打造高标准影音空间 家庭影院空间规划纵谈

要打造真正优秀的家庭影院视听空间，获取出众的影音效果，制约的因素除了影音器材的性能之外，房间的声学与光学特性更是先天因素。尤其是难以预测与计算的各种不同类型房间的声学特性，将会对声音的回放造成各种各样的影响，当中房间大小与比例更是至关重要的部分。以现代建筑学上经典的矩形房间而言，当房间的长宽高之间的比例达到某个特定的数值，就会出现低频响应中的峰谷现象，导致整个频段的声音均匀度失调，引起声染，严重减低声音的清晰度与细节感。因此，在打造视听室的时候，最理想的必然是根据一个合适的房间比例去建造。对于已经拥有了出色的设备，却不能获得满意的声音效果的朋友，不妨留意自己的房间是否建立在合适的比例上。

对于视听室的房间大小与比例的研究，其实从上个世纪40年代就陆续得到了不少著名声学专家的重视，并发现房间的比例与大小是两个互相影响的房间声学特性。起初大多数的研究是围绕演奏厅、录音室等环境而进行的，经过数十年的发展，随着家庭影院逐渐成熟与普及，国际上也出现了针对小空间家庭视听室房间大小与比例的标准。现在，绝大多数优秀的家庭影院视听室的建立都是基于这些标准之上。以下将会回顾这数十年来的各种不同的研究，以及对国际性的标准比例与大小进行逐一深入的讨论，希望能够让更多的影音爱好者重视视听室的房间大小与比例，获得优异的声音效果。以此为打造家庭影院的基础，构造理想的视听空间。

视听室房间大小与比例研究发展历程回顾

从古至今，依据建筑的合理性、安全性以及便利性，住宅房间多以矩形的形式存在。利用住宅改造的视听室由于先天不足，往往会存在声学上的问题。这也引起人们的关注，对于常规的矩形视听室房间大小与比例的探讨从上个世纪40年开始就在不断发展之中。视听室的声学属于小房间的声学范畴，而当中最容易出现的问题就在于低频部分，会导致不平坦的声音频率响应与声波衰减，从而引发声音重放的声染现象。改变房间比例能够大幅度减低房间的声染现象，这是历史上众多声学专家的共识。

涉及声学知识简介——小房间声学缺陷

轴向共振示意图

切向共振示意图

斜向共振示意图

谈及家庭视听室的声学缺陷就必然联系到小房间声学系统。小房间的定义是指室内空间尺寸较小的房间，其房间的三边尺寸多数在10m以内，家庭视听室大多数都是这样的环境。由于房间容积较小，三边的长度与声波波长能产生一定的比例关系，特别是在200Hz的低频部分就更容易出现。因此，家庭视听室由于房间容积较小，必然会由于房间的固有共振频率模式而引起某部分频段的声音叠加或者衰减的现象，造成房间声染的问题，导致房间声音质量下降。家庭视听室的声学缺陷包括了驻波、梳妆滤波、共振与简并等声学缺陷。当中与房间大小与比例相关的包括驻波、共振与简并。当房间的尺寸与低频部分波长相近或与低频部分波长呈简单倍数关系时，房间就会产生驻波现象。房间共振方式有三种，包括轴向共振、切向共振以及斜向共振。当房间的几何尺寸呈整数比时，造成室内轴向共振与切向共振频率重合或相近时，就会产生简并现象。简并现象会加重房间的声染问题，这也是研究视听室房间大小与比例的原因之一。

早期的西方声学专家所提出的经典房间推荐比例

在声学研究方面，不得不说，西方国家与我国相比要领先许多。对于视听室房间声学的研究，早在上个世纪初就展开，在40年代中期达到了最高峰，出色的声学专家不断涌现，他们也逐渐发现，与其在建立后的视听室对声音进行吸音与扩散的控制，还不如选择在建立视听室的前期就控制房间的形状与比例。于是，关于视听室房间比例的研究就不断地进行着，并发

现房间比例并不能限制于某一特定的比例，而是一个推荐的比例范围，著名的波尔围线就是当中的经典。

此外，关于视听室房间的形状，这些声学专家也对除了矩形的各种类型进行研究，并最终表示矩形的房间易于建筑以及进行声学控制，同时任何环境都要尽量避免凹表面，因为它会引起声学上的聚焦点与盲点，难以消除影响。

早期最著名的几个房间推荐比例：

声学专家推荐房间比例(高:宽:长)

Sabine 1:1.5:2.5

V olkmann 1:1.6:2.5

Knudsen 1:1.88:2.5

Harmonic 1:2:3

Boner 1:1.26:1.59

除了以上5个推荐比例之外，还有黄金比例1:1.62:2.62以及早期欧洲声学专家们推荐的1:1.67:2.67。从这7个推荐的房间比例可以得知，大致将房间比例的范畴定于1:(1～2):(1.5～3)区间之内，虽然上面几个房间推荐比例多是针对容积较大的音乐厅而设定的，但也为后期的小房间比例标准的建立打下了坚实的基础。当中值得留意的是由Boner所推荐的1:1.26:1.59，这是为容积较小的广播演播室而推荐的房间比例，也最终成为家庭影院视听室房间推荐比例国际标准的前身。

1946年由著名声学专家Bolt提出的“波尔围线”(Bolt-Area)

在上个世纪早期关于房间比例的研究与讨论过程中，取得最大成果的当数来自著名声学专家Bolt所带来的波尔围线，将生硬的数字比例转变为具体的图像范围。Bolt假定刚性矩形房间的固有共振频率被均匀分开，那么在声音频率响应曲线上将会更加平坦，不会出现过多的峰谷。不过就现在的声学理论来看，利用平均模式间隔作为基本理论并不够理想，但是在当时来说，不能不说是重大的突破。

▲上图：由著名声学专家Bolt带来的波尔围线(Bolt-Area)，对后世房间比例的研究带来极大的帮助，图中的封闭曲线就是著名的波尔围线，图中的横轴为W(房间宽度比值)，纵轴为L(房间长度比值)，房间的高度比例定为1。Bolt认为封闭曲线内部的范围是较为理想的房间比例取值，而这条封闭曲线是针对中小型房间推导出来的，曲线内部左方对应的是体积相对较小的房间，右方则是对应体积较大的房间。当年Bolt也留意到在封闭曲线之外的区域同样也存在多个可以接受的房间比例，这正是由于他所依据的平均模式间隔作为基础的理论仍然存在缺陷所确定的。

涉及声学知识简介——房间固有共振频率

房间固有共振频率与小房间声学代表性问题之一的简并模式有着密不可分的关联关系。简单来说，对于某一刚性房间来说，房间的几何尺寸呈整数比，而导致房间轴向共振与切向共振频率的重合或相近，就会产生简并模式或简并现象。对于一个刚性墙面全封闭的矩形房间，可看作一个共鸣腔，其固有共振频率取决于房间长(L)、宽(W)和高(H)的长度。房间中所有的固有共振频率都可以由以下的公式计算出来。

▲上图：公式中，C为声速(340m/s)，nx、ny和nz可以取任意正整数(0，1，2，…，n)，因此不难发现对于每一组的数值都会有一个固有的共振频率，因而整个房间中会存在无数个共振频率。.

当用户的音响系统发出的某一声音频率与房间中的某个固有频率相同之时，整个房间便会在