浅谈杜比白金认证混录棚的声学设计要点——以东方影都混录A棚为例

顾 丁

（中广电广播电影电视设计研究院，北京 100045）

混录棚是影视后期制作技术用房中用以编辑对白、音乐、动效等声音效果，可完成最终混录及影片合成的专用声学房间。

杜比全景声混录棚白金认证是衡量混录棚建筑声学环境、混录设备规格等多项技术指标的全球普遍采用行业标准之一。这一标准建立在杜比实验室的研究基础上，有着完善且严格的技术规范，是世界一流电影后期混录环境的重要标志之一。据杜比实验室统计数据显示，中国通过杜比认证的混录棚虽已初具规模，但持有杜比白金认证的混录棚仅有个位数。这与杜比白金认证对于建筑声学环境要求较为严格有关。

在此以中广电广播电影电视设计研究院设计已通过杜比全景声白金认证的东方影都混录A棚为例，解析混录棚白金认证声学设计的几个要点。

1 声学设计指标要点

杜比全景声混录棚白金认证的各项设计指标均可通过《Dolby Atmos Theatrical Studio Certification Program Requirements Guide》①及其相关技术文件②查阅，在此就不逐一赘述。但有必要对杜比全景声白金认证的设计指标要点做一个梳理。

1.1 房间比例

根据杜比认证所提供的理想混录棚室内尺寸比例图（Room ratio chart），其中，横坐标为房间长与宽之比，纵坐标为房间高与宽的比值。杜比全景声认证需满足房间比例在图中阴影区域内。虽然图标下方明确表示，即使超出此范围仍可获得认证，而杜比全景声白金认证则要求房间比例须严格执行阴影区域内所示比例。

由于对比例要求严格，此处应注意影响房间比例的两个细节：第一，按照杜比实验室的解释，声障墙后部空间是不计入混录棚房间尺寸的。因此，在考虑房间长度时需预留声障墙后空间的深度（通常为0.8 m～1.5 m）；第二，由于认证工作是在工程竣工阶段进行，故宜采用装修完成面尺寸来计算室内尺寸比例（包括在对混录棚的中央听音区定义时，也是使用两侧墙的完成面间距减2 m后计算得到），而非建筑原始围护构造尺寸，不过这一点通常对长宽比影响不大。但由于混录棚的隔声吊顶及其上方的机电设备层通常会占用一定层高，因此，需要于设计之初与相关专业配合，以确保完成面的高宽比例关系。

1.2 混响时间

杜比全景声认证混录棚根据房间容积的不同，可通过Dolby Studio Approval Calculator中混响时间的计算表格查出500 Hz混响时间的范围限值。同时，其他各频带混响时间频率特性须满足随频率上升而逐步递减（即混响时间曲线须呈“单调递减”关系）。

此要求相较于国内广播电视类技术用房设计所执行的《广播电视录（播）音室、演播室声学设计规范》（GY/T5086—2012），无论录音室、演播室还是多声道录音控制室的混响时间频率特性容许偏差范围（该标准中对于多声道录音控制室中心频率63 Hz～8 000 Hz的混响时间容许值范围详见图1）都更加严格。

图1 多声道录音控制室中心频率63 Hz～8 000 Hz的混响时间容许值范围

即便如此，杜比全景声白金认证增加了对各频带混响时间“突变”的限制：即不仅要求混响时间随频率变化的相对值须在双曲线范围内（可参见图4、图6、图7所示红色双曲线范围），且要求混响时间频率曲线无“突变”。

图4 东方影都混录A棚第一阶段混响时间频率特性测量结果

图6 东方影都混录A棚第二阶段混响时间频率特性测量结果

1.3 噪声控制

杜比全景声普通认证及白金认证均参考了ISO9568标准中对剧院、混录棚背景噪声的要求：即满足NC-25噪声评价曲线。这一标准本身并不难实现，但同时不能忽略混录棚与相邻声学功能用房之间的隔声问题。因为按照杜比相应标准，混录棚内的每只银幕扬声器系统及其功率放大器需在标准听音参考位置提供不小于105 dB的持续声压级。并且，杜比全景声白金认证要求每只环绕扬声器至少可以达到105 dB，同时推动其工作的功率放大器应保证扬声器能达到105 dB输出时，依然有3 dB峰值储备。其对环绕扬声器最大声压级的要求相较杜比全景声普通认证对环绕扬声器最大声压级的要求还高了3 dB。也就是说，混录棚本身既是噪声敏感房间，又是一个噪声源。该种房间处在声学敏感房间集中的影视基地后期楼内，需要格外注意布局方式。

2 声学措施要点

2.1 建筑布局

为解决上述问题，声学设计通常要遵循“闹静分离”原则，即调整噪声房间和噪声敏感房间之间的平剖面关系。

以东方影都后期制作中心为例，两间混录棚相邻布置，且周围集中设置了对白棚、动效棚等同样具备噪声房间和噪声敏感房间双重属性的声学功能用房。经与建筑专业配合，在混录棚之间、混录棚与其他声学功能用房之间均设置了休息区以及疏散通道，详见图2。

图2 东方影都后期制作中心局部平面图

这样有效避免了声学功能用房紧邻的情况出现；加上混录棚均采用了容重不小于1 400 kg/m³的250 mm厚钢筋混凝土墙体，从而确保了各声学功能用房之间的隔声量。

2.2 装修造型要求

根据以往混录棚声学设计经验，在此类大空间声学功能用房内，当地面与天花平行且无法采用强吸声材料的平行墙面之间，较易产生颤动回声等声缺陷（尤其坐席最前排与银幕之间的无座椅开阔地更为明显）。因此，在给装修专业提资中，除了常规的面层材料以及吸声构造之外，建议要对墙面及天花的面层造型提出具体要求。以东方影都混录棚为例，在提资内容中，明确要求墙面设置三层弧形扩散墙体造型，以避免因平行墙面而引起的颤动回声；同时在天花设置阶梯状非平行天花造型，参见图3，以避免天花与地面所产生的颤动回声。墙面与天花的非平面造型本身也为针对不同频率需要的空腔厚度的吸声构造提供了先天条件。

图3 东方影都混录棚局部立面图

由于采用了大量造型墙面，在混响时间计算过程中，给声学构造吸声系数取值以及吸声材料表面积的计算增加了一定的复杂性。最终在综合不同空腔声学构造吸声系数的情况下，在设计阶段对混响时间做出计算，详见表1。

表1 混录A棚混响时间计算表

3 声学调试要点

如前文1.2所述，基于杜比混录棚白金认证对于混响时间频率特性的严格要求，对此类项目进行竣工前声学调试便显得尤为重要了。以东方影都白金认证混录A棚为例，便是在经过了多次声学调试后才呈现出满足认证指标的混响频率曲线。图4是该混录棚刚完成声学装修时的初步测量结果。

可以看出，此时的125 Hz混响时间是低于该混录棚混响时间频率范围下限要求的；且无法实现混响时间曲线呈“单调递减”关系：有3个频点的混响时间不能满足杜比白金认证的混响时间频率特性范围要求，其中125 Hz及250 Hz的混响时间值过低，而2 kHz的混响时间值略高。需要说明的是，该测量状态下并未安装银幕（含声障墙）和座椅。可以预估，随着银幕、座椅等的到场安装（包括调音台的安装），将对室内混响时间频率特性造成一定影响，但上述影响较为有限，尤其是混录棚的座椅数量本就不像电影院那样数量众多，影响只会更小。故趁现场尚具备改造条件时，先行着手声学构造的调整是很有必要的。

在此也分享一下本次调试过程中走过的“弯路”：最初的思路过于期待一步到位解决问题，一味追求一次性遏制住混响时间曲线的中高频“上翘”问题，认为相对于低频来讲，中高频的问题是易于排除的。同时，为了解决125 Hz混响时间过低的问题，在部分大空腔软包吸声构造内增加衬板，也就是将大空腔软包构造变为无空腔的10 mm厚软包构造。为满足量化计算所需调整面积，在构造调整之前还专门对上述构造做了声学检测，如图5所示。

从图5的吸声特性来看，该构造的中高频吸声系数单调递增似乎是完美配对实现杜比“混响时间单调递减”要求的。代入混响时间计算表，依然可得到相应验证，详见表2。

图5 内增衬板的10 mm厚软包构造吸声系数频率特性曲线

但在实际应用中，增加该构造面积的同时也意味着等面积减少了大空腔软包吸声构造的面积。于是，严格按照检测报告调整后的混响时间曲线变成了图6的低频上翘状态。

虽然图6曲线除低频上翘这一问题外，其他各频点已几乎平直得近似一条直线了，但在杜比认证的规范里这不但属于低频“突变”，而且多个频点已临近混响时间频率特性范围双曲线的下限。按照杜比白金认证要求，已“压线”或者超出了杜比白金认证的混响时间频率范围（此条件经杜比专用计算尺得出，图6中无法体现）。

此后又经过几次微调，通过转变调试思路，将增加吸声系数的思路改为减少吸声系数。以拆除墙面吸声构造的方式最终实现了混响时间频率特性达标，如表2、图7所示。

图7 东方影都混录A棚最终验收混响时间频率特性测量结果

表2 增加内增衬板的10 mm厚软包构造后的混响时间计算表（灰底部分为变化值）

表3 东方影都混录A棚验收状态的混响时间

4 总结

杜比全景声混录棚作为近年来新兴的一种声学功能用房，正如雨后春笋之势在各地兴建。它看似与录音室、电影院等传统声学功能用房的设计思路有诸多相通之处，但又有自身特点。参与过多个杜比全景声混录棚项目设计之后，个人体会：杜比相关技术标准对某些指标要求苛刻而对某些指标只做概述性限定，其主要意图并非一味追求指标的极致或平直，而是在引导追求一种技术上的平衡点。这种辩证的逻辑关系，也正是需要设计人员在长期设计实践过程中不断领悟与探索的。

注释：

① Dolby Atmos Theatrical Studio Certification Program Requirements Guide，杜比Atmos剧院演播室认证计划要求指南。

② Dolby Atmos Next-Generation Audio for Cinema，杜比Atmos新一代电影音频.