Hi Fi 基礎談 三十二：Acoustics（2）殘響
（相片來源：Wikimedia Commons）
早年 JVC 有部計算機，你把房間的長闊高資料輸入，它馬上就在計算機紙捲上打出房間的駐波週率及其他諧震特性。這部最簡單的電腦，所列出的數字祇具參考價值，與實際臨場用 Pink Noise 測出的頻應曲線往往有很大的差異或完全不同。因此引起發燒友對整個測試程序的懷疑。有人認為 Pink Noise 失準，另一派則認為 JVC 的電腦不可靠。事實上，兩者都能反映出房間的駐波、諧震特性。電腦按所提供資料去推算，卻不把房間的陳設家具特性一併算入。這樣就沒法貼切甚至接近地表現出真實的環境反射。而 Pink Noise 曲線相當於一只耳朵在一個聆聽點上所聽到一個響度的 20 至 2 萬 Hz 曲線。兩者都具參考價值，我當然選擇 Pink Noise，它包含了前級 AUX 輸入至後級輸出加揚聲器加 Acoustics 的總反應。雖然把咪高峰移動少少都可能有差異極大的讀數，不同的喇叭又有完全不同的讀數，但 Pink Noise 頻應曲線起碼告訴你一些實實在在的資料。如果它測出 40Hz 有個 +15dB 峰值，那就絕對是房間有個 40Hz 的強勁駐波。
1KHz 以上的反射波峰，波谷（不是從揚聲器直射出來的諧波失真線性失真），較容易用物理方式補救，例如加反射或加吸音。而 100Hz 以下的峰谷就較難醫，甚至無藥醫。
凸起的波峰，除了來自駐波之外，還有家具的諧震，接線 / 揚聲器/擴音器的介面效應，凹入的波谷，會是音波在某區引起漩渦形成的反相抵消作用。
房間的響應曲線是在每一點上測量都不同，有些場合，揚聲器靠闊場放置惹起很駭人的諧震。同一組合，揚聲器靠窄場放卻低頻盡失。
這些都是有理論可稽的，全在書本裡的 Acoustics 問題反射，奈何發燒友不肯接受事實，卻自創旁門左道怪招，企圖以撞棍式方法產生奇蹟。
固然，撞棍是攪 Acoustics 的竅門之一。但在撞棍前若明白多少音響基礎，起碼知道一些禁忌，不那麼容易鑄成不可收拾之大錯。
吸音料宜逐少加
凡吸音材料，若由專家機構研製出來者，一定有它本身之吸音特性可稽。例如著名的 Sonex、Tube trap，有不同型號，不同的吸音曲線。普通吸音板、吸音牆紙之類，一般特性是有個高週滾降週率。比如說某吸音牆紙的滾降週率是 3KHz 的話，6KHz 以上的音波碰到它就休想有反射。3KHz 是滾降點有啥稀奇，人體皮膚便是一種完全吸收 6KHz 以下的天然濾波器。所以，音樂廳在滿座時高頻反射波比空座時少了很多噸。錄音師在某些現場錄音時要在空座位上加放一堆「假人」，以便控制一下多餘的高頻反射。閣下一個人在家聽 Hi Fi 調到天上有地下無的畫面，第二晚請成班百彈友來欣賞，也肯定不會好聲，又是人體皮膚衣著吸音的影響。
由此類推，閣下的音響室若四面牆壁一面天花都滿舖 Sonex 或吸音牆紙，和地台滿舖地毯的話，又怎會有高音？此外，經上述處理的房間，又怎會沒有駐波？
每一類吸音材料都具有它的應用範圍及禁忌，用得適當就是有文化。
處理反射波的物料，若要它吸收低週率的系數高於高週率的話，物料的結構就必定稍為特別。例如 Tube trap，上期已有講及，又例如 Nelson Pass 創製的「黑洞」。物料的本身，一定要具有反射較高頻、吸收較低頻的特性。
理由簡單不過，那是有關音波長度的數學物理。週率愈高，波長愈短，音波鑽過厚度大於其波長的乳膠或牆紙裡之後，能量損耗極大，反射量極少。週率低，波距長的音波，在碰到這些低密度吸音物時，物理上音波當它是幾乎透明的。吸音材料的密度，影響它吸收中、低音的系數。例如天花的英泥批盪，若有半吋厚的話，它吸收 125Hz 能量的系數可以大過 500Hz 的 3 倍。當然，吸音量與面積成正比。
以下是從 Wood’s Physics of Music 一書中摘錄的一些常見家居物料的吸音系數：
上面的系數比較表，只具參考價值，因為測量系數時完全不把物料的諧震特性考慮在內。好多人以為批盪木板或甚至夾板具有吸收中低頻的功能，就在聽音室大量使用。他們沒有顧及一塊面積夠大的夾板本身是件巨型振膜，夾板受聲後產生不受控制的分裂震盪（break up vibration），會在某部份聲頻形成蹦跳效果（bouncing）。批盪板要牢固地支撐起來，才達到吸中低頻作用。
家具裝飾最忌諧震；中央冷氣喉假天花都會產生嚴重諧震；殘響時間決定音色
所有表面柔軟的物料，都沒有反射中高音作用，一套三座位沙發是最強力的吸音物，它的效能是全音域的。但沙發面前的一張雲石矮几，卻是反射性強的東西。不過，厚玻璃和厚雲石都有頗大的中低週吸音系數，並非全屬反射性。
我們認為靚聲的 Hi Fi 聽音室，先決條件是沒有明顯的駐波，次要是不要太多蹦跳和反射波，最後是家具裝飾不要諧震。
以前，駐波是最難搞。但最新科技已證明駐波可以被捕殺。效果不俗，但必需對症下藥。
蹦跳波和反射波的控制最講經驗和學問，按章工作撞板機會極大。聽音室的吸音物以逐少增加直至滿意為上策。一開始就建成滿鋪式，後果可能噬臍莫及。承裝 Hi Fi 房工程的音響設計員，當然希望戶主用盡他所提供的八寶，做好之後不靚聲又賴戶主的 Hi Fi 不夠班，簡直當人是昨天才出世的。
家具裝飾最忌諧震，中央空調的氣喉和假天花的夾板，都是產生嚴重諧震的東西，這些也是做好就難拆的東西。
聽音室如何才算好聲？首決條件是提供左右對稱的良好頻應曲線。除駐波峰外，聽音室的頻應曲線若能達到左右相差 3dB 以下，線性在 ±4dB 之間就十分難得。上述規範，比較任何 Hi Fi 器材都差。以前說 Hi Fi 最弱一環是喇叭，現在始知 Hi Fi 最弱的一環是房間 Acoustics。
聽音室的 Acoustics，是令聽者甚至未開聲之前就直覺舒服或不舒服的。主要關鍵，在乎房間的殘響時間。
據專家說，一般體積的聽音室，若提供下列殘響時間，聽眾踏入門口的第一感受便已覺得舒服。
駐波週率有數得計
駐波週率的計算方程式原本十分簡單，那週率的波長正好是房間任何平行面的一半。例如一間 20 x 12 x 8（呎長闊高）的房間，它所產生的駐波羣如下：
專家教你佈置房間
這些駐波的音壓，比平常電平提升 10 至 20dB，實在不足為奇。但擒賊先擒王，我們若先在駐波的基週 28、47 和 70Hz 上，下功夫捕殺它們，其他倍頻的波峯也相應降低。
以下是英國音響專家 James Moir 在立體聲初期為發燒友寫下的聽音室處理忠告，至今仍然有大用：
「避免滿舖地毯，最佳方式是局部舖上厚地毯而露出部份地板。選擇一套厚而巨型的沙發，最好不貼牆擺。房間宜隨意分佈一些大咕順之類的吸音物。窗簾可揀厚而多摺的，任何一幅牆都不宜滿掛窗簾。掛牆的吸音物體應該小心分配，吸音的裝飾物可以從天花吊下來。最失敗的設計，是滿舖地毯加滿舖吸音板的天花。事實上，大部份家居環境基本上用不着天花吸音板。」
朋友，你又怎樣以專家身份為下一位發燒友的聽音室裝修度橋？
（原文刊於 1988 年 12 月號《Hi Fi Review》，作者 雷明 先生）
