CEDIA/CTA-RP22：房間設計如何影響住宅空間中的沉浸式音效

漢怡國際 · 發表於 2024-9-2 11:47:44

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本文最後由 daniel0810 於 2024-9-3 08:42 AM 編輯

CEDIA/CTA-RP22：房間設計如何影響住宅空間中的沉浸式音效？

全文譯自:Stormaudio.com

沉浸式音效越來越吸引消費者的想像力。在疫情期間，許多人投資於家庭娛樂設備以渡過隔離期。疫情後，他們開始專注於增強體驗，使用影院級的空間音效技術，提供更逼真、三度空間的聲音體驗。

近年來，由Dolby Atmos、DTS:X、Auro-3D等技術推動，沉浸式音效為音樂、電影、電視和遊戲創造了新的聲音視野：最多可提供32個聲道的聲音，來自聽眾的前方、周圍和上方。這一切都需要精確安裝多個揚聲器、AV技術以及聲學解決方案。根據業界出版品CEPro在2023年的家庭娛樂市場分析報告中發現，67%已安裝的家庭劇院，包括多功能娛樂空間，都配備了沉浸式音效系統。

對於家用多聲道系統建構者來說，安裝沉浸式音效系統不僅需要理解所涉及的技術，更重要的是必須仔細考慮房間本身的情況。因為一旦系統建構者將所有這些揚聲器安裝在房間中，加上支持沉浸式音效的多聲道環繞綜合擴大機，屋主聽到的不再是揚聲器，而是房間。更精確地說，他們聽到的是受到房間形狀、大小、配置、設計和建造影響的聲音。

在理想的情況下，家用多聲道系統商可以通過仔細規劃來解決房間對聲音的影響——最好是在房間建造之前進行規劃。設計一個以音響系統出發建構的房間要比設計一個以房間出發建構的音響系統容易得多。但在大多數的案例，家用多聲道系統商必須因地制宜。

無論如何，系統建構者在安裝沉浸式音效系統之前，必須首先了解屋主希望如何使用這個系統。有多少人會在這個空間中？他們通常會坐在哪裡（還是會在某個地方固定不動）？他們喜歡享受什麼類型的內容？音樂？電影？遊戲？他們還希望在這個空間中做什麼？

有了這些資訊（即使沒有），再將沉浸式音效整合到特定房間時，有許多因素需要考慮。以下是一個大致概述，但系統建構者可以通過研究業界標準CEDIA/CTA-RP22：沉浸式音效設計建議實踐，進一步深入了解具體細節。

考慮房間因素
房間本身的物理設計在塑造沉浸式音效體驗中扮演著重要角色。房間的佈局、尺寸和建材都會影響沉浸式音效在房間中的感知和控制。相比較之下，四面有牆的封閉家庭影院比開放式娛樂空間更容易預測和控制，後者的一端可能會延伸到廚房或其他相連的空間。而矩形房間通常比正方形房間表現更好。

房間的尺寸決定了座位位置、螢幕和揚聲器的位置、所需揚聲器的數量和類型，最終還會影響房間模式(Room mode)，即在所有空間中發生的駐波，這會在房間的某些部分對聲音質量產生負面影響。

與尺寸相關的還有房間的總容積，這也會影響整合計劃。例如，小房間可能會加強低頻，而較大的空間可能會提供更均衡的聲音分佈。通常，空間越大，需要的揚聲器就越多，驅動這些揚聲器填滿空間的聲音所需的功率也就越大。但有時，小空間也可能需要更多的揚聲器，以避免近距離效應並在更多位置分佈聲音。

最後，系統建構者還應該注意房間的建築材料。是木頭？石膏？混凝土？牆壁、地板和天花板的表面可以吸收或反射聲波。過度反射會導致回聲和混響，對整體音效清晰度產生負面影響。另一方面，過多的吸收會導致聲音變得沉悶和缺乏生氣。通過正確的聲學處理，包括使用擴散器和吸音器來達到平衡，對於創造一個控制良好的聲學環境，增強音響系統的沉浸感非常重要。

快速提示：
特別是對於沉浸式音效，抬頭看看天花板。較高的天花板在安裝「天空」聲道揚聲器時會有所幫助。一方面，它提供了足夠的空間來靈活定位和配置這些聲道。另一方面，它確保了高度揚聲器與聽眾之間有足夠的距離，以確保與房間其他聲道的聲音協調一致。

RP22的見解：
有時在家庭影院觀看的電影可能比家庭本身更安靜。因此，聲音隔離對於沉浸式音效體驗至關重要，以防止過多的聲音進入或流出空間。房間的牆壁、天花板和地板結構在決定特定頻率下的聲音傳輸損失（TL，以dB計）方面發揮重要作用，但門窗、管道等的結構和位置也同樣重要。通常，系統建構者必須根據房間的預定位置，計劃隔離和減少來自HVAC設備和其他機械系統的噪音。RP22提供了廣泛的指導，例如建議設置一個“前廳”來充當聲音隔離層。

室內設計的影響
與房間的結構相關，其室內設計會影響聲音與空間的互動。例如，地毯和地墊可以吸收聲音，減少不必要的反射，創造更受控的聲學環境。而硬質表面如硬木或瓷磚則可能會導致更明顯的反射。

房間的佈局和家具的擺放對於塑造沉浸式音效體驗也起著關鍵作用。聆聽區域內的障礙物和反射表面——如吧台、咖啡桌，甚至門的位置——都會影響聲音的擴散和吸收。通過精心安排家具和裝飾品，可以幫助最小化聲學挑戰，從而打造更沉浸的聆聽環境。

此外，要注意房間中的設計細節，如閣樓娛樂空間中的天窗或內置書架等，這些都會影響空間中的聲音傳輸。整合商的目標是通過材料、處理、聲音增強等手段，將這些造成影響的元素從聲音場景中“移除”。考慮聘請擅長聲學設計的室內設計師來優化空間。

快速提示：
了解室內設計的影響尤為重要。許多時候，沉浸式音效的效果最終取決於座位的安排。常見的錯誤包括將座位放在靠近後牆或房間駐波點的位置。理想情況下，聆聽區域應該在左右兩側留有足夠的空間，以達到最佳沉浸感和揚聲器定位。

RP22的見解：
與實際影院不同，家庭影院的空間相對較小，更容易受到反射聲的影響。椅子、桌子、牆壁、天花板、設備櫃、裝飾等都會產生與直接聲競爭的反射聲。在處理房間聲學時，需要實現合適的混響時間（RT），同時處理空間的反射衰減時間（RdT）。挑戰在於保持RdT足夠低，以確保語音清晰度，同時保持足夠的聲音反射，以創造出沉浸式體驗。

適合房間的AV(視、音訊)技術
值得注意的是，影響沉浸式音效最重要的房間設定技術決策並不僅限於音效。假設空間將用於家庭劇院娛樂，系統建構者須確定所需的視覺體驗。

根據心理聲學，沉浸式音效體驗的大部分由前聲道決定，因此了解聽眾將觀看的內容，對於決定如何在房間中傳遞聲音非常重要。使用液晶電視時，配置前置和中央聲道相對簡單。使用投影系統時，我們（根據房間佈局）可以靈活地將前置聲道放置在透聲布幕後。而在今日，電視牆是一種受歡迎的高階設計，但它可能會增加整合前置揚聲器的挑戰。

接下來，根據房間大小、座位位置和螢幕距離，選擇具有足夠音壓級（SPL）的揚聲器來覆蓋空間，並以平滑、均勻、沉浸式的音壓（85dB標稱值，峰值可達105dB）進行播放。站立式（落地/書架）揚聲器要在前方和後方表現良好的前提是它們必須與附近的表面（如牆壁）之間有足夠的空間以最小化反射。如果房間結構允許，嵌入式或壁掛式揚聲器作為環繞揚聲器也是不錯的選擇，既能減少牆壁反射，還能使房間看起來更整潔，但應避免在例如寬聲道位置等極端位置使用，因為這會導致聽眾位置的離軸響應問題。在這種情況下，建議使用配備有角度高音單元的揚聲器。

至於高度揚聲器（天空聲道），它們能將環繞聲轉變為真正的沉浸式音效，安裝在聽眾頭頂上的可調整角度的揚聲器與向下發聲的天花板揚聲器相結合是值得考慮的方案。各種沉浸式音效格式對於數量和放置位置的建議有所不同，因此理解系統主人的偏好與理解房間本身一樣重要。

最後，超低音揚聲器和低頻房間優化在沉浸式音效中扮演著關鍵角色，它們的使用和位置將受到房間本身的影響。例如，非矩形、較為開放的娛樂空間可能需要額外的超低音揚聲器，並具有適當的功率，以實現整個聆聽區域內均勻的聲壓。

快速提示：
在較大的房間中，某種形式的線音源和點音源揚聲器的組合可能最能達到預期的沉浸效果。根據視訊系統兩側的空間情況，線音源揚聲器是前置聲道的不錯選擇，而點音源揚聲器則更適合靠近聽眾的側聲道。

RP22的見解：
在投影螢幕安裝方面，將揚聲器保持在螢幕後至少6英寸(15.24公分)的位置，有助於最小化聲學影響，而對螢幕後方進行聲學處理可以減少來自該處的反射音。一般來說，超低音揚聲器不應該放置在螢幕後面。

最後，校準的重要性

最重要的是，聆聽環境應該進行全面的房間校準，以管理房間駐波、衰減時間、聲壓級（SPL）、時間和音量調整等。經驗豐富的校準師可以使用他們自己的工具，手動調整沉浸式音效系統。其他人則可能選擇運行自動房間處理軟體，以幫助確定最佳設置，實現理想的沉浸式體驗。

總結來說，評估房間並整合沉浸式音效系統歸結於以下幾點：

定義房間尺寸，以確定最佳的座位、螢幕和揚聲器位置。
根據這些尺寸，特別注意座位位置，避免駐波點，並根據需要指定一排或多排座位。
確定視訊技術和螢幕大小
計劃符合螢幕大小、房間大小和座位佈局的揚聲器佈局，包括前置、寬聲道、環繞、後置和天花板揚聲器。
根據座位位置和螢幕距離，確定每個揚聲器應達到的音壓級（SPL），以達到房間的目標SPL。
根據先前的決定和物理限制，選擇適合的揚聲器技術/大小。
研究最佳的超低音揚聲器位置，或使用足夠數量的超低音揚聲器以便於調整。
進行空間聲學處理，使衰減時間（RdT）在約32Hz至8kHz的頻率範圍內達到平滑且線性的0.2至0.5秒。
使用合適的校準工具來對揚聲器進行音量和時間校準。
對超低音揚聲器進行時間校準，以實現聆聽區域內均勻的聲壓。
將超低音揚聲器與前置揚聲器進行時間校準，以實現平滑的聲音過渡。
定義房間的目標聲音曲線，並相應地調整系統。
進行聆聽測試，以驗證房間的沉浸式音效表現是否符合客戶的口味。CEDIA未來將推出一套建議實踐方法，來測量和驗證娛樂空間中的音效表現。

如我們所見，房間設計可能是微妙且多面的。同時，它對已安裝的音效系統的沉浸效果有顯著影響。因此，系統建構者需要了解這些細微差別，了解它們如何影響音效表現，以及最佳的解決方法來克服不利影響。當房間中的某些因素可能會“劣化”預期的聲音時，系統建構者應通過處理或技術將其消除。而解決這些問題的方法與所面臨的設計挑戰一樣多樣。

欲了解更詳細的指導，請下載CEDIA/CTA-RP22: 沉浸式音效設計推薦實踐
全文譯自:Stormaudio.com