淺談杜比白金認(rèn)證混錄棚的聲學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
——以東方影都混錄A棚為例

顧 丁

（中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院，北京 100045）

混錄棚是影視后期制作技術(shù)用房中用以編輯對(duì)白、音樂(lè)、動(dòng)效等聲音效果，可完成最終混錄及影片合成的專用聲學(xué)房間。

杜比全景聲混錄棚白金認(rèn)證是衡量混錄棚建筑聲學(xué)環(huán)境、混錄設(shè)備規(guī)格等多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的全球普遍采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一。這一標(biāo)準(zhǔn)建立在杜比實(shí)驗(yàn)室的研究基礎(chǔ)上，有著完善且嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范，是世界一流電影后期混錄環(huán)境的重要標(biāo)志之一。據(jù)杜比實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)通過(guò)杜比認(rèn)證的混錄棚雖已初具規(guī)模，但持有杜比白金認(rèn)證的混錄棚僅有個(gè)位數(shù)。這與杜比白金認(rèn)證對(duì)于建筑聲學(xué)環(huán)境要求較為嚴(yán)格有關(guān)。

在此以中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)已通過(guò)杜比全景聲白金認(rèn)證的東方影都混錄A棚為例，解析混錄棚白金認(rèn)證聲學(xué)設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn)。

1 聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)要點(diǎn)

杜比全景聲混錄棚白金認(rèn)證的各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)均可通過(guò)《Dolby Atmos Theatrical Studio Certification Program Requirements Guide》①及其相關(guān)技術(shù)文件②查閱，在此就不逐一贅述。但有必要對(duì)杜比全景聲白金認(rèn)證的設(shè)計(jì)指標(biāo)要點(diǎn)做一個(gè)梳理。

1.1 房間比例

根據(jù)杜比認(rèn)證所提供的理想混錄棚室內(nèi)尺寸比例圖（Room ratio chart），其中，橫坐標(biāo)為房間長(zhǎng)與寬之比，縱坐標(biāo)為房間高與寬的比值。杜比全景聲認(rèn)證需滿足房間比例在圖中陰影區(qū)域內(nèi)。雖然圖標(biāo)下方明確表示，即使超出此范圍仍可獲得認(rèn)證，而杜比全景聲白金認(rèn)證則要求房間比例須嚴(yán)格執(zhí)行陰影區(qū)域內(nèi)所示比例。

由于對(duì)比例要求嚴(yán)格，此處應(yīng)注意影響房間比例的兩個(gè)細(xì)節(jié)：第一，按照杜比實(shí)驗(yàn)室的解釋，聲障墻后部空間是不計(jì)入混錄棚房間尺寸的。因此，在考慮房間長(zhǎng)度時(shí)需預(yù)留聲障墻后空間的深度（通常為0.8 m～1.5 m）；第二，由于認(rèn)證工作是在工程竣工階段進(jìn)行，故宜采用裝修完成面尺寸來(lái)計(jì)算室內(nèi)尺寸比例（包括在對(duì)混錄棚的中央聽音區(qū)定義時(shí)，也是使用兩側(cè)墻的完成面間距減2 m后計(jì)算得到），而非建筑原始圍護(hù)構(gòu)造尺寸，不過(guò)這一點(diǎn)通常對(duì)長(zhǎng)寬比影響不大。但由于混錄棚的隔聲吊頂及其上方的機(jī)電設(shè)備層通常會(huì)占用一定層高，因此，需要于設(shè)計(jì)之初與相關(guān)專業(yè)配合，以確保完成面的高寬比例關(guān)系。

1.2 混響時(shí)間

杜比全景聲認(rèn)證混錄棚根據(jù)房間容積的不同，可通過(guò)Dolby Studio Approval Calculator中混響時(shí)間的計(jì)算表格查出500 Hz混響時(shí)間的范圍限值。同時(shí)，其他各頻帶混響時(shí)間頻率特性須滿足隨頻率上升而逐步遞減（即混響時(shí)間曲線須呈“單調(diào)遞減”關(guān)系）。

此要求相較于國(guó)內(nèi)廣播電視類技術(shù)用房設(shè)計(jì)所執(zhí)行的《廣播電視錄（播）音室、演播室聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GY/T5086—2012），無(wú)論錄音室、演播室還是多聲道錄音控制室的混響時(shí)間頻率特性容許偏差范圍（該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于多聲道錄音控制室中心頻率63 Hz～8 000 Hz的混響時(shí)間容許值范圍詳見圖1）都更加嚴(yán)格。

圖1 多聲道錄音控制室中心頻率63 Hz～8 000 Hz的混響時(shí)間容許值范圍

即便如此，杜比全景聲白金認(rèn)證增加了對(duì)各頻帶混響時(shí)間“突變”的限制：即不僅要求混響時(shí)間隨頻率變化的相對(duì)值須在雙曲線范圍內(nèi)（可參見圖4、圖6、圖7所示紅色雙曲線范圍），且要求混響時(shí)間頻率曲線無(wú)“突變”。

圖4 東方影都混錄A棚第一階段混響時(shí)間頻率特性測(cè)量結(jié)果

圖6 東方影都混錄A棚第二階段混響時(shí)間頻率特性測(cè)量結(jié)果

1.3 噪聲控制

杜比全景聲普通認(rèn)證及白金認(rèn)證均參考了ISO9568標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)劇院、混錄棚背景噪聲的要求：即滿足NC-25噪聲評(píng)價(jià)曲線。這一標(biāo)準(zhǔn)本身并不難實(shí)現(xiàn)，但同時(shí)不能忽略混錄棚與相鄰聲學(xué)功能用房之間的隔聲問(wèn)題。因?yàn)榘凑斩疟认鄳?yīng)標(biāo)準(zhǔn)，混錄棚內(nèi)的每只銀幕揚(yáng)聲器系統(tǒng)及其功率放大器需在標(biāo)準(zhǔn)聽音參考位置提供不小于105 dB的持續(xù)聲壓級(jí)。并且，杜比全景聲白金認(rèn)證要求每只環(huán)繞揚(yáng)聲器至少可以達(dá)到105 dB，同時(shí)推動(dòng)其工作的功率放大器應(yīng)保證揚(yáng)聲器能達(dá)到105 dB輸出時(shí)，依然有3 dB峰值儲(chǔ)備。其對(duì)環(huán)繞揚(yáng)聲器最大聲壓級(jí)的要求相較杜比全景聲普通認(rèn)證對(duì)環(huán)繞揚(yáng)聲器最大聲壓級(jí)的要求還高了3 dB。也就是說(shuō)，混錄棚本身既是噪聲敏感房間，又是一個(gè)噪聲源。該種房間處在聲學(xué)敏感房間集中的影視基地后期樓內(nèi)，需要格外注意布局方式。

2 聲學(xué)措施要點(diǎn)

2.1 建筑布局

為解決上述問(wèn)題，聲學(xué)設(shè)計(jì)通常要遵循“鬧靜分離”原則，即調(diào)整噪聲房間和噪聲敏感房間之間的平剖面關(guān)系。

以東方影都后期制作中心為例，兩間混錄棚相鄰布置，且周圍集中設(shè)置了對(duì)白棚、動(dòng)效棚等同樣具備噪聲房間和噪聲敏感房間雙重屬性的聲學(xué)功能用房。經(jīng)與建筑專業(yè)配合，在混錄棚之間、混錄棚與其他聲學(xué)功能用房之間均設(shè)置了休息區(qū)以及疏散通道，詳見圖2。

圖2 東方影都后期制作中心局部平面圖

這樣有效避免了聲學(xué)功能用房緊鄰的情況出現(xiàn)；加上混錄棚均采用了容重不小于1 400 kg/m3的250 mm厚鋼筋混凝土墻體，從而確保了各聲學(xué)功能用房之間的隔聲量。

2.2 裝修造型要求

根據(jù)以往混錄棚聲學(xué)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在此類大空間聲學(xué)功能用房?jī)?nèi)，當(dāng)?shù)孛媾c天花平行且無(wú)法采用強(qiáng)吸聲材料的平行墻面之間，較易產(chǎn)生顫動(dòng)回聲等聲缺陷（尤其坐席最前排與銀幕之間的無(wú)座椅開闊地更為明顯）。因此，在給裝修專業(yè)提資中，除了常規(guī)的面層材料以及吸聲構(gòu)造之外，建議要對(duì)墻面及天花的面層造型提出具體要求。以東方影都混錄棚為例，在提資內(nèi)容中，明確要求墻面設(shè)置三層弧形擴(kuò)散墻體造型，以避免因平行墻面而引起的顫動(dòng)回聲；同時(shí)在天花設(shè)置階梯狀非平行天花造型，參見圖3，以避免天花與地面所產(chǎn)生的顫動(dòng)回聲。墻面與天花的非平面造型本身也為針對(duì)不同頻率需要的空腔厚度的吸聲構(gòu)造提供了先天條件。

圖3 東方影都混錄棚局部立面圖

由于采用了大量造型墻面，在混響時(shí)間計(jì)算過(guò)程中，給聲學(xué)構(gòu)造吸聲系數(shù)取值以及吸聲材料表面積的計(jì)算增加了一定的復(fù)雜性。最終在綜合不同空腔聲學(xué)構(gòu)造吸聲系數(shù)的情況下，在設(shè)計(jì)階段對(duì)混響時(shí)間做出計(jì)算，詳見表1。

表1 混錄A棚混響時(shí)間計(jì)算表

3 聲學(xué)調(diào)試要點(diǎn)

如前文1.2所述，基于杜比混錄棚白金認(rèn)證對(duì)于混響時(shí)間頻率特性的嚴(yán)格要求，對(duì)此類項(xiàng)目進(jìn)行竣工前聲學(xué)調(diào)試便顯得尤為重要了。以東方影都白金認(rèn)證混錄A棚為例，便是在經(jīng)過(guò)了多次聲學(xué)調(diào)試后才呈現(xiàn)出滿足認(rèn)證指標(biāo)的混響頻率曲線。圖4是該混錄棚剛完成聲學(xué)裝修時(shí)的初步測(cè)量結(jié)果。

可以看出，此時(shí)的125 Hz混響時(shí)間是低于該混錄棚混響時(shí)間頻率范圍下限要求的；且無(wú)法實(shí)現(xiàn)混響時(shí)間曲線呈“單調(diào)遞減”關(guān)系：有3個(gè)頻點(diǎn)的混響時(shí)間不能滿足杜比白金認(rèn)證的混響時(shí)間頻率特性范圍要求，其中125 Hz及250 Hz的混響時(shí)間值過(guò)低，而2 kHz的混響時(shí)間值略高。需要說(shuō)明的是，該測(cè)量狀態(tài)下并未安裝銀幕（含聲障墻）和座椅。可以預(yù)估，隨著銀幕、座椅等的到場(chǎng)安裝（包括調(diào)音臺(tái)的安裝），將對(duì)室內(nèi)混響時(shí)間頻率特性造成一定影響，但上述影響較為有限，尤其是混錄棚的座椅數(shù)量本就不像電影院那樣數(shù)量眾多，影響只會(huì)更小。故趁現(xiàn)場(chǎng)尚具備改造條件時(shí)，先行著手聲學(xué)構(gòu)造的調(diào)整是很有必要的。

在此也分享一下本次調(diào)試過(guò)程中走過(guò)的“彎路”：最初的思路過(guò)于期待一步到位解決問(wèn)題，一味追求一次性遏制住混響時(shí)間曲線的中高頻“上翹”問(wèn)題，認(rèn)為相對(duì)于低頻來(lái)講，中高頻的問(wèn)題是易于排除的。同時(shí)，為了解決125 Hz混響時(shí)間過(guò)低的問(wèn)題，在部分大空腔軟包吸聲構(gòu)造內(nèi)增加襯板，也就是將大空腔軟包構(gòu)造變?yōu)闊o(wú)空腔的10 mm厚軟包構(gòu)造。為滿足量化計(jì)算所需調(diào)整面積，在構(gòu)造調(diào)整之前還專門對(duì)上述構(gòu)造做了聲學(xué)檢測(cè)，如圖5所示。

從圖5的吸聲特性來(lái)看，該構(gòu)造的中高頻吸聲系數(shù)單調(diào)遞增似乎是完美配對(duì)實(shí)現(xiàn)杜比“混響時(shí)間單調(diào)遞減”要求的。代入混響時(shí)間計(jì)算表，依然可得到相應(yīng)驗(yàn)證，詳見表2。

圖5 內(nèi)增襯板的10 mm厚軟包構(gòu)造吸聲系數(shù)頻率特性曲線

但在實(shí)際應(yīng)用中，增加該構(gòu)造面積的同時(shí)也意味著等面積減少了大空腔軟包吸聲構(gòu)造的面積。于是，嚴(yán)格按照檢測(cè)報(bào)告調(diào)整后的混響時(shí)間曲線變成了圖6的低頻上翹狀態(tài)。

雖然圖6曲線除低頻上翹這一問(wèn)題外，其他各頻點(diǎn)已幾乎平直得近似一條直線了，但在杜比認(rèn)證的規(guī)范里這不但屬于低頻“突變”，而且多個(gè)頻點(diǎn)已臨近混響時(shí)間頻率特性范圍雙曲線的下限。按照杜比白金認(rèn)證要求，已“壓線”或者超出了杜比白金認(rèn)證的混響時(shí)間頻率范圍（此條件經(jīng)杜比專用計(jì)算尺得出，圖6中無(wú)法體現(xiàn)）。

此后又經(jīng)過(guò)幾次微調(diào)，通過(guò)轉(zhuǎn)變調(diào)試思路，將增加吸聲系數(shù)的思路改為減少吸聲系數(shù)。以拆除墻面吸聲構(gòu)造的方式最終實(shí)現(xiàn)了混響時(shí)間頻率特性達(dá)標(biāo)，如表2、圖7所示。

圖7 東方影都混錄A棚最終驗(yàn)收混響時(shí)間頻率特性測(cè)量結(jié)果

表2 增加內(nèi)增襯板的10 mm厚軟包構(gòu)造后的混響時(shí)間計(jì)算表（灰底部分為變化值）

表3 東方影都混錄A棚驗(yàn)收狀態(tài)的混響時(shí)間

4 總結(jié)

杜比全景聲混錄棚作為近年來(lái)新興的一種聲學(xué)功能用房，正如雨后春筍之勢(shì)在各地興建。它看似與錄音室、電影院等傳統(tǒng)聲學(xué)功能用房的設(shè)計(jì)思路有諸多相通之處，但又有自身特點(diǎn)。參與過(guò)多個(gè)杜比全景聲混錄棚項(xiàng)目設(shè)計(jì)之后，個(gè)人體會(huì)：杜比相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)某些指標(biāo)要求苛刻而對(duì)某些指標(biāo)只做概述性限定，其主要意圖并非一味追求指標(biāo)的極致或平直，而是在引導(dǎo)追求一種技術(shù)上的平衡點(diǎn)。這種辯證的邏輯關(guān)系，也正是需要設(shè)計(jì)人員在長(zhǎng)期設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中不斷領(lǐng)悟與探索的。

注釋：

① Dolby Atmos Theatrical Studio Certification Program Requirements Guide，杜比Atmos劇院演播室認(rèn)證計(jì)劃要求指南。

② Dolby Atmos Next-Generation Audio for Cinema，杜比Atmos新一代電影音頻.