这个问题其实不是乐器问题和装修问题,而是一个建筑声学问题。下面简单说一下原理和措施:
一、问题的来源。
1、低频驻波。一架钢琴,无论是立式钢琴还是三角钢琴,发出的声音都包含了丰富的频率和巨大的能量。这样的能量在空气中自然衰减,需要巨大的空间,所以一般而言你看到的钢琴演奏厅是这样的。
而一般的家庭,即使是比较富裕的家庭,也无法负担一个独立大空间需要的成本,何况多数人只能随便找个房间甚至卧室放置钢琴,所以你看到的琴房基本都是这样的。
小空间会导致什么问题呢?虽然高频也有影响,但最大的问题来自于低频。我们来复习一下中学物理,从波的速度公式可以看出,声波的速度(一般常温下计算取344米每秒)波长X频率,由于低频的频率低,导致波长很长,越低的频率波长越长。声波在两面平行的墙之间来回传播时,如墙面间距离等于半波长的整数倍,就会产生驻波,从尺寸上看,驻波都是低频导致的。而封闭房间中,空气的共振频率主要由房间大小决定,其频率分布取决于房间长宽高的比例。 驻波会让声音含混不清,音质下降,轰隆作响,令人不舒服,且容易传播到邻居处导致邻里矛盾。
2、扰民问题。振动和声音的传导既可以通过空气,又可以通过建筑本身,没有经过处理的房间很容易就将声音传到楼上楼下,一练琴整栋楼都知道了。因此对于居住在楼房中的多数中国居民而言,如何防止钢琴练习时干扰邻居是个相当大的问题。
3、中高频的吸收不均和扩散不足。这个问题来自于琴房的设计和布局,一般人都没有考虑过声学效果。由于大面积的光墙、天花板和地板,对钢琴发出的声音反射并不均匀,加上房间内本身建筑和家具材质往往无法吸收多少声能,以及吸收的频率不均匀,导致最后的结果是混响时间过长,以及反射不均匀等现象造成的声染色。
二、解决措施。
1、主要措施是使用房中房结构,切断声桥,避免声音的固体传导。具体说来就是房间的六个面都采用弹性减力结构,例如地板就使用橡胶等弹性材料垫,上面浮筑木地板等硬材料。从成本和难度上看,六个面都这样做投入过大,家庭环境可以只做地板。下图是从网上找来的图,供参考: 如果想要工艺更简单,可以铺一层软性专用橡胶地垫材料之后直接在上面铺无龙骨地板,或者中间架个软木层。
2、增加吸音结构和材料。家庭环境无法像专业琴房或演奏厅那样综合处理,不过我们可以适当放置一些声学面板在房间内适当的地方,减弱墙面反射声,例如钢琴后部。声学面板其实就是一块由织物包裹的多孔吸声材料,例如玻璃纤维棉板。这种东西可以简单DIY,也可以网购,差不多是这个样子: 需要注意的是,声学面板最好是有一定厚度,并且与墙面留出一些空间,这样对中低频的吸收会好一点,另外要注意控制数量,避免高频吸收过多但低频还是没吸收多少。
3、适当加强扩散。由于不是录音室,无法也没必要将所有反射声消除,保留一定的混响可以让声音更丰满,只要不影响直达声即可,可DIY或网上购买声学扩散板,注意不要买海绵那种,海绵会大量吸收高频。例如这个样子的: 将扩散板固定在墙面或天花板上,就可以将反射声向更大的角度扩散,有利于缓解声音的叠加,会让听感更为愉悦,但具体安装的位置和角度需实际试验。从材质上看,如果选择木质扩散板,尽可能选择材料密度高的,对高频的吸收较少,也可以考虑少量购买国外RPG公司等专业厂家的ABS、金属制扩散板。