校園廣播工作室構建中的聲學測量

摘? 要：每所學校都有廣播工作室，要構建出聲學效果良好的校園廣播工作室，必須慮到工作室所處的空間和環境對錄音、播音工作帶來的各種影響。準確測量出工作室的聲學參數，對建設出高質量的校園廣播工作室意義重大。該文闡述了在構建校園廣播工作室前，對工作室的環境噪音、隔聲量、混響時間、混響時間、聲音延時等聲學指標進行測量的步驟和方法。

關鍵詞：校園? 廣播工作室? 構建? 聲學測量

中圖分類號：TN912? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）11（a）-0036-03

Acoustic Measurement in the Construction of Campus Broadcasting Studio

ZHONG Zhengping

（Wuhan Polytechnic， Wuhan， Hubei Province， 430074? China）

Abstract： Every school has a broadcasting studio. In order to build a campus broadcasting studio with good acoustic effect， it is necessary to take into account the impact of the space and environment of the studio on the recording and broadcasting work. Accurate measurement of the acoustic parameters of the studio is of great significance for building a high-quality campus broadcasting studio. This paper describes the steps and methods to measure the acoustic indexes of the studio， such as environmental noise， sound insulation， reverberation time， reverberation time， sound delay， etc.

Key Words： Campus; Broadcasting studio; Structure; Acoustic measurement

隨著錄音技術的不斷發展，在校師生對校園廣播音質的要求也逐漸提高，每隔三五年就要對廣播工作室重建或升級。在工作室改造前后對關鍵的聲學指標進行準確測量，對制訂設計方案以及工程驗收、效果評價是非常重要的。該文主要介紹了一些關于廣播工作室的關鍵聲學指標的測量方法。

1? 工作室聲學指標的測量步驟

廣播工作室的聲學測量有3個步驟，第一步是鏟除原來所有的裝修結構為測量做準備，這可以較好地還原房間聲學屬性和周圍環境的影響，得到真實的聲學數據。第二步是構建過程中的聲學測量，在裝修進程中會不可避免地由于各種原因導致實測結果和設計目標有一定偏差，此時應根據測得數據對設計方案進行調整。最后一步是驗收測量，測量關鍵聲學參數是否達標。校園廣播工作室包括直播間和錄音房，分別用于語音廣播和FM級別錄音，所以聲學測量范圍比文藝型的錄音室小，測量范圍包括時間延時分析測量、圍護結構的隔聲測量、環境噪聲的測量、混響時間的頻率響應測量等，這里采用Audio Toolbox 5測試儀為例進行測量。

2? 各參數的測量步驟

2.1 環境噪音

環境噪音指工作室外的聲音，例如人流聲、鈴聲、車輛聲等。環境噪音的分布決定了理想噪聲曲線（NR曲線）應完成的隔音量，環境噪音的測量結果是設計隔聲系統的依據。例如NR30規定1 200 Hz為30 dB，過道噪聲為68 dB，應該設計不低于50 dB的隔音量。測量方位可定為過道、門口、墻外，高于地板1.3 m以上，距墻面和其他各種反射面2～3 m;選擇工作日的晚上和白天完成測量作業，用具備類似于graph sound study功能的測量儀，將1 min～12 h的區間分為60段，記錄各段噪聲的峰值和平均值畫圖，得到噪聲曲線。

2.2 隔聲量

隔聲量的測量包括圍護結構例如樓板、隔墻、窗的隔音效果，它們體現了工作室圍護結構對室外噪音的阻隔能力。把話筒放在工作室中，距地面1.3 m，離墻面和附近反射面1.5 m，把噪音喇叭放在維護體外，如墻外，導播間走廊外，也可把噪音喇叭擺在樓下的房間（測試場所在樓層中間時），喇叭的播音方向對準室內空處。測量過程是：（1）把喇叭的位置轉移到工作室的邊緣，用正弦波單音頻信號，記下聲壓值，頻段用倍頻程或1/4倍頻程。（2）把喇叭放在工作室的中間，用正弦波單音頻信號，記下聲壓值;兩者的差值，就是隔聲量。

2.3 混響時間

聲源衰減60 db所需要的時間就是混響時間，是表現音質的關鍵指標。測量混響時間是在幾個不同的頻段或一個寬頻帶上。測量混響時間是將測試源發出粉紅色噪聲信號輸入至喇叭再自動停止，從麥克風獲取的信號衰減時間。依據廣播工作室的面積的大小，可從不同的方位實施測量。具體步驟如下：（1）把話筒指向喇叭，由直接測量法或能量圖法確定喇叭到話筒的距離并記錄到測試儀;（2）設定噪音的間隔時長;（3）調整噪音的大小，不低于工作室本底噪音25 db才能保證測量結果純凈;（4）輸出噪音信號，掃頻數次后關閉信號，從設備中讀出數據，完成測試，系統示意圖如圖1所示。

2.4 測量分析延時

TDA（延時測量分析）是使用正弦波信號掃頻信號，放大功率后輸出到揚聲器，再使用測量麥克風拾取喇叭的輸出信號，麥克風連接到一個窄頻率帶通濾波器到測試儀。多次測量掃頻一個音頻系統，每回間隔一個恒定的時間就能得到不一樣的時間間隔頻響圖，將這些圖形放到一起，標注橫坐標為時間就可以得到一個稱為“瀑布圖”的三維圖形，如圖2所示。

在1/3倍頻程，用粉紅噪音通過喇叭和測量麥克風得到各個頻點的電平值，由這些電平值繪制頻響圖，測量中可采用均衡器衰減和提升補償某些頻段的起伏。低頻段在相鄰的低于1/3倍頻程的區間內可能出現比較多的波谷和波峰相交錯的情形，在以上的1/3倍頻程測量中可能得不到類似于“瀑布圖”顯示，屬于正常情況，因為頻域范圍內的頻響不是影響聲學的全部;時基問題如混響、回聲同樣有著較大的影響，比如，在頻響圖上看到610～850 Hz內的音量較大呈現峰值，可能是因為這些700～900 Hz內的混響時間變長或有回聲，因此聲能在此頻段中駐延續時間變長，測得能量較大，為了保證TDA測量的精確性，還要測試出聲音從喇叭到達麥克風的時間Ts。我們對感興趣的頻段使用信號發生器掃頻，帶通濾波器伴隨信號發生器掃頻變化，確保只有被測頻率能輸入測試儀，噪音信號被輸入端衰減，測量結果比較精確。因為測試麥克風獲收到發生器信號到要一些時間（Ts），所以帶通濾波器的掃頻應該等待Ts以同步測量信號。以下為延時測量步驟：（1）將測量話筒放置于話筒架上并指向揚聲器，通過能量圖或直接測量的方法確定話筒到揚聲器的距離并輸入到測試儀;（2）設置掃頻次數;（3）設置帶通濾波器的Q值;（4）設定輸出電平;（5）設置間隔和掃頻時間。最后使用配套的軟件就可以可生成瀑布圖，得到直觀的TDA結果。

3? 結語

經過以上測量可得到房間音質基礎數據，為設計裝修方案提供參考。上述測量法經過實踐檢驗，數據準確，裝修指向性強，參考意義大，在當下的科技力量的推動下，室內音頻測技術和方法必然也會不斷進步。

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