錄音室音質(zhì)設(shè)計
錄音室是供廣播、電視、電影、唱片和電化教育等系統(tǒng)錄音或播音的專用房間,是室內(nèi)聲學(xué)功能上要求最高的建筑類型,其設(shè)計過程與廳堂音質(zhì)設(shè)計的要求相同。但錄音室的混響時間要比廳堂的稍短,頻率特性要求更嚴(yán);為適應(yīng)不同節(jié)目的需要,要求錄音室的混響時間和頻率特性可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。錄音室的噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)極嚴(yán),在音質(zhì)設(shè)計和噪聲控制上,對錄音室又有特殊的要求。
設(shè)計內(nèi)容 包括錄音室容積和尺寸比例的選擇;混響時間及其頻率特性的選擇;吸聲材料、吸聲結(jié)構(gòu)的選用和布置。錄音室的音質(zhì)設(shè)計應(yīng)滿足不同性質(zhì)節(jié)目和不同演出規(guī)模的要求。
容積和尺寸比例 在設(shè)計中應(yīng)按節(jié)目的性質(zhì)和規(guī)模確定錄音室的容積和尺寸比例。若大型樂隊在小錄音室里錄音,則響度過大,會使演奏員和指揮失去方向感,導(dǎo)致各種樂器音色的不平衡。語言錄音室多為1~2人錄音,其容積不要很大。但小房間的簡正振動方式少,分布不夠均勻,低頻易產(chǎn)生嗡聲。根據(jù)經(jīng)驗,得出各類錄音室的人數(shù)和容積的關(guān)系如表 1[各類錄音室的人數(shù)和容積]。
對多聲道錄音,由于各聲道是在短混響和聲隔離的條件下進行錄音,錄音室容積可適當(dāng)縮小。
為防止聲聚焦、顫動回聲等音質(zhì)缺陷并便于樂隊和傳聲器的布置,錄音室的體型多用矩形、梯形或不平行墻、斜頂?shù)炔灰?guī)則形狀,避免用圓拱或凹面。常用的尺寸比例見表2[錄音室常用尺寸比例]。
語言錄音室,除可選擇表2[錄音室常用尺寸比例]
尺寸比例外,為使簡正振動方式分布均勻,消除嗡聲,也可選用其他比例的尺寸,但應(yīng)進行簡正振動頻率計算,使低頻段的兩相鄰簡正振動頻率的間隔比較均勻。將錄音室設(shè)計成不規(guī)則形狀,對簡正振動頻率均勻分布和消除嗡聲是有效的。音樂錄音室的長、寬、高尺寸,應(yīng)多從樂隊的布置上考慮。電視演播室的容積、尺寸則應(yīng)根據(jù)電視工藝要求確定。
混響時間及其頻率特性 人們并不直接收聽錄音室的節(jié)目,而是通過播放系統(tǒng)的發(fā)送,且在有混響的房間內(nèi)收聽,因此對同類節(jié)目而言,錄音室的混響時間應(yīng)比廳堂稍短。為保證錄音室達(dá)到音質(zhì)要求,必須根據(jù)其用途和體積選擇最佳混響時間及其頻率特性:
① 語言錄音室的混響時間,各國多采用在 125~4000赫范圍內(nèi),0.3秒左右平直的頻率特性曲線。在中國多采用在100~4000赫范圍內(nèi),0.3~0.4秒遞增的頻率特性曲線,或采用0.4 秒平直的頻率特性曲線。適當(dāng)加大低頻的吸收和縮短其混響時間,可減少或消除錄音室的嗡聲。
② 音樂錄音室應(yīng)根據(jù)不同內(nèi)容選用相應(yīng)的最佳混響時間和頻率特性。經(jīng)驗表明,錄制古典音樂時,須在自然混響的錄音室內(nèi)采用單聲道或立體聲雙聲道錄制,以獲得優(yōu)美的音質(zhì)效果。錄制現(xiàn)代音樂時,則宜采用多聲道錄音方式,以便分路調(diào)節(jié)音量和音質(zhì);分路加混響時間和分路錄制,給后期加工提供方便。為保證各聲道分別進行上述調(diào)節(jié)而不影響其他聲道,錄音室的混響時間必須短,而且還需采用屏風(fēng)隔離。對強音或弱音樂器,如打擊樂器和鋼琴等,為滿足隔聲要求,可分別在隔聲能力較強、混響時間很短的小錄音室內(nèi)錄制。這些樂器的頻率特性曲線都應(yīng)盡可能是平直的,因為縮短低頻混響時間對保證低頻的隔離度是很必要的。為了滿足上述兩類錄音工藝要求,可設(shè)計兩種不同音質(zhì)條件的錄音室;也可以設(shè)計一間錄音室,但室內(nèi)吸聲構(gòu)造的特性須能變化,混響時間和頻率特性須能作較大幅度的調(diào)整。音樂錄音控制室、審聽室等須根據(jù)所監(jiān)聽的音質(zhì)對錄音進行音質(zhì)調(diào)節(jié)或評價,其混響時間可在63~6300赫范圍內(nèi),采用0.3秒左右平直的頻率特性曲線。
③ 電視演播室(包括可供播放文藝節(jié)目、電化教育節(jié)目之用)的傳聲器離演播者較遠(yuǎn),室內(nèi)背景噪聲較高以及常要模擬各種工作、生活環(huán)境等原因,所以多采用較短的混響時間。
英國BBC推薦的和日本NHK推薦的容積與混響時間關(guān)系曲線見圖[容積與混響時間關(guān)系曲線],
中國采用的接近于日本NHK的推薦值。
吸聲材料、吸聲結(jié)構(gòu)和布置 為獲得上述各種混響時間及其頻率特性,錄音室在設(shè)計時可采用各種吸聲材料和結(jié)構(gòu),包括帶有不同空腔、不同厚度和容重的多孔材料和各種板材作成的板式共振器,不同規(guī)格的穿孔板或打縫板結(jié)構(gòu)。對電視演播室,由于室內(nèi)燈光電器設(shè)備和布置道具多,必須選用防火的吸聲材料和結(jié)構(gòu),如用無機的多孔材料安裝在金屬龍骨上。為獲得錄音室的最佳混響時間及其頻率特性,常把低頻段吸聲系數(shù)大的各種共振吸聲結(jié)構(gòu)和中、高頻段吸聲系數(shù)大的材料及結(jié)構(gòu)組合起來使用。對于短混響、強吸收的錄音室,常用全頻段吸收結(jié)構(gòu)即帶大空腔的多孔材料或復(fù)合結(jié)構(gòu)等。
在錄音室內(nèi)錄音時,聲源和傳聲器的位置都是不固定的,所以聲場分布要求比廳堂更為均勻,以便于布置樂隊和傳聲器。為此,必須交錯地布置吸收面、反射面,交錯地布置低頻段吸聲結(jié)構(gòu)和中、高頻段吸聲材料,此外,為了使聲場擴散均勻,應(yīng)使房間各相對的兩個面的平均吸聲系數(shù)大致相等。同時還可在墻面或頂棚裝一些擴散體。擴散體常用吸聲系數(shù)小的材料作成方柱體、三角柱體和圓柱體等。擴散體的尺寸與波長相當(dāng)時,對該頻段具有較好的擴散效果。擴散體可與吸聲系數(shù)較大的材料、結(jié)構(gòu)相間布置。電影錄音室,為了配音,還要考慮室內(nèi)銀幕的布置。
電視演播室內(nèi)的布景、道具、燈光設(shè)備等很多,聲場分布較好,無須另裝擴散體。
音質(zhì)裝修材料及其施工質(zhì)量對音質(zhì)效果的影響很大,施工中必須嚴(yán)格控制,在接近完工時需要進行聲學(xué)測量(見建筑聲學(xué)測量)和錄音節(jié)目的音質(zhì)主觀評價,并進行必要的調(diào)整,直至滿意為止。在達(dá)到音質(zhì)要求的前提下,設(shè)計錄音室時還須充分考慮建筑藝術(shù)效果。
噪聲控制 為降低環(huán)境噪聲,必須根據(jù)各種不同錄音室的要求,從場地選擇、總平面布置、隔聲和隔振等方面入手,并結(jié)合容許建筑噪聲標(biāo)準(zhǔn)和噪聲源狀況,進行綜合處理。
噪聲容許標(biāo)準(zhǔn) 在設(shè)計錄音室時,必須先確定所采用的噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)
所示,表中NC為噪聲評價標(biāo)準(zhǔn)(見建筑噪聲容許標(biāo)準(zhǔn))。
日本和英國都采用類似的標(biāo)準(zhǔn),聯(lián)邦德國則采用更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
場地選擇 建錄音室應(yīng)選擇交通方便、環(huán)境噪聲小和面積較寬闊的場地。錄音室場地應(yīng)遠(yuǎn)離飛機場、火車站、鐵路、港口、工廠、交通干道等噪聲高和振動大的區(qū)域和設(shè)施,以便簡化隔聲構(gòu)造,降低工程造價。
總平面布置 對室外噪聲,應(yīng)作實際測量,根據(jù)實測結(jié)果和錄音室噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)來確定錄音室與噪聲源的距離。在總體布置上還應(yīng)使冷凍機房、鍋爐房、汽車庫、布景制作車間等噪聲高、振動大的設(shè)施與錄音室保持足夠的距離。
錄音室的布置要盡量避免節(jié)目聲壓級低的語言錄音室、混響室等與噪聲(節(jié)目聲壓級)高的音樂錄音室直接相鄰;避免與大、中型電視演播室直接相鄰,以簡化隔聲、隔振的構(gòu)造。錄音室一般不宜與電梯、廁所、空調(diào)機房等直接相鄰。
干擾源 各種錄音節(jié)目的聲音對其他錄音室是一種干擾源。在設(shè)計錄音室的隔聲構(gòu)造時,必須了解干擾源的噪聲情況,以便根據(jù)實測各種節(jié)目的聲功率級和所考慮的錄音室的室內(nèi)聲學(xué)條件,計算出錄音節(jié)目的聲壓級,作為計算隔聲時干擾源的噪聲級。
隔聲隔振 根據(jù)錄音室的噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)及其周圍干擾源的噪聲級,考慮采用單層或雙層12~49厘米厚磚墻(或相近重量的混凝土墻)和10厘米左右厚的單層或雙層混凝土樓板。雙層墻和雙層樓板間留出大于10厘米的空隙。必要時,錄音室的隔聲、隔振構(gòu)造還可做成房中房,內(nèi)房通過彈性墊層(金屬彈簧、玻璃棉墊等)放在外房的地面上,其他五面的空隙中填吸聲材料,以提高隔聲能力。在高層建筑中,為減輕荷載,內(nèi)墻可用加氣混凝土或石膏板等材料。為避免環(huán)境噪聲干擾,錄音室對外不宜設(shè)窗,而采用機械通風(fēng)或空調(diào)。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)必須作消聲處理(見通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制),以保證錄音室的噪聲不超過表 3[各類錄音室的噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)]
中所規(guī)定的容許值。錄音室與控制室之間的聯(lián)絡(luò)窗,要根據(jù)隔聲要求,采用2~3層不同厚度玻璃,以改善吻合效應(yīng)的影響。錄音室宜采用雙重隔聲門,其間還要設(shè)置聲鎖。
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