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          錄音棚的聲學設計原理

          2018-07-27 15:16 泓潤聲學

           
          1 錄音棚的類型和聲學要求
          2 錄音棚的音質設計
           
           
          錄音棚是一種使用功能要求很高的房間,根據主要用途的不同分為音樂錄音棚、對白錄音棚、混合錄音棚、效果和特技錄音棚、同期錄音棚、解說詞錄音棚等多種類型。其中音樂錄音棚是音質要求較高、聲學設計難度最大的一種錄音棚。經協商,并綜合考慮了所建錄音棚以音樂錄音為主的使用特點以及工程造價等方面的因素,提出了將錄音棚建成強吸聲錄音棚的設計方案。
          強吸聲錄音棚是采用多傳聲器、多聲道強吸聲的新工藝錄音,它能克服在自然混響條件下用單傳聲器、單聲道進行傳統方式錄音所產生的弊病,使錄制的聲音清晰、層次分明、音色純、失真小、聲級不容易飽和,便于后期加工處理。與傳統的錄音方式不同,強吸聲錄音棚能使樂器與伴唱、樂器與樂器之間分別錄制,再進行合成處理,因此它能克服因部分聲音缺陷而導致的全部樂器反復錄制所產生的麻煩,并能通過錄音設備對聲音進行美化處理。一個音質優良的強吸聲錄音棚,其室內 的 音 質 條 件 應 滿 足 下 面 幾 個 方 面 的 要求[1 - 2]: ( 1) 具有短的混響時間與平直的頻響特性曲線; ( 2) 具有低的室內背景噪聲; ( 3 ) 具有良好的聲擴散性能。
           
           
           
           
          為了滿足上述幾個方面的音質要求,在此錄音棚的聲學工程項目中,結合錄音棚的空間容積大小及錄音棚周邊的環境情況分別處理好錄音棚的混響時間以及隔聲、隔振和聲擴散等方面的技術問題
          現介紹如下。
           
          2. 1 錄音棚的混響時間設計
           
          錄音棚的混響時間設計值與其空間體積有關,錄音棚的平面如圖 1 所示,棚內的空間尺寸分別為: 長 × 寬 × 高 = 9. 95 m × 6. 40 m × 3. 75 m。
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
          其長、寬、高的比例關系為 2. 65∶ 1. 71∶ 1. 00。
          ( 1) 頂棚
          在設計頂棚時,考慮到錄音棚的層高只有4.5 m,
          扣除梁板厚 0.75 m,錄音棚未裝修前的凈高只有3.75 m,因此,如果錄音棚的吊頂做成平吊頂等吊頂形式,則扣除吊頂裝修層以及浮筑地面的厚度,裝修完工后,錄音棚凈高將只有 3.2 m 左右,這不僅使人產生過于壓抑的空間感,同時將給燈具的安裝以及聲 音的擴散帶來不利的影響。為此,依據原建筑結構為井字梁的特點,將錄音棚的頂棚做成藻井吊頂,藻井內布置一定量的聲擴散體和燈具,在保證室內聲音充分擴散的同時,使裝修后室內的凈高達到3. 55 m。其頂棚的設計見圖 2,效果如圖 3 所示。
          ( 2) 墻面
           
          墻面采用 450 mm × 450 mm 見方的超細玻璃棉外包裝飾布的強吸聲構造與薄板共振吸聲結構相結合的裝修做法,充分利用了裝飾材料的吸聲特性,即利用超細玻璃棉外包裝飾布的強吸聲構造吸收中高
           
          ( 2)  門窗的隔聲處理。
           
          隔聲門: 錄音棚的隔聲門采用隔聲量大于 35 dB 的隔聲門,即 M16,其構造為全密封的多層復合板組合而成,內填吸聲材料。為提高隔聲能力,錄音棚的門設計為雙層隔聲門,在施工中應注意門縫的密封
           
          處理。
           
          ( 3)  地面
           
          錄音棚室內地面的做法如圖 1 所示,為木地面。其地面的裝修構造如圖 6 所示。
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
          2. 2 錄音棚的隔聲、隔振設計
          2. 2. 1 錄音棚周圍的聲環境狀況
           
          錄音棚設置在圖書館大樓的二層,室外 7 ~ 8 m
           
          外有一條機動車道并設有機動車停車位,經測量車輛通行時室外的噪聲聲級為 85 dB( A) 。室內噪聲主要
           
          來自相鄰樓梯間與過道行人的講話聲與腳步聲。此
           
          外,錄音棚的上面為展覽室,展覽室地面為硬質花崗石,錄音棚的背景噪聲應考慮上層固體聲的傳入,同
           
          時還要考慮空調機房的噪聲。
           
          2. 2. 2 錄音棚的隔聲處理
           
          ( 1)  墻體的隔聲處理。
           
          錄音棚原有的隔墻為輕質隔墻,面密度為
           
          32 kg /m2 ,各頻率的隔聲性能不詳。該隔墻單層的厚度為 100 mm。錄音室為雙墻構造,總厚度為
           
          600 mm,內部空氣層厚 400 mm。預計其平均隔聲量不會大于 45 dB( A) ,僅用原有的隔墻不能滿足錄音棚的聲學要求,故需進行隔聲處理,在墻體和上層樓板的內側增設了鋼板網抹灰隔聲構造層,
           
           
           
           
          隔聲窗: 錄音棚觀察窗選用錄音室專用觀察窗,根據隔聲要求,觀察窗設三層玻璃,為防止共振,
           
          提高隔聲能力,三層玻璃分別為 10,5,8 mm 三種不同厚度,并使中間 5 mm 厚的玻璃傾斜安裝,注意邊沿的密封處理。
           
          其他部位的聲學處理
           
          a.走道的聲學處理。走道的地面用地毯,頂棚做礦棉板吸聲吊頂。
           
          b.聲閘的聲學處理。聲閘地面用地毯處理,墻面為 10 cm 厚超細玻璃棉,外包裝飾布料,頂棚用12 mm 厚礦棉板吊頂。
           
          c. 控制室聲學處理。地面用地毯,頂棚為12 mm
           
          厚礦棉板吊頂,墻面木質高墻裙,內填吸聲材料。
           
          d. 空調機房聲學處理??照{機房用 12 mm 厚礦棉板吊頂,機房機組用橡膠隔振彈性墊層隔振處理。
           
          空調系統送回風管在總管、支管及風口前設置消聲器及消聲彎頭,管道穿墻的縫隙要用膠條密封處理。為
           
          了避免出風口產生風速噪聲,宜把風口的風速控制在1.5 m/s 以內 。
           
          2. 2. 3 錄音棚的隔振處理
           
          為了防止錄音棚室外振動對錄音質量的不利影響,當錄音棚的周圍環境有較大的振動源存在時,應
           
          采取有效的隔振措施。對新建的錄音棚可以在建筑設計時考慮采用房中房的結構設計,在錄音棚的底
           
          [2]
          板、墻板和頂板都采用雙層的混凝土構件 。本錄音棚工程建筑設計時未考慮到重型雙層結構所增加的荷載要求,故在錄音棚室內裝修設計時采用輕型的雙層隔聲構造,地面采用橡膠隔振墊彈性處理。
           
          2. 3 錄音棚室內的聲擴散設計
           
          為了使錄音棚室內的聲場充分擴散,墻面采用多種吸聲材料交替布置。頂棚使用薄板共振吸聲結構、超細玻璃棉強吸聲構造與空間擴散體結構組合的吊頂形式。
           
          3錄音棚的實測和使用情況
           
          3. 1  錄音棚的實際測量
           
          錄音棚裝修完工后對錄音棚的音質進行測量分析,主要測量了錄音棚的混響時間、室內背景噪聲聲級及錄音棚室內的聲場均勻度方面的指標 。
           
          3. 1. 3 錄音棚室內聲場均勻度測量
           
          經對室內多個點的聲級對比分析,室內聲場的不均勻度不超過 2 dB( A) 。
           
          3. 2 錄音棚的實際使用情況
           
          為了了解錄音棚的使用情況,在裝修完工半年多后走訪了使用單位,調查表明該錄音棚滿足使用要求,沒有錄音效果不好、使用不方便等方面的意見。
           

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