

在駐波最嚴重的地方,我們在放20hz-20khz測試音時。可以在視聽空間中四處走動聽看看,或用身體感受何處會有低頻轟轟作響、讓耳朵有壓力的地方,如果有音壓計。我們還可以拿著走,看看上面數字的變化。然後使用這些道具,放置在最嚴重的地方。理論上是可行的,但是實務上真的非常困難。因為上面有說過如果要打散駐波,該物體至少要與半波長相當。該物體吸收的頻率正好要與駐波相同。

還有一種方式就是使用EQ,直接以頻譜分析的儀器,在該空間測出超低音現在的位置所產生的頻響曲線。針對凹陷或是凸起的部份直接增益或衰減。這樣的做法最簡易快速。但是這樣的做法對超低音本身是不是會造成傷害?我們根據物質不滅定律,空間中其實原本就應該有該頻段,但是因為空間的問題造成衰減。我們使用EQ將該頻段強化使頻響曲線平整。這樣的作法會不會造成超低音本身的負擔?或是加速器材的壽命老化。現在不少超低音都在內建EQ可調整。如果在不當的使用下器材的壽命可能就會不如預期。其實使用EQ一直以來都是一個爭議的話題,不過不少情況下為達到更好的音響效果,使用還是必須的。
2023-05-11 19:51 發佈
文章關鍵字 駐波

方小刀
wrote:
駐波是由牆面反射所引...(恕刪)


先將「駐波」定義清楚。
物理名詞,不要亂用。
不要靠自己想像。

駐波(英語:standing wavestationary wave)為兩個波長週期頻率波速皆相同的正弦波相向行進干涉而成的合成波。與行波不同,駐波的波形無法前進,因此無法傳播能量,故名之。」----維基
哪邊引用抄來的,記得寫出處

回樓上,這篇只是用比較白話說明駐波,並無不妥

以經驗來說
兩聲道系統40-50以下駐波不太需要煩惱
通常是不足還想增強..
有重低音劇院系統才會需要調整
這頻段若發生,是全室性難以避開,只能從等化衰減調整
80-150駐波最容易干擾音質音色
駐波不會傳遞,此頻段會在空間內某區域產生,如牆角
避開他或調整擺位,牆角擺吸收物或造成不平行面
當然,EQ也是一種方式
但最好有量測儀器,或有經驗很精準的聽感
hillside

這種叫「白話說明」。我也醉了。

2023-05-17 10:03
理性與感性 科學與藝術 https://thxisf.pixnet.net/blog
thxman.tw wrote:
供參

standing wave


少了空間響應的說明或模擬圖
vicence wrote:
少了空間響應的說明或...(恕刪)


供參

1. 此串題之主題為"駐波"。

2. 聲空間中空間點位之聲學響應是多面向而複雜的,並非僅僅是"駐波"。

3. 對於聲空間中空間點位之聲學響應、聲學模擬,在鄙人之BLOG中有之,有興趣可以前往爬文。
理性與感性 科學與藝術 https://thxisf.pixnet.net/blog
方小刀 wrote:
為何人家會說高頻不易產生駐波?因為高頻的波很短。到我們耳朵的時候,往往已經經歷了無數個波、信號衰減嚴重、牆面也容易吸收高頻,所以不易產生。


其實你說的是反射波干擾聽覺,好比3個人在同一間會議室開視訊會議,大家喇叭和麥克風互相干擾的意思

但你說牆面容易吸收高頻.....這觀念好像有點借用錯誤

其實真正的原因是高頻的信號非常的弱....你看高頻單體那麼小,就知道他的能量其實很弱
但你會覺得高頻稍微大聲一點就很強,是因為你耳朵對高頻敏感,且剛好跟他聚焦 (對準高頻的方向性)
如果你站在喇叭後面,高頻相對於其他頻段,會消散更快

高頻因為本身發出來得能量就不高且有方向性,要在空間中對著你反彈回來難度就很高了
方小刀 wrote:
還有一種方式就是使用EQ,直接以頻譜分析的儀器,在該空間測出超低音現在的位置所產生的頻響曲線。針對凹陷或是凸起的部份直接增益或衰減。這樣的做法最簡易快速。但是這樣的做法對超低音本身是不是會造成傷害?我們根據物質不滅定律,空間中其實原本就應該有該頻段,但是因為空間的問題造成衰減。我們使用EQ將該頻段強化使頻響曲線平整。這樣的作法會不會造成超低音本身的負擔?或是加速器材的壽命老化。現在不少超低音都在內建EQ可調整。如果在不當的使用下器材的壽命可能就會不如預期。其實使用EQ一直以來都是一個爭議的話題,不過不少情況下為達到更好的音響效果,使用還是必須的。


使用eq改善低音是正確的,不過請放心eq並不會加速器材老化

當你只有一個重低音泡時,用eq可以改善"僅一個"聆聽位的低音,只要保證eq後功率仍足夠,聆聽皇帝位感受可以很棒,相對的,其他聆聽位置低音會變差,駐波起伏可能會更強烈

若有2個低音泡,"分別"給予適當的eq曲線和延遲時間,就能改善房間內 "座位間的差異" 大部分位置會有不錯的低音,原因在於,人對超低音的感受和低音在房間中能量分布有關,複數的重低音喇叭可以在房間模式(駐波)中互補不足,而且複數個重低音功率上也更有餘裕

eq會有爭議,是因為相關使用技巧和知識並未普及,胡亂使用下導致惡名(測量曲線的分辨率起碼來個1/20吧)
hillside wrote:
駐波的波形無法前進,因此無法傳播能量


這個有趣
請教管樂器如何發聲
及聽眾如何聽到聲音?
hillside

跟「駐波」有啥關係?那請問,小提琴如何發出聲音?

2023-05-17 10:17
wkh2006

都是駐波, 但是聽老兄一言不免疑惑, 故虛心請教

2023-05-17 10:41
再囉嗦一下, 其實房間的駐波影響及其他因素已經是老課題,
各家大型音響公司都有詳細研究
這裡介紹業界出名的JBL的研究,
JBL Pro 是專做各型專業音響的單位,由JBL特別劃分出來的
他有出一本聲學手冊, 這些問題都是老問題
請google
"Sound System Design Reference Manual - JBL Professional"
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