小型廣播電臺(tái)語言錄音室聲學(xué)設(shè)計(jì)

王子怡

（中國傳媒大學(xué)，北京 100024）

1 尺寸設(shè)計(jì)

語言錄音室總體來說需要保證語言清晰、保真，不受外界噪聲干擾。由于播放人員少，房間面積一般不大。

在采用波動(dòng)聲學(xué)的方法處理室內(nèi)聲場(chǎng)時(shí)，以矩形房間為例，需要考慮室內(nèi)駐波的分布情況。若房間尺寸較為對(duì)稱，如lx=3 m、ly=4.5 m、lz=6 m 的矩形房間，利用式（1）計(jì)算低于100 Hz 以下的房間簡(jiǎn)正頻率數(shù)［1］：

可以看出，lx=2lz的對(duì)稱性引起的簡(jiǎn)正頻率“簡(jiǎn)并化”會(huì)造成簡(jiǎn)正頻率分布不均勻，而簡(jiǎn)正頻率分布密集均勻程度反映了頻率特性的均勻程度，因此在室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量避免房間的簡(jiǎn)并化。

綜合考慮后，選擇小型的矩形錄音室長(zhǎng)寬高最佳比例為1.60:1.25:1.00，以消除聲學(xué)缺陷，更好地?cái)U(kuò)散房間聲能。特別是對(duì)于低頻聲的擴(kuò)散，它可使房間具備均勻的共振頻率，避免低頻段產(chǎn)生失真現(xiàn)象。

如圖1 所示，實(shí)際場(chǎng)地中，錄音棚長(zhǎng)7 000 mm，寬4 800 mm，計(jì)劃分為控制室和錄音室兩部分。其中，錄音室長(zhǎng)4 800 mm，寬3 750 mm，高3 000 mm。隔聲門為900 mm×2 000 mm，隔聲窗為2 000 mm×1 500 mm。

2 混響設(shè)計(jì)

2.1 計(jì)算平均吸聲系數(shù)

為了提高清晰度，一般采用短混響和平直的混響頻率特性［2］。根據(jù)使用要求，小房間通常設(shè)計(jì)混響時(shí)間在0.2～0.5 s 范圍內(nèi)，即在0.4 s 左右。同時(shí)，要求混響時(shí)間在低頻和高頻相對(duì)于中頻500 Hz 而言都有適當(dāng)?shù)奶嵘?/p>

計(jì)劃在錄音室實(shí)木地板上鋪設(shè)地毯，采用隔聲門和隔聲窗設(shè)計(jì)。隔聲窗采用3 層鋼化玻璃窗，墻面和屋頂做多層隔聲和吸聲處理。各材料面積和吸聲系數(shù)如表1 所示。

表1 各材料的面積及吸聲系數(shù)

平均吸聲系數(shù)為：

式中，α1,α2,…,αn和S1,S2,…,Sn分別為所選材料的吸聲系數(shù)和材料的使用面積。根據(jù)式（3），可求得該錄音室的α—=0.20。

2.2 計(jì)算混響時(shí)間T60

考慮空氣吸收對(duì)混響時(shí)間公式的修正，利用修正的混響公式［3］：

式中，為平均吸聲系數(shù)，V為錄音室的容積，S為各種材料的面積。

當(dāng)房間較小且頻率低于1000Hz時(shí)，在20℃、相對(duì)濕度50%的情況下，m在10-3量級(jí)，媒介的吸聲可以忽略。

根據(jù)式（3）可以計(jì)算T60=0.35 s，基本符合清晰度要求，可以使語言親切生動(dòng)。

3 建造方案

3.1 墻面隔聲與吸聲設(shè)計(jì)

墻體改造設(shè)計(jì)如圖2 所示。其中，1 在墻體表面加裝木質(zhì)龍骨架，龍骨厚度在30 mm 以上；2 在木龍骨架內(nèi)填充聲學(xué)吸音棉，軟連接防止固體聲傳入；3 覆蓋隔音阻尼板；4 層覆蓋纖維狀布藝軟包裝飾板。需要注意，隔音板拼接處需留2 mm 使用密封膠做密封，避免形成漏音影響隔音效果，從而提高隔聲量。

此施工方案可有效隔絕35～45 dB 隔音量。在采用所有材料時(shí)，需要考慮材料的防火性能等級(jí)，如木龍骨、隔音板以及玻璃棉等阻燃材料［4］。同時(shí)，在施工過程中需要注意材料的防火處理，如刷防火漆等。

3.2 地板隔聲與吸聲設(shè)計(jì)

地板改造如圖3 所示。其中，1 在地面鋪設(shè)隔音減震磚，以隔絕外界撞擊聲、腳步聲；2 填充環(huán)保聲學(xué)棉；3 鋪設(shè)15 mm 的地毯，加強(qiáng)吸聲。

3.3 天花板隔聲與吸聲設(shè)計(jì)

天花板改造如圖4 所示。其中，1 在天花層使用膨脹螺絲固定木質(zhì)龍骨架，龍骨厚度在50 mm 左右；2 在龍骨架內(nèi)填充聲學(xué)棉或玻璃纖維棉，避免固體聲傳入；3 用12 mm 石膏板封好；4 貼一層隔音氈；5 使用射釘槍或者自攻螺絲固定微穿孔無機(jī)FC 防火吸音板。需要注意，石膏板與石膏板拼接處需留2 mm 使用密封膠做密封，避免形成聲橋而影響隔音效果。

經(jīng)過以上墻體的隔聲處理，可以盡量阻隔語言錄音室周圍的干擾噪聲，將噪聲評(píng)價(jià)數(shù)控制在NR20-25范圍內(nèi)，基本符合語言錄音室的使用要求。

3.4 隔聲門設(shè)計(jì)

整體采用雙層門聲閘設(shè)計(jì)，將雙層門之間的空間制作為門斗，并在門斗表面鋪設(shè)一些吸聲材料，如圖5 所示。門體本身的隔聲能力和門縫的嚴(yán)密程度直接影響隔聲效果。適當(dāng)加重門扇的面密度（重量）可加強(qiáng)隔聲性能［5］。隔聲門的設(shè)計(jì)厚度在100 mm，內(nèi)部填充玻璃棉加強(qiáng)吸聲。門體雙面采用多層膠合板并復(fù)合薄鐵板結(jié)構(gòu)。門框采用實(shí)木結(jié)構(gòu)，門框與墻體采用軟質(zhì)橡膠壓條、毛氈密封。

3.5 隔聲窗設(shè)計(jì)

控制室和錄音室之間的觀察窗也需要具有隔聲效果。隔聲窗采用較厚的鋼化玻璃，共3 層，厚度分別為8 mm、6 mm 和10 mm。為避免共振，中間層玻璃略微后仰5°［6］，且不同玻璃之間的空氣層厚度也不同。玻璃之間的窗樘上布置吸聲材料，采用橡膠條或泡沫乳膠條密封連接。隔聲窗示意圖如圖6 所示。

4 其他設(shè)計(jì)

4.1 通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)

為保證室內(nèi)環(huán)境的清新舒暢，通常會(huì)安裝通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。應(yīng)重視這些設(shè)備引發(fā)的噪聲問題，采用送風(fēng)的方法在錄音室外安裝系統(tǒng)，同時(shí)也要防止通風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)。

4.2 電線預(yù)留

在錄音棚設(shè)計(jì)與施工時(shí)，需要考慮線路的鋪設(shè)與預(yù)埋問題。若未預(yù)留好埋線的管道，而在改造完成的墻面上打洞，則會(huì)影響隔聲和美觀效果。

4.3 燈具噪聲

燈光系統(tǒng)中燈具的布設(shè)也會(huì)影響聲學(xué)材料的設(shè)計(jì)。燈具的噪音也會(huì)影響音質(zhì)。設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意各個(gè)方面、各個(gè)專業(yè)的問題，做好協(xié)同配合工作，保證錄音棚的聲學(xué)裝修達(dá)到最佳的效果。

5 結(jié)語

小型錄音棚在生活中的應(yīng)用十分廣泛，因此對(duì)小型語言錄音室的聲學(xué)設(shè)計(jì)與建造方案進(jìn)行討論分析，證明設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的隔聲效果和混響特性基本滿足語言錄音室的聲學(xué)要求，而其他設(shè)計(jì)在具體施工中也需要重點(diǎn)考慮。