问题

音箱的设计与我国的房屋设计以及房屋材质有哪些关系?

回答
音箱的设计,特别是其声学表现,与我国房屋的设计理念、空间布局以及常用的建筑材质之间,确实存在着千丝万缕的联系。这种联系并非简单的“形似”,而是深刻影响着声音的传播、反射、吸收和最终给人的听感。

首先,我们得聊聊中国传统的房屋设计理念。

中国的传统民居,无论是南方的庭院深宅,还是北方的四合院,都倾向于内向型的结构。也就是说,建筑的焦点往往集中在庭院,围合感很强。这带来的一个重要声学特征是:空间相对封闭,但内部存在较多的分隔和转角。

房间的比例与形状: 传统中式房间,尤其是那些多功能厅或会客室,常常是方形或长方形,但它们的比例可能并非最理想的声学比例。例如,一些房间的高度可能不是非常高,梁柱结构也可能比较突出。这些都会影响声音的均匀传播和低频的驻波问题。而现代音箱设计,尤其是HiFi音箱,会考虑到这些房间的固有声学特性,尝试通过箱体设计(如低音反射管的位置、箱体材质的阻尼)、单元的指向性来补偿或优化在特定比例房间内的表现。
室内装修材质与声学: 传统中式装修,木材是绝对的主角。无论是墙面、屋顶还是地面,木质的运用非常普遍。木材本身有一定的吸声能力,尤其是一些表面有雕花的木制品,能起到一定的扩散作用。这在一定程度上会使声音听起来“温暖”一些,减少过度的反射。然而,这也意味着一些硬质木地板、光滑的木质家具可能会引起一些高频的反射和混响。
家具的摆放与数量: 传统中式家具往往体量较大,且造型繁复,例如带有屏风、博古架等。这些家具不仅占据空间,其本身也构成了重要的声学障碍和反射面。它们会阻碍声音的直接传播,同时也会在家具之间形成复杂的反射路径。现代音箱摆位,就需要考虑到这些家具对声音的影响,例如需要避开家具的背后或侧面,或者利用家具之间的空隙来调整低频响应。

再来看看现代中国房屋设计的特点:

随着城市化进程,现代住宅设计更加多样化,但也带来了一些新的声学挑战,这直接影响着音箱的设计和选择。

空间开阔化与一体化: 现代很多年轻人喜欢开放式或半开放式的客厅设计,厨房、餐厅、客厅融为一体。这种设计虽然增加了空间的通透感和采光,但同时也带来了声场扩展过快、声音衰减迅速的问题。在这样的空间里,传统的两分频音箱可能难以提供足够的低频量感和包围感。因此,更大功率、更多单元配置(如三路甚至四路分频)、更注重低频表现的音箱,或者带有低音炮的组合,就变得更加流行。
建筑材质的工业化: 现代建筑大量使用混凝土、钢筋、玻璃和石膏板。这些材料的声学特性与木材截然不同。
混凝土和石材: 硬度高,反射性强,对声音的吸收很少。这会导致室内混响时间较长,声音容易变得“干涩”或“尖锐”,尤其是在高频段。
玻璃幕墙: 这是现代住宅常见的元素,反射性极强,尤其是对于中高频。大面积的玻璃会让声音传播得更远,但同时也容易产生刺耳的反射,影响清晰度。
石膏板墙体和天花板: 相较于实心墙,石膏板的吸声性能稍好,但其薄弱的结构也容易产生共振,特别是在低频段。
隔音与吸音需求的增加: 随着居住密度的增加和对生活品质的要求提高,人们越来越重视隔音和吸音。这也促使音箱设计在声学处理方面进行更多考量。例如,为了减少声音外泄(对邻居造成干扰),音箱会采用更封闭的箱体设计,或者优化单元的驱动方式来降低失真和能量损耗。而为了提升听感,一些音箱会内置吸音材料,或者其箱体设计本身就带有一定的声学扩散或吸收功能。

那么,音箱的设计如何应对这些房屋特点呢?

1. 箱体材料与结构:
高密度板材(MDF): 这是现代音箱最常用的材料,因为它密度均匀,易于加工,且能有效抑制箱体共振。对于混凝土和玻璃为主的现代硬质装修,MDF箱体能够提供一个相对稳定的发声平台。
实木箱体: 虽然成本较高,但实木箱体,特别是密度较高的木材,本身具有一定的吸声和扩散作用,能为声音增加“韵味”,在某些中式风格的装修中会显得非常搭配。
箱体阻尼: 在箱体内部添加吸音棉、沥青阻尼片等材料,是为了吸收箱体内部产生的驻波和反射声,减少箱体对声音的染色。这对于在反射强烈的现代空间里尤为重要。

2. 单元配置与调校:
低音单元与低音反射设计: 针对开阔的现代空间,音箱会选择更大口径的低音单元,或者采用低音反射式设计(bass reflex)来增强低频的下潜和量感。反射管的调谐频率,也需要根据一般家庭的房间尺寸进行优化,以避免在常见房间尺寸中产生过分的低频峰值。
中高音单元的指向性: 在反射较多的空间,音箱的中高音单元会更加注重指向性。例如,号角式高音单元能将声音能量更集中地指向听音区域,减少对侧墙和天花板的过多反射。软球顶高音单元则通常能提供更平滑自然的响应。

3. 音箱的整体尺寸与摆位:
落地箱与书架箱: 针对小户型和空间受限的情况,书架箱或小型落地箱更受欢迎,其低频表现也需要经过精心调校,以适应较小的聆听空间。而对于大平层或别墅,更大、更专业的落地箱,甚至多声道系统,才能更好地填充空间。
音箱的摆位: 音箱的设计也会考虑到用户对其摆位的灵活性。例如,一些音箱会设计成可以通过调整箱体上的脚钉来改变箱体倾斜角度,以优化指向性。甚至一些专业音箱会提供声学调整开关,允许用户根据房间的声学环境对低频或高频进行微调。

4. 美学设计与家居融合:
风格化设计: 音箱不再仅仅是发声的工具,也成为家居装饰的一部分。尤其在中国市场,消费者越来越重视音箱的外观是否能与现代或新中式家居风格相协调。这促使音箱制造商在箱体颜色、材质、线条等方面进行更多创新,使其更像一件艺术品,而不是单纯的电子设备。例如,一些品牌会推出原木色、白色哑光、或者带有金属质感的外观,以适应不同风格的家居装修。
隐藏式音箱与嵌入式音箱: 针对追求极致简约家居风格的消费者,隐藏式音箱(如壁挂式、吸顶式、甚至是墙内式)也应运而生。这类音箱的设计更多地考虑了与墙体、天花板的融合,将声学表现与家居美学完美结合,例如,音箱面板可以被油漆覆盖,几乎与墙面融为一体。

总而言之,中国房屋的设计变化,从传统的围合式空间到现代的开放式设计,从木质的自然材料到工业化的混凝土和玻璃,都直接或间接地为音箱设计提出了新的课题和挑战。音箱的设计者们需要深入理解中国家庭的居住环境特点,在声学原理的基础上,结合材料科学、工艺美学,不断探索和创新,才能打造出既能满足消费者对卓越音质的追求,又能完美融入家居环境的音箱产品。这是一种声学技术与生活美学相互促进、共同演进的过程。

网友意见

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谢邀。

我有幸被邀请回答这个问题,大概跟我在别处的文章里提到关于美国声英国声之争有关。我认为美国声英国声的形成,并不是因为美国人和英国人的文化差异,而是因为他们居住的房子不一样。美国人的房子多为木屋,对低音是四面透通,室内散射不错,即使不加任何装修,也有挺好的建筑声学效果。英国人的房子多为石头结构,窗户小,极容易产生低频驻波,因此必须阉割一部分低频。为了达到高低频的均衡,高频部分也得切除一些。所以英国声其实是受环境限制产生的特定环境下的一种妥协。

中国的房屋设计,当然也和音箱的设计相关。不幸的是,中国最适合听音的房子都在贫困的农村,最富裕的大城市的房子都非常不适合听音,除非你愿意付出代价,比如为隔音吸音浪费掉很多空间。

我曾在简书写过一篇文章:《听音响效果差的房子,和效果好的房子》,说的就是这事儿。

jianshu.com/p/1a590c30f

在中国,文化最发达、最富裕的一线城市的房子,是最不适合听音乐的。

而乡下那些破破烂烂的四处漏风的房子,和安静的环境,最适合听音。

然而引导流行文化的总是一线二线城市。于是,在那些因为拥挤、驻波、被邻居投诉而无法享受好音箱的城市,越来越少的人用规范的音箱听音乐。流行的是蓝牙音箱。几寸见方。

所谓的家庭影院,也距离影院有十万八千里,就是几个拳头大的小箱子,加一个小到不能再小的低音炮。

年轻人们通常用手机外放听音乐。也就是直径十毫米左右的喇叭。

老年人则讲究些,随身听一个叫唱戏机的东西,喇叭直径高达一寸。

随着城市居住密度越来越大,邻里投诉越来越多,大音箱在中国大城市的使用率极低。

从近期看,绝大多数的音箱,还是完全没有下半身的蓝牙音箱。而那些有良好条件听音的农村,房子也越来越多变成钢筋水泥,却很少有人考虑装修的建筑声学。

而中国的房子,无论是乡下二千元一平方的,还是上海北京五万元一平方的,基本上都是音响劣质建筑:层高只有2.8米,房间的宽度和高度差不多,水泥地板很薄且没有悬筑地板,大多数门窗的隔音依然不够好,墙壁是轻砌块结构,隔音远远不如实心红砖墙。

而装修越来越光洁,玻璃,大理石,花岗岩,地砖,瓷砖,实木地板。家居越来越整齐干净, 没有乱糟糟的东西吸音散射。

这些都决定了以后在中国流行的音箱设计,一定是小口径、低声压、低频部分很少的音箱。由于摆位不方便,听立体声音箱的人会越来越少。多声道家庭影院依然很少。

高端音箱,仅仅存在于极少数家庭。大多数人的听音设备,都是音质惨不忍睹的塑料壳小体积廉价劣质音箱,比如苹果的HomePod。

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