广播电台录音室声学设计要点

□ 林宗武

广播电台录音室声学设计要点

□ 林宗武

如今广播电台对节目质量的要求日益提高，录音室声学效果的好坏对节目制作的质量有很大的影响。本文对录音室的设计要点及方法做了初步的说明，为日常的录音室声学方面的工作提供参考。

录音室；声学设计；噪声控制；音质设计

录音是一门艺术，它可以把自然界中存在的和人们为了某种需要创造的音响记录下来，并将声音信号记录在媒质上。在录音中，录音室的声学构造对于录音制作及其作品的质量起着十分重要的作用。

录音室是人们为了创造特定的声学环境及录音条件而建造的专用录音场所，设计与建造录音室时要考虑到降噪、驻波、声场固有混响等诸多因素，因此在装修时首先要符合声学上的基本要求，尽可能减小噪音、驻波等影响音质的不利因素，其次才是视觉上的美观，不能本末倒置，否则会导致录音室发挥不出它应有的作用，前功尽弃。

录音室声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

一、噪声控制

噪声是指在一定环境中不应有而有的声音。根据噪声传播途径的不同，可将噪声区分为两类：一类是通过空气传播的噪声，即空气声；一类是通过建筑物结构传播的噪声，即结构声（又称固体声）。两者在传播方式上的不同决定了它们的隔声措施也有所不同。

（一）空气声隔声。空气声隔声原则上采用质量大、密度高的隔声构造去实现。现在的录音室主要在墙面、天棚用石膏板、埃特板夹岩棉或玻璃棉等构造一层隔声层来实现隔声需求。该隔声层的材料、结构和厚度决定了它的隔声量，而该隔声量是由录音室的噪声要求和环境噪声决定的，即环境噪声-噪声要求=隔声量。如测得录音室外部环境噪声是50dB，录音室内部噪声设计要求是20dB，则需要构建隔声量为30dB的隔声层。

（二）结构声隔声。结构声主要是通过建筑构造体如梁、墙体等“声桥”传递到录音室内的，所以打断“声桥”是比较好的隔声方法，比如建造与录音室软性连接的“房中房”，使结构声无法通过梁、墙传递到“房中房”中的录音室里。此外，减少墙面本身的辐射系数也是有效的结构声隔声方法。

（三）噪声控制的其他注意事项：1.在设计中应使录音室尽量远离噪声振动源；2.对空调主机、风机、风管、风口等可能产生噪声、震动的设施进行减震、隔震、降噪处理；3.选用符合要求的隔声门、隔声窗；4.在隔声门外构建“声闸”；5.加强工程施工管理。在隔声构造中若存在孔洞、缝隙，会大大降低隔声效果。

（四）噪声控制评价目前，噪声评价主要依据NR曲线（参考图1）来进行，此外也有用NC曲线来进行噪声评价的。设计录音室应根据使用目标、房间大小来确定噪声目标值（参考表1）。

二、音质设计

图1

表1

录音室的音质设计任务是，在满足录音室特定功能要求的同时，使之具有适应节目拾音要求的良好声学条件。基本内容有：

（一）确定满足功能要求的室容积、形状和尺寸。

1.确定房间容积

小型录音室如语言录音室比较容易产生300Hz以下简正频率的简并现象（驻波），其房间容积的确定，很大程度上取决于对低频音质的要求。为有效抑制低频嗡声，获得良好的低频响应，在300Hz以下低频段应该有足够多的简正振动频率数。推荐公式：V≥4λ3（V为房间容积，λ为所要求的低频下限频率波长），若频率设定为125Hz，则体积V≥82m3。英国广播公司（BBC）推荐语录室体积V≥80m3。我国广播电台录音室的使用体积多为V≥50m3。

文艺录音室的体积与其录制的节目特性和节目录制工艺有关，演员或乐器数量越大（等值声功率大），建议应有的房间容积越大。对于交响音乐的录音室，国际上推荐室容积为10000～12000m2。

2.确定房间尺寸

小房间一般指体积在150m3以下的房间，其长、宽、高尺寸及比例对于室内音质，特别是房间的低频响应起着重要的作用。

由于房间小，低频的简正振动个数少，分布不均匀，比较容易产生简并（驻波）现象。如果房间尺寸不合适，极易产生3度以上简并，产生明显驻波，出现声染色现象。推荐的录音室比例可根据公式L∶W∶H=(22/3)∶1∶(1/22/3)推算，即比例为无理数。

大型录音室由于室容积很大，低频简正振动已经足够密集，简并化的问题不明显，不必拘泥于一定的尺寸比例，而应以工艺要求为主。

3.确定房间的形状

为了方便施工，一般的录音间多采用一定比例的长方形。对于小房间，当受到实际情况限制而房间比例不佳时，墙面和房顶的倾斜可以使简正振动频率稍有移动，改善简并现象，避免出现明显的驻波嗡声。这些改善在倾斜10°左右时趋于明显。

（二）具有相应于拾音要求的混响时间频率特性

1.混响时间

混响时间是声学设计中声能定量估算的重要评价指标。混响时间公认的定义是声能密度衰减60dB所需的时间。某频率的混响时间是室内声音达到稳定状态，声源停止发声后，残余声音在房间内经吸声材料反复吸收，平均声能密度自原始值衰变到百万分之一(声能密度衰减60dB)所需的时间，用T60或者RT表示。混响时间过短，声音发干，枯燥无味，不亲切自然；混响时间过长，会使声音含混不清；混响时间合适时，则声音圆润动听。一间房间的混响时间可用赛宾公式和伊林公式计算出来。

赛宾公式：

伊林公式：

容积小于700m3时，用赛宾公式计算；容积大于700m3时，用伊林公式计算；平均吸声系数小于0.2时，用赛宾公式和伊林公式计算；平均吸声系数大于0.2时，用伊林公式计算。

2.最佳混响时间

最佳混响时间是指在某一声学环境中，试听或记录某种节目（如演讲、音乐等）达到最佳听觉效果时，此声学环境的混响时间。通过业内长期的经验积累和总结，得出了各类厅堂房间的最佳混响时间推荐值（参考表2、图2）。

表2 各类厅堂的最佳混响时间

图2

确定即将建设的录音室最佳混响时间后，结合美学方面的考虑，应选择合适的装修结构和材料，通过赛宾公式或伊林公式计算出各类吸声材料的面积，按各类材料面积的要求进行声学装修。

（三）抑制影响拾音音质的声缺陷，如回音、颤动回声、低频嗡声等

1.吸声结构的布置

（1）不同特性吸声结构的均匀分布。首先应使各对墙面、各频段的平均吸声系数均匀。两长墙、两短墙、顶和地面这三对室内表面的各频段的平均吸声系数要大体相等。其次，各种不同特性的吸声构造分布应均匀，即以交错成棋盘格或条形的散乱布置。

（2）低频吸声构造布置在墙角及棱上。吸声体构造的尺寸，应考虑所要求吸声频率的波长，一般是1/4波长。

2.扩散体的设计及布置

大型录音室内墙面上除布置吸声构造外，还应布置一定数量对低或中低频段有效的扩散体，以便改善音质。

扩散体的形状有半圆、三角柱、三角锥体等，其尺寸与波长的关系为：2a≈λ，b≥a/3，其中λ为要求起扩散作用的声波波长（参考图3）。扩散体的分布亦应与吸声体构造的均匀分布相应。

图3

（作者单位：广西人民广播电台）