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視聽室改造(聲學設計>>增設吸音器)20180621更新

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發表於 2018-4-17 12:19:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

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本帖最後由 fox520111 於 2018-6-21 09:33 PM 編輯

視聽室完成已經有六七年了,當初是diy自己搞的
那時候也沒有太多聲學概念與經驗,所以也就沒有特別在這部分琢磨
雖然已經有一年多沒有碰自己的系統,不過這段時間都在對空間聲學做功課
趁著這次的功課,也該好好把視聽室重新做一次聲學上的升級也可以說自己對音響路的一個回顧,
之前的視聽室diy,到後來因為自己實在很懶所以並沒完整記錄
不過這次我想會好好堅持記錄下來,以後可能也不會再花太多心思在調整東調整西上了
大致上考慮設計幾種類型的吸聲器
不過因為工作關係,所以可以製作的時間很短,更新可能會很慢
不過會考慮不同類型吸聲器都做不同的密度(容重)的搭配
並配合rew做測量
首先,視聽室的大致狀況 ,從全景,而後由右往左拍,空間尺寸,
LWD5.7X4.12X2.45(M),但空間左後方有一畸零樓梯下空間,影響長軸模式roommode偏移
05.jpg
a.jpg
b.jpg
c.jpg
d.jpg
e1.jpg
接著,是預計放置吸音器的圖示 ,分別為  右斜後方.後方.左斜後方.前斜.上方,分別有 :
速度型speed model(S);speed model in corner(SC) ,壓力型pressure model(P),複合檔板型complex model(C)
其中,S屬於可以處理空間模式型式;但消耗空間容積;為寬帶吸聲.
P型屬於單純針對對應頻率的窄帶吸聲;無法處理room mode,C型帶寬居中;可到低頻與中頻處理.
不過後兩者能到哪,都仍舊得實際測試才知道結果 room mode1.jpg
room mode2.jpg
room mode3.jpg
room mode4.jpg
room mode5.jpg
反射狀況
反射1.jpg
反射2.jpg
反射3.jpg
反射4.jpg
反射5.jpg
再下面 ,是角落吸聲器的第一種型態 ,高度120cm(不過有考慮再加到180cm高,以利之後不同吸聲器比較時使用同樣面積)
SE數據.jpg

01 SC骨架1.jpg 01 SC骨架4.jpg 01 SC骨架5.jpg 01 SC骨架7.jpg
與設置分布圖有所差異的在於
原本的角落吸聲器(SC型)是四顆,礙於實際狀況,最後不打算將室內後方兩側的櫃子改體,所以只做前方兩顆,後方最後兩側會改由C型取代 01 內框2.jpg
01 內框1.jpg
完成以後,放置進喇叭後方角落處
放置1.jpg
放置2.jpg





 樓主| 發表於 2018-4-17 12:49:43 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-4-17 01:34 PM 編輯

完成的角落吸聲器(SC),稍微做一下測試,測試工具為REW軟體與minidsp umike1麥克風,以及華碩筆電(hdmi>asio),使用效正檔為90度效正,看一下圖型
RT60 L SPEAKER .jpg
RT60 R SPEAKER .jpg
RT60 C SPEAKER .jpg
RT60 LS SPEAKER .jpg
RT60 RS SPEAKER .jpg
RT60 SUB .jpg
上面是各聲道的RT60,前後比對,設定為1/3oct棒狀顯示
頻譜SUBoverlays.jpg
上圖為重低音的吸音前後FQ  graph平滑度>var smothing
waterfall重低音比較2.jpg
上圖為重低音waterfall,露出來的洋紅色,可以看做吸音器有作用到的頻率範圍,平滑化為1/48
接著是各聲道經過吸音器後的waterfall圖
waterfall左聲道比較.jpg
waterfall右聲道比較.jpg
waterfall中置比較.jpg
waterfall左環繞比較.jpg
waterfall右環繞 比較.jpg
下圖為重低音另一種顯示法,spectrogram,光衰顯示
吸音
sub吸音spectrogram.jpg
取消吸音 sub取消吸音 spectrogram.jpg
接著下面是分析該吸聲器位於該座位時的性能(※此並非真實吸音率,實際吸音率應將揚聲器與拾音設置於整個空間對稱角,以激發所有空間模式
但是這樣的測量是可以讓同性質不同成分的吸音器進入空間同樣位置時,可以做比較)
waterfall設定300ms衰退,decay是160ms衰退(ps.事後才發現decay也可以選用320ms關察,與waterfall可以更為相近且觀看ringing更為方便,不過這圖已經是好幾個月前做的了,懶得重新用)
左聲道
分析L.jpg
右聲道
分析R.jpg
中置
分析C.jpg
重低音
分析SUB.jpg
左環繞
分析LS.jpg
右環繞
分析RS.jpg
上面分析,於下方紅色字體的"最高音壓"與"最少衰減" ,是由DECAY圖(160ms)所選定的SW模式,或是振鈴現像所選定
衰減音壓值.
waterfall看實際300ms時的聲音衰減量
目的也是用於之後做強化時的比照,所以各喇叭的各點並非相同頻率點










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 樓主| 發表於 2018-4-17 12:49:50 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-7-2 02:37 AM 編輯

一些工作進度很緩慢進行
現在複合型有些進度,不過很多東西還在做測試,內部材料也還在一直持續拆換中
當中有做些包含喇叭擺位調音練習,所以最初始的"完全無吸音器"的圖也都得重新測量  
而之前版本的waterfall圖,在dB下標是以55開始,此次截圖是以40dB開始,衰減的挑戰時間一樣是設計在300ms
po出一些測試結果,複合型的深度是15cm箱體,圖示當中   
a(全空)表示空間當中無任何吸音器,僅有空間前方兩側的窗簾與後方的窗簾,以及空間當中的一只三人沙發,這部分是不會因為吸音器而改變的
b狀況表示空間當中加入2只sc型吸音器(有稍做過修改),c狀況表示空間當中是b狀況下再加入2只15cm深度複合型吸聲器於空間後方
因為時間的不足,所以之後的測試會只以左右兩聲道為主,最後決定版時自己會做全系統測量,但不再會有前後對比(搬進搬出真的已經累到我了)
首先傳上,左喇叭的頻譜圖 20180415 b狀況吸音器設計綠加入紅取消.jpg
20180415 c狀況吸音器設計藍加入紅取消.jpg
右喇叭的頻譜圖

20180415  b狀況吸音器設計藍加入綠取消.jpg
20180415  c狀況吸音器設計紫加入綠取消.jpg
接著是左喇叭waterfall圖
a(全空)左喇叭.jpg
b(前方sc)左喇叭.jpg
c1左喇叭.jpg
再來是右喇叭waterfall圖
a(全空)右喇叭.jpg
b(前方sc)右喇叭.jpg
c1右喇叭.jpg
稍微自行整理理解上,sc對於頻率在低頻處有拉提起來的結果
而複合型在頻率上並沒有什麼改變,甚至在200hz一代有變差,但是低頻的waterfall消散則進一步改善
另外,空間左後方的畸零空間,看起來在50hz一帶產生挺難處裡的振鈴,這些都還須要慢慢改善

而相較傳統的實心多孔吸聲器皆屬於速度型吸聲原理(須有聲速),對於此次diy之sc相比,
孔隙率的搭配與聲速重新於腔內反射亦會相對影響並再行衰減,而實際吸收頻率範圍亦非1/4理論(忘記在哪聽過1/10理論)



更新1070621
在這陣子又做了一些測試,不過這次是只對左右揚聲器做測量(之前在avr裡也忘了要做direct on/off切換  所以變成了主聲道都有加入低音去了)
下面的圖片是又一次新的全拆與裝設吸音器(設定為pure direct on  L&R)   之後測試都會固定使用pure direct on  而不混入sub
L speaker a狀況  空間內全空   direct on.jpg 左喇叭  視聽室全空
L speaker d狀況  裝設18片(左右各9片吸音器).jpg 左喇叭  放置18片吸音器
R speaker a狀況  空間內全空   direct on.jpg 右喇叭  視聽室全空
R speaker d狀況  裝設18片(左右各9片吸音器).jpg 右喇叭  放置18片吸音器 S__13082684.jpg
上面測試圖時吸音器配置狀況(尚未控制etc)
S__13131978.jpg
於樓板上設置軌道  
一來可以安裝吸音器與RFZ反射器   二來可以做測試時的變更處理
隨著空間阻尼增加   
改變處有
1.反射音衰減  聽音位總音壓降低   聆聽時音壓會須要更高   而反射音干擾問題減少  揚聲器擺位條件較為寬鬆
2.反射音干擾衰減造成聲成象與細節改變
3.極微弱細節隨音壓增加而明顯化
4.ETC控制的重要性更為明顯(ISDG的控制)   
5.改善諧振干擾  無做DSP控制即達到自然的平衡峰谷  此會明顯反應在頻譜上
最後  對於諧振干擾僅存最後一個八度問題
1529547940158.jpg
若要依靠物理手段處理  則看來得要思考helmholz吸音器
會先朝永田氏做測試性的製作把玩  附上一些施工與固定時的構思  提供有想要DIY的朋友參考
548582033_0.607884.JPG 548583271.885908.JPG 548583280.837359.JPG
549005162.986735.JPG 549081811.482692.JPG S__13262882.jpg S__13262919.jpg S__13262918.jpg

然後下一階段就是  
非諧振干擾處理與ETC/ISDG處理

















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 樓主| 發表於 2018-4-17 12:49:57 | 顯示全部樓層
預先保留後編輯3
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發表於 2018-4-19 15:50:31 | 顯示全部樓層
厲害,搬板凳來看。 請問是用多少K值的吸音棉? 針對低音部分有聽過Acoustic Fields的 ACDA(Activated Carbon Diaphragmatic absorber 嗎?
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 樓主| 發表於 2018-4-19 19:47:13 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-6-21 10:34 PM 編輯
vinjoutw 發表於 2018-4-19 03:50 PM
厲害,搬板凳來看。 請問是用多少K值的吸音棉? 針對低音部分有聽過Acoustic Fields的 ACDA(Activated Carbo ...

有參考過他的設計方式,雙檔板壓力型,但是要模仿到碳纖維是有困難的,他們的diy教學包似乎也沒有包含到碳纖維版本,至於壓力型,其實我之後做的就會是這類雙檔板型,面積約略抓60x60(比較像bbc a10的大小,共16或18片置於屋頂),不過現在做的c型複合式吸聲器並不是這類(更正,碳纖維版本可以從洛杉磯的工廠取得)
另外,我做的sc型使用的多孔質吸音物並不是單純一種流阻率而成的,裡面是三種排列出來的,共有兩層(如上方框體實體照片),然後,之後的改良版,有加入橫向的隔板(實體高度仍舊是120cm),只是當初並沒有預料到改良後效果,但經過實測可以確定該吸音板影響到了20極低頻率,之後有時間的話再製圖出吸音板的框體示意圖,而複合型現在是還沒完全完工的測試
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發表於 2018-4-20 00:10:07 | 顯示全部樓層
本帖最後由 thanksman 於 2018-4-20 09:40 PM 編輯

先不論對錯良窳,樓主的努力精神,鼓掌!!!


就幾個觀念、認知正之:

1.
fox520111 :
LWD5.7X4.12X2.45(M),但空間左後方有一畸零樓梯下空間,影響長軸模式roommode偏移



thxman:
此非 room mode 偏移,而是幾何空間本非封閉且矩形幾何,其 room mode 本就非封閉且矩形之 room mode 。
供參:Room Modes



2.
fox520111 :
接著下面是分析該吸聲器位於該座位時的性能(此並非真實吸音率,實際吸音率應將揚聲器與拾音設置於整個空間對稱角,以激發所有空間模式
但是這樣的測量是可以讓同性質不同成分的吸音器進入空間同樣位置時,可以做比較)



thxman:


1.    如此並不能稱性能,亦非性能
2.    實際吸音率之測法非就上所述

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 樓主| 發表於 2018-4-20 01:07:57 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-5-23 02:41 AM 編輯
thanksman 發表於 2018-4-20 12:10 AM
先不論對錯良窳,樓主的努力精神,鼓掌!!!

先不論對錯良窳,樓主的努力精神,鼓掌!!!>>>>>感謝您的肯定,會貼上來除了記錄自己的工作經過,更希望拋磚引玉,畢竟國內DIY吸音器材的內容太少,針對100HZ以下控制的吸音器更少,所以希望可以藉此機會看是否有更多網上前輩分享與討論
1.該畸零空間相對原矩形空間產生額外的諧振頻率,而REW並無法預測非矩形空間或不規則空間所生之簡正模式,所以才會說偏移(與扣除畸零的矩形空間所生之簡併現象相比較之下,如果更簡單去形容那句偏移,我想就是"REW預測的簡正模式是與實際偏移的")也感謝您對於隻字用語的真知灼見,另對此一現象與此一說詞之引用見下
<<轉自"高玉龍 房間簡正模式計算公式一章   矩形剛性界面房間相當於一個Q值比較高的諧振腔.當房間受到聲源激發的時候,對於不同頻率會產生不同的響應.而最容易被激發起來的頻率是房間的固有諧振頻率.在矩形封閉剛性房間中,空氣振動的共振頻率主要由房間尺寸的大小來決定.而房間內所激發的諧振頻率的分布則決定於房間的長寬高尺寸的比例.如果諧振頻率分布不均,使一些諧振頻率重疊或非常靠近,產生諧振頻率的簡併現象">><<2.4.5 非矩形房間內的簡正模式一章   非矩形房間的牆將會擾亂三個軸向簡正方式中的兩個簡正模式,只有地面和天花板之間的簡正模式不受影響.不過,切向和斜向簡正模式還會繼續存在,除了位置稍有偏移>>
2.(1)這當然不是性能,引用性能二字相信看者也不會如此放大,如果您在乎那就當作跳過吧,因為
        裡面也說了這並非真實吸音器的實際吸音率(真實的性能即是所謂的"吸音率",但上面也說了,這是在該座位時的性能),而吸音器的作用範圍卻是事實(含蓋極低頻段並改善FL在30hz一帶的缺陷),所以鄙人認知絕大多數人應該懂此意思,另,網上查詢,>>>>>>性能,机械、器材、物品等所具有的"性质"和"功能",若以此解說,性質>>寬頻吸聲器,功能>>吸音,何來不妥之處???(補充)此方式為一般用家於家中即可比對之方式,可參考REAL TRAP公司 ETHAN WINER之測試,而從專家處了解,要符合標準的實驗室....................
   (2)吸音率測試方式並非僅有駐波管法與混響室法,亦有其他宣稱之測試方式比如: 1524155218199.jpg

最後感謝您的意見,不過如能針對低頻吸音器的一些內容或製作我想會更好且實際又切合主題,相信這也是大多數人希望取得的資訊與經驗,謝謝








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發表於 2018-4-20 01:34:09 | 顯示全部樓層
本帖最後由 thanksman 於 2018-4-20 01:40 AM 編輯

fox520111:

吸音率測試方式並非僅有駐波管法與混響室法,亦有其他宣稱之測試方式比如:

1524155218199.jpg (15.02 KB, 下載次數: 0)
下載附件
22 分鐘前 上傳




最後感謝您的意見,不過如能提供更多低頻吸音器的一些內容或製作我想會更好,謝謝








thxman:

1.  測定之法本就非駐波管法與混響室法。

2.  高玉龍先生對此測法僅作概述。



PS.

100Hz以下之吸聲材,鄙規劃、設計、使用至少有15年以上,近來友人的琴房聲學改善由鄙操手規劃、設計亦如斯,Case by Case 規劃、設計。


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 樓主| 發表於 2018-4-20 01:39:37 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-5-20 08:19 PM 編輯
thanksman 發表於 2018-4-20 01:34 AM
fox520111:

吸音率測試方式並非僅有駐波管法與混響室法,亦有其他宣稱之測試方式比如:

上轉貼之圖片與測試方法並非引用高先生所述^ ^
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發表於 2018-4-20 01:43:03 | 顯示全部樓層
本帖最後由 thanksman 於 2018-4-20 01:56 AM 編輯

fox520111 :
上轉貼之方法並非引用高先生所述^ ^



thxman:

1.在下知那不是引用高玉龍,在下是指你貼的那圖之測法。

2.那測法,真要去測量與計算吸音率的mic也非僅一只。呵.......^^

3.那測法的空間,其實是一個聲學試驗室。
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 樓主| 發表於 2018-4-20 01:56:28 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-5-20 08:24 PM 編輯
thanksman 發表於 2018-4-20 01:43 AM
fox520111 :
上轉貼之方法並非引用高先生所述^ ^

我想文章內容中並不是要對"吸音系數的測量方法"上去做完整論述,僅是簡單說過,亦無討論麥克風隻數的必要,而令您在此在意麥克風數量..........實有歉之(如是如此對於發文之嚴謹性看來須要將完整各種吸音測試方式詳列後再行敘述自己的測量結果與方式,對於吸音器在一般用家空間當中的作用看來似乎對您並無參考價值?且該方式就個人所知的確是將一麥克風置於對稱處去進行收音沒錯)另,不少聲學研究,不論學術單位或音響道具公司均有提出一些對於傳統測量方式之改善方法與意見,就好比互函數脈衝延遲法以及上方等方式,但都均非本人要討論的事項,畢竟那是專業的學術研究亦非本篇所要討論,如果您對於此有興趣,我想可以另開吸音測量方式之指導帖或是對於傳統方式(如駐波管)之改進方案會更為妥當(這有看過學生對此寫的論文,您也可以寫一篇,鄙人會認真研讀)至於這些方式,我想"專業測試"一定都知道是要在一個實驗環境下所執行....................(起碼有的控制變因)

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發表於 2018-4-20 02:01:32 | 顯示全部樓層
本帖最後由 thanksman 於 2018-4-20 02:13 AM 編輯

1.互函數吸音係數檢測法 是陳老師發表的,此法是轉移於無響室測。

2.就傳統上之測法(混響室法),於現今的實務對比與運用,尚能準受。

3.駐波管法有其適用處,在空間聲學中,其適用處寡。
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 樓主| 發表於 2018-4-20 02:01:43 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-4-20 09:01 AM 編輯
thanksman 發表於 2018-4-20 01:34 AM
fox520111:

吸音率測試方式並非僅有駐波管法與混響室法,亦有其他宣稱之測試方式比如:


100Hz以下之吸聲材,鄙規劃、設計、使用至少有15年以上,近來友人的琴房聲學改善由鄙操手規劃、設計亦如斯,Case by Case 規劃、設計。
>>>>>>>>>>期待您的分享^ ^
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發表於 2018-4-20 02:04:44 | 顯示全部樓層
抱歉,沒什麼好分享的。

對鄙即是,有緣遇之,改善問題,如斯而已
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 樓主| 發表於 2018-4-20 02:24:22 | 顯示全部樓層
thanksman 發表於 2018-4-20 02:04 AM
抱歉,沒什麼好分享的。

對鄙即是,有緣遇之,改善問題,如斯而已

您客氣了
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發表於 2018-4-21 20:31:04 | 顯示全部樓層
角落吸聲器樓主自行DIY啊
好厲害
先佩服再慢慢看文章
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發表於 2018-4-22 18:26:19 | 顯示全部樓層
fox520111 發表於 2018-4-17 12:49 PM
完成的角落吸聲器(SC),稍微做一下測試,測試工具為REW軟體與minidsp umike1麥克風,以及華碩筆電(hdmi>asio), ...

很專業的文,可惜有看沒有懂@@
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發表於 2018-4-24 01:28:07 | 顯示全部樓層
樓主的強大與專業決心,或許我再修兩輩子都難以望其項背,真的是太太太強大啦~~~~
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 樓主| 發表於 2018-4-24 12:10:06 | 顯示全部樓層
本帖最後由 fox520111 於 2018-4-24 07:30 PM 編輯
kao.c.y 發表於 2018-4-24 01:28 AM
樓主的強大與專業決心,或許我再修兩輩子都難以望其項背,真的是太太太強大啦~~~~ ...

學長謙虛了~看你的作品我也很心動的呢
為了真的是對於聲學上是有效果且可估算衡量的,測試得有不少材料樣本(比如同樣物品不同密度),光是材料的金額跟占的空間就...........
感謝幾位朋友贊助了一部分材料費用
有些朋友贊助了材料跟數據(不過不是我們玩音響的朋友,而是相關材料產業的)
自己搞這個,著實很累,不過,頭都洗下去了,只能耐心細心再多些用心了,說專業,其實就只是找資料而已,也沒多專業

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