廣播電臺錄音室聲學設計要點

□ 林宗武

廣播電臺錄音室聲學設計要點

□ 林宗武

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

錄音室；聲學設計；噪聲控制；音質設計

錄音是一門藝術，它可以把自然界中存在的和人們為了某種需要創造的音響記錄下來，并將聲音信號記錄在媒質上。在錄音中，錄音室的聲學構造對于錄音制作及其作品的質量起著十分重要的作用。

錄音室是人們為了創造特定的聲學環境及錄音條件而建造的專用錄音場所，設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上的基本要求，盡可能減小噪音、駐波等影響音質的不利因素，其次才是視覺上的美觀，不能本末倒置，否則會導致錄音室發揮不出它應有的作用，前功盡棄。

錄音室聲學設計的工作內容主要包括噪聲控制和音質設計兩大部分。

一、噪聲控制

噪聲是指在一定環境中不應有而有的聲音。根據噪聲傳播途徑的不同，可將噪聲區分為兩類：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構傳播的噪聲，即結構聲（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。空氣聲隔聲原則上采用質量大、密度高的隔聲構造去實現。現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造一層隔聲層來實現隔聲需求。該隔聲層的材料、結構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境噪聲決定的，即環境噪聲-噪聲要求=隔聲量。如測得錄音室外部環境噪聲是50dB，錄音室內部噪聲設計要求是20dB，則需要構建隔聲量為30dB的隔聲層。

（二）結構聲隔聲。結構聲主要是通過建筑構造體如梁、墻體等“聲橋”傳遞到錄音室內的，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”，使結構聲無法通過梁、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也是有效的結構聲隔聲方法。

（三）噪聲控制的其他注意事項：1.在設計中應使錄音室盡量遠離噪聲振動源；2.對空調主機、風機、風管、風口等可能產生噪聲、震動的設施進行減震、隔震、降噪處理；3.選用符合要求的隔聲門、隔聲窗；4.在隔聲門外構建“聲閘”；5.加強工程施工管理。在隔聲構造中若存在孔洞、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NR曲線（參考圖1）來進行，此外也有用NC曲線來進行噪聲評價的。設計錄音室應根據使用目標、房間大小來確定噪聲目標值（參考表1）。

二、音質設計

圖1

表1

錄音室的音質設計任務是，在滿足錄音室特定功能要求的同時，使之具有適應節目拾音要求的良好聲學條件。基本內容有：

（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生300Hz以下簡正頻率的簡并現象（駐波），其房間容積的確定，很大程度上取決于對低頻音質的要求。為有效抑制低頻嗡聲，獲得良好的低頻響應，在300Hz以下低頻段應該有足夠多的簡正振動頻率數。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目特性和節目錄制工藝有關，演員或樂器數量越大（等值聲功率大），建議應有的房間容積越大。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音質，特別是房間的低頻響應起著重要的作用。

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

大型錄音室由于室容積很大，低頻簡正振動已經足夠密集，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，當受到實際情況限制而房間比例不佳時，墻面和房頂的傾斜可以使簡正振動頻率稍有移動，改善簡并現象，避免出現明顯的駐波嗡聲。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

混響時間是聲學設計中聲能定量估算的重要評價指標。混響時間公認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聲音達到穩定狀態，聲源停止發聲后，殘余聲音在房間內經吸聲材料反復吸收，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；平均吸聲系數小于0.2時，用賽賓公式和伊林公式計算；平均吸聲系數大于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環境中，試聽或記錄某種節目（如演講、音樂等）達到最佳聽覺效果時，此聲學環境的混響時間。通過業內長期的經驗積累和總結，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

確定即將建設的錄音室最佳混響時間后，結合美學方面的考慮，應選擇合適的裝修結構和材料，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行聲學裝修。

（三）抑制影響拾音音質的聲缺陷，如回音、顫動回聲、低頻嗡聲等

1.吸聲結構的布置

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

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

2.擴散體的設計及布置

大型錄音室內墻面上除布置吸聲構造外，還應布置一定數量對低或中低頻段有效的擴散體，以便改善音質。

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

圖3

（作者單位：廣西人民廣播電臺）