关于CEDIA CEB-23家庭影院视频设计推荐规范的背景知识:

CEDIA在2012年3月正式推出,编写这份规范的主要机构包括了ISF、Panasonic、Quantum Data、Sharp、Best Buy等视频领域相关的权威机构与知名企业,是高清视频系统设计的一份重要的参考标准。CEDIA目前正在整理与编写符合超高清与高动态范围视频技术要求的新规范,但我们依然可以通过CEB-23规范中的一些关键要点来帮助我们设计一个理想的家庭影院视频系统。

CEDIA CEB-23家庭影院视频设计的目标:

真实再现导演拍摄所追求的画面效果,完整重现影视节目的画面原貌,必须依靠一系列行业标准,通过系统设计、系统安装以及系统调试等步骤来实现。在这个视频系统的设计整体目标之中,特别指出了我们必须通过合理的系统设计、安装以及调试来实现一个理想的画面。如果我们在设计整个家庭影院的过程中没有一个合理的设计前提,再精细的后期画面调校也无法完全校正画面的色彩与细节,其中包括环境遮光、墙面反光染色等众多环节。另外,在视频调校的过程中也必须依照一定的规范与标准来实施。如果简单地通过眼睛来判断,往往未必能够得到一个理想的画面还原。

CEDIA CEB-23房间布局与安装指引:

1. 主观看位置。对于这个重要的位置,CEDIA有着明确的规定,同时主要针对高清显示信号而言。

a. 三倍画面高度。

b. 在屏幕水平的中轴线上。

c. 垂直视角应该在上下5度之内。

2. 其他所有的观看位置。除了主观看位置之外,其余的位置,CEDIA则限制了垂直观看视角的大小,主要是针对多排观看座椅的摆放要求。

a. 垂直观看视角≤15度。

3. 投影机位置

在投射范围允许的区域内,尽量放置在房间的后方。主要是为了避免投影机发出的运作噪声对于整个画面所带来的影响。

a. 最小化风扇噪声。当我们在选择家庭影院投影机的时候,应该特别留意投影机的运行噪声,如果运行噪声特别大,就需要考虑对投影机进行隔声处理,完全把投影机放置在视听室的外部也是一种不错的解决方案。

b. 使用镜头中心的“甜区”。所谓“甜区”就是指镜片中间解析度最高的部分,通过这个部分能够有效地分析画面当中的各个细节部分。

c. 注意画面的几何画面正确性(最小化枕型或桶型失真)。CEDIA不建议采用梯形校正来调整画面几何失真的问题,因为梯形校正会损害画面的物理分辨率,影响画面的精度。

d. 通过带反射角度的屏幕来获得更高的效率(增益大于1.0)。当主要的观看位置集中在视听室的中央,又或者是较小的空间环境,我们就可以通过搭配带增益的屏幕来增强画面的能量感与抗光干扰的能力,尤其是在客厅环境下经常会遇到。

4. 房间灯光与装潢

a. 视听室中不存在外部光干扰。绝大部分家庭影院都采用前置投影系统,其缺点在于光传输途径太远,容易受到外部光线的影响。因此,在设计一个理想的家庭影院的时候,必须做到完善的灯光控制,微弱的外部光线也会明显地影响画面上的黑位与色彩层次。

b. 能够由观看者来控制灯光。建议家庭影院之中都安装上光线控制系统,便于用户调整光线,以应对不同的使用要求。

c. 所有的灯光都需要达到当地的安全使用标准与规范。

d. 三种灯光场景建议的最小亮度值。

出入模式——大概为50%的亮度。

观看模式——全部都关闭,除了通道和出口指示。

清洁/任务模式——全部都点亮。

e. 墙面与天花粉刷。这点是家庭影院室内装潢之中需要注意的地方,否则墙面的反射光会对画面产生明显的染色。

建议使用偏暗与中性粉刷。

尽量做到没有光反射,特别是投影幕附近的区域。

5. 信号源放置

a. 尽量便于用户操作,如果采用智能中控系统就更加方便用户的使用。否则就要考虑到信号源设备的位置是否能真正接收到遥控器发出的信号。

b. 便于进行后期维护。尽量选取通风、散热良好的位置,并且具备足够的位置,便于进行故障维护或后期升级。

c. 最短的走线长度安排。尽量缩短传输的距离,特别是高清视频传输,传输距离越远对于线材的要求就越高。

CEDIA CEB-23投影机运行噪声与温控要求建议:

1. 风扇噪声的要求

a. 在主位置上的总体背景噪声应≤30dB/A

b. 噪声主要出现在风扇上,而非其他部分,尽量避免出现投影机内部的机械噪声

c. 投影机最大推荐噪声值如下表,需要留意低频的建议最大噪声值要远远高于中高频,因为人耳对于中高频的灵敏度更高。

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2. 温度控制建议

a. 工作温度不应高出房间环境温度的5°C左右。

b. 换气设备应该能够带走热气,输入房间空气。

c. 推荐使用UPS不间断电源供应以保证灯泡能够有合适的冷却,同时也避免了突然的断电对于整个系统的影响。

CEDIA CEB-23电源系统与布线要求:

1. 采用特定的家庭影院视频系统电路,与影院的其他部分为同相(美国标准)。

2. HDMI或者DVI线材与设备要正确地连接在一起。特别要留意HDMI线材与设备之间的连接,因为HDMI接口并不带锁,容易出现接口松动的问题。

3. 相互信号连接之间的损耗应该≤3dB (1dB为理想值),另外还要注意长距离传输的信号损耗问题。如果要实现超长距离传输,还需要考虑是否选择光电转换传输或者信号增益器。

4. 元件连接之间的线材注意松紧度,放松状态为佳。过大的连接压力不利于线材的长时间使用。

5. 所有的线材都要被标识,并且由Velcro松紧带固定,便于后期维护。

6. 不要采用机械式的装置进行固定,长时间会对线材造成一定的损害。

7. 在合适的地方采用环形布线处理,可节省使用空间。

8. 采用更大更灵活的管道来布线,为将来升级做准备。

房间形状、比例与大小,

设计独立视听室不得不面对的重要话题

回到前面所提到的,CEDIA CEB-22推荐规范关于房间设计的基础要素中的第一项,“房间的大小与形状、显示画面的尺寸、视线、音箱的位置与座位设置都是整个系统需要被最优化设计的关键部分。”当中指出视听室房间大小与形状的重要性。对于有预算有时间打造专业视听室的用户来说,在设计阶段必须考虑的首个关键要素就是房间形状、比例与大小。家庭影院的环境相比于大型的商业影院,基本上都属于小房间。小房间声学当中最令人头痛的就是低频驻波。如果在设计阶段能够设计出一个相对容易预测与分析房间中各个低频驻波问题的形状大小,将对后续的系统调校起到非常大的帮助。目前,国内外影音业界普遍认为矩形的、规则的房间更有利于视听室的设计,应该尽量避免一个不规则的天花与墙面,包括弧形天花,过道等问题,另外也包括了墙面的材质应该尽量统一,最好不要出现一边墙面是石膏板夹墙而另一边则是实心水泥墙的问题。另外,还需注意房间的长度、宽度与高度不要成倍数关系,尤其要避免出现正方体的形状,主要原因在于当房间的尺寸与低频部分波长相近或与低频部分波长呈简单倍数关系时,房间就会产生驻波现象。房间共振方式有三种,包括轴向共振、切向共振以及斜向共振。当房间的几何尺寸呈整数比时,造成室内轴向共振与切向共振频率重合或相近时,就会产生简并现象。简并现象会加重房间的声染问题,因此必须在设计房间长宽高比例的时候要特别留意。

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如果想要深入研究房间形状与大小的关系,

必需了解的以下几个国内外推荐规范

许多影音发烧友和行业从业人员都会十分在意有没有推荐的房间比例。事实上,国内外不少声学专家和行业机构都有针对影音空间的房间推荐比例。这些推荐比例当中不少都是经过长时间的研究和实践所得出来的结论。下面就具体介绍几个广受认可的房间推荐比例。

第一个就是大家非常熟悉的经典黄金比例,具体来说高、宽与长的比例是1:1.62:2.62。第二个是声学专家Boner针对容积较小的广播演播室而推荐的房间比例1:1.26:1.59,同样也适合用于小空间的家庭影院视听室设计之中。接下来,就是由国际电工委员会(IEC)所推出的IEC29-B家庭视听室标准中的房间推荐比例,1:1.6:2.4。这个比例如果利用波尔围线的计算方式,符合推荐的房间比例范围之中。需要留意的是,IEC29-B不仅仅给出房间推荐比例,同时也指出房间面积应该在24m2以上,并对房间内部的装饰进行了细致的规定,要求音箱前方的地面无地毯等吸音物料,音箱的背后墙面与天花顶棚属于反射性的表面等。除了IEC29-B家庭视听室标准之外,商业影院的制作室与电视广播领域的视听室在空间设计方面与家庭影院视听室较为相近。因此,来自EBU(欧洲广播联盟)与Dolby Laboratories(杜比实验室)的PREMIER STUDIO电影制作室在房间比例与大小方面的推荐要求也值得我们参考。其中,EBU认为以1:1.4:1.9与120m3作为立体声试听室的最佳比例与房间容积,这个比例广泛应用于欧洲各国的广播试听室的设计中。Dolby PREMIER STUDIO电影制作室则要求房间面积应该在45m2以上,最佳的房间容积应该在150m3以上。在房间比例方面,Dolby给出了一个房间比例推荐示意图,横坐标是指房间的长度与宽度的比例数值,纵坐标是指房间的高度与宽度的比例数值。图中的阴影范围是推荐的房间尺寸,其中最佳的房间比例在斜线上面。

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对于独立视听室的设计,来到Dolby Atmos杜比全景声与DTS:X所主导的沉浸式三维音效的发展阶段,对于房间的整体结构还是有相应的要求的。其中和前面所提到的一样,首先理想视听室需要是一个规则的矩形空间,天花需要是平整的,不能有横梁或弧形,高度在4.27m以内,采用声学反射型物料,如石膏墙、或其他坚硬的基于声音反射特性的材料,并且不能安装吸声材料或者带有吸声特性的装饰物。理想天花的高度应该在2.44-3.66m左右,更高的天花有利于天花声场的构建。当采用上方声场反射式的音箱时,来自天花上方的第一次反射声是需要的,其他的反射声则应该考虑进行一定的处理,以增强反射式上方声学的效果。但需要注意,如果视听室是采用两排或三排座椅位置的时候,天花上方的第一次反射声就不只是一个点,而是多个点,在声学处理上要特别留心,做好针对性的声学处理策略。

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