录音棚的声学设计原理

1 录音棚的类型和声学要求
2 录音棚的音质设计
 
 
录音棚是一种使用功能要求很高的房间，根据主要用途的不同分为音乐录音棚、对白录音棚、混合录音棚、效果和特技录音棚、同期录音棚、解说词录音棚等多种类型。其中音乐录音棚是音质要求较高、声学设计难度最大的一种录音棚。经协商，并综合考虑了所建录音棚以音乐录音为主的使用特点以及工程造价等方面的因素，提出了将录音棚建成强吸声录音棚的设计方案。
强吸声录音棚是采用多传声器、多声道强吸声的新工艺录音，它能克服在自然混响条件下用单传声器、单声道进行传统方式录音所产生的弊病，使录制的声音清晰、层次分明、音色纯、失真小、声级不容易饱和，便于后期加工处理。与传统的录音方式不同，强吸声录音棚能使乐器与伴唱、乐器与乐器之间分别录制，再进行合成处理，因此它能克服因部分声音缺陷而导致的全部乐器反复录制所产生的麻烦，并能通过录音设备对声音进行美化处理。一个音质优良的强吸声录音棚，其室内 的 音 质 条 件 应 满 足 下 面 几 个 方 面 的 要求［1 － 2］: ( 1) 具有短的混响时间与平直的频响特性曲线; ( 2) 具有低的室内背景噪声; ( 3 ) 具有良好的声扩散性能。
 
 
 
 
为了满足上述几个方面的音质要求，在此录音棚的声学工程项目中，结合录音棚的空间容积大小及录音棚周边的环境情况分别处理好录音棚的混响时间以及隔声、隔振和声扩散等方面的技术问题
现介绍如下。
 
2． 1 录音棚的混响时间设计
 
录音棚的混响时间设计值与其空间体积有关，录音棚的平面如图 1 所示，棚内的空间尺寸分别为: 长 × 宽 × 高 = 9． 95 m × 6． 40 m × 3． 75 m。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
其长、宽、高的比例关系为 2． 65∶ 1． 71∶ 1． 00。
( 1) 顶棚
在设计顶棚时，考虑到录音棚的层高只有4.5 m，
扣除梁板厚 0.75 m，录音棚未装修前的净高只有3.75 m，因此，如果录音棚的吊顶做成平吊顶等吊顶形式，则扣除吊顶装修层以及浮筑地面的厚度，装修完工后，录音棚净高将只有 3.2 m 左右，这不仅使人产生过于压抑的空间感，同时将给灯具的安装以及声 音的扩散带来不利的影响。为此，依据原建筑结构为井字梁的特点，将录音棚的顶棚做成藻井吊顶，藻井内布置一定量的声扩散体和灯具，在保证室内声音充分扩散的同时，使装修后室内的净高达到3． 55 m。其顶棚的设计见图 2，效果如图 3 所示。
( 2) 墙面
 
墙面采用 450 mm × 450 mm 见方的超细玻璃棉外包装饰布的强吸声构造与薄板共振吸声结构相结合的装修做法，充分利用了装饰材料的吸声特性，即利用超细玻璃棉外包装饰布的强吸声构造吸收中高
 
( 2)  门窗的隔声处理。
 
隔声门: 录音棚的隔声门采用隔声量大于 35 dB 的隔声门，即 M16，其构造为全密封的多层复合板组合而成，内填吸声材料。为提高隔声能力，录音棚的门设计为双层隔声门，在施工中应注意门缝的密封
 
处理。
 
( 3)  地面
 
录音棚室内地面的做法如图 1 所示，为木地面。其地面的装修构造如图 6 所示。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2． 2 录音棚的隔声、隔振设计
2． 2． 1 录音棚周围的声环境状况
 
录音棚设置在图书馆大楼的二层，室外 7 ～ 8 m
 
外有一条机动车道并设有机动车停车位，经测量车辆通行时室外的噪声声级为 85 dB( A) 。室内噪声主要
 
来自相邻楼梯间与过道行人的讲话声与脚步声。此
 
外，录音棚的上面为展览室，展览室地面为硬质花岗石，录音棚的背景噪声应考虑上层固体声的传入，同
 
时还要考虑空调机房的噪声。
 
2． 2． 2 录音棚的隔声处理
 
( 1)  墙体的隔声处理。
 
录音棚原有的隔墙为轻质隔墙，面密度为
 
32 kg /m2 ，各频率的隔声性能不详。该隔墙单层的厚度为 100 mm。录音室为双墙构造，总厚度为
 
600 mm，内部空气层厚 400 mm。预计其平均隔声量不会大于 45 dB( A) ，仅用原有的隔墙不能满足录音棚的声学要求，故需进行隔声处理，在墙体和上层楼板的内侧增设了钢板网抹灰隔声构造层，
 
 
 
 
隔声窗: 录音棚观察窗选用录音室专用观察窗，根据隔声要求，观察窗设三层玻璃，为防止共振，
 
提高隔声能力，三层玻璃分别为 10，5，8 mm 三种不同厚度，并使中间 5 mm 厚的玻璃倾斜安装，注意边沿的密封处理。
 
其他部位的声学处理
 
a.走道的声学处理。走道的地面用地毯，顶棚做矿棉板吸声吊顶。
 
b.声闸的声学处理。声闸地面用地毯处理，墙面为 10 cm 厚超细玻璃棉，外包装饰布料，顶棚用12 mm 厚矿棉板吊顶。
 
c. 控制室声学处理。地面用地毯，顶棚为12 mm
 
厚矿棉板吊顶，墙面木质高墙裙，内填吸声材料。
 
d. 空调机房声学处理。空调机房用 12 mm 厚矿棉板吊顶，机房机组用橡胶隔振弹性垫层隔振处理。
 
空调系统送回风管在总管、支管及风口前设置消声器及消声弯头，管道穿墙的缝隙要用胶条密封处理。为
 
了避免出风口产生风速噪声，宜把风口的风速控制在1.5 m/s 以内 。
 
2． 2． 3 录音棚的隔振处理
 
为了防止录音棚室外振动对录音质量的不利影响，当录音棚的周围环境有较大的振动源存在时，应
 
采取有效的隔振措施。对新建的录音棚可以在建筑设计时考虑采用房中房的结构设计，在录音棚的底
 
［2］
板、墙板和顶板都采用双层的混凝土构件 。本录音棚工程建筑设计时未考虑到重型双层结构所增加的荷载要求，故在录音棚室内装修设计时采用轻型的双层隔声构造，地面采用橡胶隔振垫弹性处理。
 
2． 3 录音棚室内的声扩散设计
 
为了使录音棚室内的声场充分扩散，墙面采用多种吸声材料交替布置。顶棚使用薄板共振吸声结构、超细玻璃棉强吸声构造与空间扩散体结构组合的吊顶形式。
 
3录音棚的实测和使用情况
 
3． 1  录音棚的实际测量
 
录音棚装修完工后对录音棚的音质进行测量分析，主要测量了录音棚的混响时间、室内背景噪声声级及录音棚室内的声场均匀度方面的指标 。
 
3． 1． 3 录音棚室内声场均匀度测量
 
经对室内多个点的声级对比分析，室内声场的不均匀度不超过 2 dB( A) 。
 
3． 2 录音棚的实际使用情况
 
为了了解录音棚的使用情况，在装修完工半年多后走访了使用单位，调查表明该录音棚满足使用要求，没有录音效果不好、使用不方便等方面的意见。