□ 林宗武

廣播電臺錄音室聲學(xué)設(shè)計要點(diǎn)

□ 林宗武

如今廣播電臺對節(jié)目質(zhì)量的要求日益提高，錄音室聲學(xué)效果的好壞對節(jié)目制作的質(zhì)量有很大的影響。本文對錄音室的設(shè)計要點(diǎn)及方法做了初步的說明，為日常的錄音室聲學(xué)方面的工作提供參考。

錄音室；聲學(xué)設(shè)計；噪聲控制；音質(zhì)設(shè)計

錄音是一門藝術(shù)，它可以把自然界中存在的和人們?yōu)榱四撤N需要創(chuàng)造的音響記錄下來，并將聲音信號記錄在媒質(zhì)上。在錄音中，錄音室的聲學(xué)構(gòu)造對于錄音制作及其作品的質(zhì)量起著十分重要的作用。

錄音室是人們?yōu)榱藙?chuàng)造特定的聲學(xué)環(huán)境及錄音條件而建造的專用錄音場所，設(shè)計與建造錄音室時要考慮到降噪、駐波、聲場固有混響等諸多因素，因此在裝修時首先要符合聲學(xué)上的基本要求，盡可能減小噪音、駐波等影響音質(zhì)的不利因素，其次才是視覺上的美觀，不能本末倒置，否則會導(dǎo)致錄音室發(fā)揮不出它應(yīng)有的作用，前功盡棄。

錄音室聲學(xué)設(shè)計的工作內(nèi)容主要包括噪聲控制和音質(zhì)設(shè)計兩大部分。

一、噪聲控制

噪聲是指在一定環(huán)境中不應(yīng)有而有的聲音。根據(jù)噪聲傳播途徑的不同，可將噪聲區(qū)分為兩類：一類是通過空氣傳播的噪聲，即空氣聲；一類是通過建筑物結(jié)構(gòu)傳播的噪聲，即結(jié)構(gòu)聲（又稱固體聲）。兩者在傳播方式上的不同決定了它們的隔聲措施也有所不同。

（一）空氣聲隔聲?？諝饴暩袈曉瓌t上采用質(zhì)量大、密度高的隔聲構(gòu)造去實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在的錄音室主要在墻面、天棚用石膏板、埃特板夾巖棉或玻璃棉等構(gòu)造一層隔聲層來實(shí)現(xiàn)隔聲需求。該隔聲層的材料、結(jié)構(gòu)和厚度決定了它的隔聲量，而該隔聲量是由錄音室的噪聲要求和環(huán)境噪聲決定的，即環(huán)境噪聲-噪聲要求=隔聲量。如測得錄音室外部環(huán)境噪聲是50dB，錄音室內(nèi)部噪聲設(shè)計要求是20dB，則需要構(gòu)建隔聲量為30dB的隔聲層。

（二）結(jié)構(gòu)聲隔聲。結(jié)構(gòu)聲主要是通過建筑構(gòu)造體如梁、墻體等“聲橋”傳遞到錄音室內(nèi)的，所以打斷“聲橋”是比較好的隔聲方法，比如建造與錄音室軟性連接的“房中房”，使結(jié)構(gòu)聲無法通過梁、墻傳遞到“房中房”中的錄音室里。此外，減少墻面本身的輻射系數(shù)也是有效的結(jié)構(gòu)聲隔聲方法。

（三）噪聲控制的其他注意事項：1.在設(shè)計中應(yīng)使錄音室盡量遠(yuǎn)離噪聲振動源；2.對空調(diào)主機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、風(fēng)口等可能產(chǎn)生噪聲、震動的設(shè)施進(jìn)行減震、隔震、降噪處理；3.選用符合要求的隔聲門、隔聲窗；4.在隔聲門外構(gòu)建“聲閘”；5.加強(qiáng)工程施工管理。在隔聲構(gòu)造中若存在孔洞、縫隙，會大大降低隔聲效果。

（四）噪聲控制評價目前，噪聲評價主要依據(jù)NR曲線（參考圖1）來進(jìn)行，此外也有用NC曲線來進(jìn)行噪聲評價的。設(shè)計錄音室應(yīng)根據(jù)使用目標(biāo)、房間大小來確定噪聲目標(biāo)值（參考表1）。

二、音質(zhì)設(shè)計

圖1

表1

錄音室的音質(zhì)設(shè)計任務(wù)是，在滿足錄音室特定功能要求的同時，使之具有適應(yīng)節(jié)目拾音要求的良好聲學(xué)條件?；緝?nèi)容有：

（一）確定滿足功能要求的室容積、形狀和尺寸。

1.確定房間容積

小型錄音室如語言錄音室比較容易產(chǎn)生300Hz以下簡正頻率的簡并現(xiàn)象（駐波），其房間容積的確定，很大程度上取決于對低頻音質(zhì)的要求。為有效抑制低頻嗡聲，獲得良好的低頻響應(yīng)，在300Hz以下低頻段應(yīng)該有足夠多的簡正振動頻率數(shù)。推薦公式：V≥4λ3（V為房間容積，λ為所要求的低頻下限頻率波長），若頻率設(shè)定為125Hz，則體積V≥82m3。英國廣播公司（BBC）推薦語錄室體積V≥80m3。我國廣播電臺錄音室的使用體積多為V≥50m3。

文藝錄音室的體積與其錄制的節(jié)目特性和節(jié)目錄制工藝有關(guān)，演員或樂器數(shù)量越大（等值聲功率大），建議應(yīng)有的房間容積越大。對于交響音樂的錄音室，國際上推薦室容積為10000～12000m2。

2.確定房間尺寸

小房間一般指體積在150m3以下的房間，其長、寬、高尺寸及比例對于室內(nèi)音質(zhì)，特別是房間的低頻響應(yīng)起著重要的作用。

由于房間小，低頻的簡正振動個數(shù)少，分布不均勻，比較容易產(chǎn)生簡并（駐波）現(xiàn)象。如果房間尺寸不合適，極易產(chǎn)生3度以上簡并，產(chǎn)生明顯駐波，出現(xiàn)聲染色現(xiàn)象。推薦的錄音室比例可根據(jù)公式L∶W∶H=(22/3)∶1∶(1/22/3)推算，即比例為無理數(shù)。

大型錄音室由于室容積很大，低頻簡正振動已經(jīng)足夠密集，簡并化的問題不明顯，不必拘泥于一定的尺寸比例，而應(yīng)以工藝要求為主。

3.確定房間的形狀

為了方便施工，一般的錄音間多采用一定比例的長方形。對于小房間，當(dāng)受到實(shí)際情況限制而房間比例不佳時，墻面和房頂?shù)膬A斜可以使簡正振動頻率稍有移動，改善簡并現(xiàn)象，避免出現(xiàn)明顯的駐波嗡聲。這些改善在傾斜10°左右時趨于明顯。

（二）具有相應(yīng)于拾音要求的混響時間頻率特性

1.混響時間

混響時間是聲學(xué)設(shè)計中聲能定量估算的重要評價指標(biāo)。混響時間公認(rèn)的定義是聲能密度衰減60dB所需的時間。某頻率的混響時間是室內(nèi)聲音達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，聲源停止發(fā)聲后，殘余聲音在房間內(nèi)經(jīng)吸聲材料反復(fù)吸收，平均聲能密度自原始值衰變到百萬分之一(聲能密度衰減60dB)所需的時間，用T60或者RT表示。混響時間過短，聲音發(fā)干，枯燥無味，不親切自然；混響時間過長，會使聲音含混不清；混響時間合適時，則聲音圓潤動聽。一間房間的混響時間可用賽賓公式和伊林公式計算出來。

賽賓公式：

伊林公式：

容積小于700m3時，用賽賓公式計算；容積大于700m3時，用伊林公式計算；平均吸聲系數(shù)小于0.2時，用賽賓公式和伊林公式計算；平均吸聲系數(shù)大于0.2時，用伊林公式計算。

2.最佳混響時間

最佳混響時間是指在某一聲學(xué)環(huán)境中，試聽或記錄某種節(jié)目（如演講、音樂等）達(dá)到最佳聽覺效果時，此聲學(xué)環(huán)境的混響時間。通過業(yè)內(nèi)長期的經(jīng)驗(yàn)積累和總結(jié)，得出了各類廳堂房間的最佳混響時間推薦值（參考表2、圖2）。

表2 各類廳堂的最佳混響時間

圖2

確定即將建設(shè)的錄音室最佳混響時間后，結(jié)合美學(xué)方面的考慮，應(yīng)選擇合適的裝修結(jié)構(gòu)和材料，通過賽賓公式或伊林公式計算出各類吸聲材料的面積，按各類材料面積的要求進(jìn)行聲學(xué)裝修。

（三）抑制影響拾音音質(zhì)的聲缺陷，如回音、顫動回聲、低頻嗡聲等

1.吸聲結(jié)構(gòu)的布置

（1）不同特性吸聲結(jié)構(gòu)的均勻分布。首先應(yīng)使各對墻面、各頻段的平均吸聲系數(shù)均勻。兩長墻、兩短墻、頂和地面這三對室內(nèi)表面的各頻段的平均吸聲系數(shù)要大體相等。其次，各種不同特性的吸聲構(gòu)造分布應(yīng)均勻，即以交錯成棋盤格或條形的散亂布置。

（2）低頻吸聲構(gòu)造布置在墻角及棱上。吸聲體構(gòu)造的尺寸，應(yīng)考慮所要求吸聲頻率的波長，一般是1/4波長。

2.擴(kuò)散體的設(shè)計及布置

大型錄音室內(nèi)墻面上除布置吸聲構(gòu)造外，還應(yīng)布置一定數(shù)量對低或中低頻段有效的擴(kuò)散體，以便改善音質(zhì)。

擴(kuò)散體的形狀有半圓、三角柱、三角錐體等，其尺寸與波長的關(guān)系為：2a≈λ，b≥a/3，其中λ為要求起擴(kuò)散作用的聲波波長（參考圖3）。擴(kuò)散體的分布亦應(yīng)與吸聲體構(gòu)造的均勻分布相應(yīng)。

圖3

（作者單位：廣西人民廣播電臺）