县、市级广播电台语言录音室声学设计
Acoustical Design of Audio-Recording Room at country-level Radio Station
谢秀云 福建省广播电视勘察设计所
[提 要] 主要介绍如何针对县级台语言录音室先天条件差的特点,从声学装修、施工等方面着手对其进行改造设计,以满足使用需求的设计方法。
[关键词] 语言录音室 声学装修 混响时间 隔声
abstract: The article introduces how to direct against the characteristic that the audio- recording room at county- level radio station is with bad congenital terms mainly, set about carrying on the transformation to design to it, fitting up from acoustics and construction etc. in order to meet the design method to use demand
keyword: audio-recording room acoustical decorate noise insulation reverberation time
随着广播电视技术的发展,人们对声音的要求也越来越高,数字化、网络化已经普及到基层广播电视媒体,改善技术用房的声学环境已成了广播电视节目制作中最重要的环节之一。语言录音室是制作节目最基本的、最重要的设施之一,对音质要求更为严格,进行声学设计尤显必要。
近年来,各地广播电视局都在着手广播电视大楼的新建和改造工程,以适应广播电视事业的发展,广播电视大楼中各技术用房的声学装修设计也渐渐被摆在面前。经过几年来的设计,笔者发现许多县、市级广播电视局普遍存在旧楼改造或者新建大楼设计时未同时考虑技术用房声学装修事宜这两种情况,使得其在进行声学装修设计时面临房间位置不佳、建筑楼层太低、结构楼板承重不足等问题。现就这些问题,提出以下一些改造思路。
1 建筑声学装修的设计
对于广播电视大楼中语言录音室的声学处理,按传统设计要求有如下几点做法:在大楼确定方案、选址时,考虑将录音、演播用房建于远离噪声源的地方,以避开主要交通干道、汽车站、火车站、飞机场及工厂等噪音污染严重的环境;语言录音室四面的墙体设计为240毫米厚实心墙体并采用“房中房”的隔声、隔振结构;录音室体积一般较小,共振频率分布不均,很容易引起声染色现象,影响室内音质,因此其长、宽、高尺寸比例要满足一定的要求;设置有多层玻璃的隔声观察窗、隔声门、声闸等;具备合适的混响时间和频率特性;室内允许噪声要求为NR-15等。而县、市级台语言录音室往往受到诸如四周墙体为空心砖砌成、层高只在3米左右、房间尺寸接近正方形等客观因素的影响,必须保证在今后使用中能使语言清晰、不失真、不受噪声干扰的前提下,对声学设计以及相关专业设计、施工过程作适当的调整。
1.1 合理选择房间位置,最大程度的减少外界噪声干扰
对于大楼位置已经确定的情况,我们尽可能采取措施,将语言录音室安排在楼内远离城市主干道一侧;远离配电房、电梯房、空调机房及楼内主要通道,防止室外噪声和固体振动声传入室内。这样处理,可以最大程度的减少外界噪声影响,减少隔声条件差所带来的负面影响。同时也可节约声学装修材料,节省开支。
1.2 调整房间体型,提高隔声量,消除声缺陷现象
房间体型受原建筑设计的影响而很难更改,不能符合所需的长、宽、高比例关系,容易产生驻波、声染色等现象。再者,原建筑设计的层高比较低,结构承重也难以符合“房中房”的隔声、隔振结构。根据以上特点,我们可以将房间做成轻套墙结构:由于语言录音室对隔声要求较高,必须采用双层纸面石膏板叠合构造。一方面,可避免板材的吻合临界频率落在主要声频范围内(100~2500HZ)。另一方面,可因叠合层之间的摩擦使隔声能力提高;在纸面石膏板同外墙之间填充玻璃棉,以提高隔声量,可达53dB;对墙角处做适当处理,形成不规则体型,消除驻波、声染色等声缺陷现象。具体做法如图1所示。
1.3 采用轻质隔声设计
噪声传播可分为空气声传播和固体声传播两种。空气声传播的载体是空气,隔绝空气声的能力主要取决于墙或隔断的隔声量,遵循质量定律。固体传播主要是振动物体直接撞击楼板、墙等结构物,使之产生振动,并沿结构将噪声传入室内的一种传播方式。
由于县级广播电视大楼最初设计并未考虑到语言录音室的隔声设计要求,结构承重不够,墙体一般为200毫米厚空心砖墙,隔声性能极差。设计“房中房”隔声隔振结构的条件不成熟,无法达到允许噪声NR-15的要求。针对实际情况,采用以下几项措施来解决。
(1)在内墙设置纸面石膏板轻质隔声墙结构(如图2),采用C100轻钢龙骨、双层纸面石膏板构造,内填50厚超细玻璃棉,隔声量可达53dB左右;
(2)地面采用轻质材料浮筑地板构造(如图2),通过在承重楼板上铺设弹性垫层,以隔绝外界脚步声、撞击声等;
(3)吊顶通过槽钢直接架设于四周轻质隔墙之上,使顶棚同楼板间无任何刚性连接。同四周轻质墙体组成一轻套结构(如图4)。
经过这些处理,可以隔绝语言录音室周围大量的干扰噪声,将允许噪声值控制在NR-20~NR-25范围内,可以符合县、市级广电机构录音室和演播室的使用要求。
门、窗是隔声的薄弱环节,隔声能力往往比墙体低得多,处理不好将降低整面墙体的隔声量。多数县级台采取播控一体制(即由播音员自己控制播出)方式,因此可以不设置控制室。这样语录室就无须设置观察窗,提高了整体隔声量。但是,门是必不可少的,如何提高门的隔声量是问题的关键。专业工厂生产的隔声门,隔声效果固然很好,但其昂贵的造价不是一般县级台所能承受的。经过几年设计实践,本人认为,一般情况下手工制作出来的隔声门配合声闸的使用,是能够达到使用要求的,并且成本只有产品隔声门的20~30%。我们设计的隔声门采用多层复合结构隔声门(如图5所示),是以二至三块七层或九层的胶合板作主材(层数多的胶合板综合隔声效果要好些),分层固定在中间框架上,框架内填以比重较大的玻璃棉,如加工条件许可再增加一至二层1~2mm钢板,则还可以提高隔声量;隔声门设计中不应忽视的一个重要环节,就是门扇的四个边缘与门框连接部位,要采用软硬适度的合成橡胶镶嵌在门框上,以使门闭合时达到完全密封。还有一点要注意的是,声学装修施工过程,指导施工人员严格按照工艺要求进行施工,马虎不得,否则得不到理想的效果。
1.4 确定混响时间
混响时间是声学装修中要控制的重要指标。首先,语言录音室以口播为主,对语言声要求比较高,要求混响时间较短,以提高语言清晰度;其次,尽管采用前面介绍的隔声处理方法,还是不能完全符合NC-15的噪声评价标准,在室内还可能带来些许噪声干扰,因此,要求较短的混响时间,对抑制这些干扰有好处。语录室面积较小,一般在16平方米以下,混响时间控制在0.2~0.3秒之间为宜。计算混响时间的公式(引自《建筑声学设计手册》)为:
T60=0.163V/((-Sln(1- a)+4mV),
其中V为房间容积,单位m3;S为室内总表面积,单位m2;a为室内平均吸声系数;4m为空气衰减系数。
从公式上可以看出,混响时间受房间容积、室内总表面积、室内平均吸声系数的影响。对于县级台来说,语言录音室内存放大量的播出控制设备,由播音员自己控制播出,实际上,增大了吸声量,缩短了混响时间,使语言偏干。因此,我们可以根据实际情况,减少吸声总量,将混响时间设置在0.30秒左右,还语言以亲切和生动,还可消除声染色现象的产生(对于小房间,若平均吸声系数大于0.3,则比较容易控制声染色现象的发生)。同时,混响时间为0.3秒左右,使得材料在运用上也有了较大的空间。现在,越来越多的新型环保声学材料频频出现,使得它们在语言录音室中的运用成为可能。也为设计新一代先进、美观的语言录音室提供可能。
混响时间的实测值与计算值会有一定的差值。一般来说,低频混响时间的实测值小于计算值,高频混响时间的实测值大于计算值。在建声设计工程中,如何降低计算值和实测值的误差,还是一个难题,比较有效的办法就是控制中间测试环节。当建声装修施工即将完成时,进行一次检验测试,若发现偏差值超出设计的范围,则予以修正,以免在全部装修结束后再行修改而破坏整体视觉效果。实际计算时我们还可以根据经验作一些修正。
1.5 材料选择、布置
县级台语录室大多面积较小,我们必须在材料的选择上做一些调整。对于多孔性材料(如玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等)来说,主要吸收中、高频。但是,该材料的厚度或材料背后空气层能够增加低频吸收,空腔越大,低频吸收也越多。县级台留给语录室空间本就较小,采用后空腔大的材料将大大减少使用面积,为了节约空间,我们只能尽量采用后空腔小的多孔性吸声材料作为语录室声学装修的首选材料。为了保持音色的平衡,必须同时选用吸收低频比较有效的穿孔板或薄板吸声结构,同多孔材料进行合理搭配,交错布置。这样,就可还语录室以宽敞的空间。
2 施工过程的重要性
施工时能否按照设计要求严格进行施工,对声学装修设计效果好坏起着决定性的作用。我们不应忽视施工的重要性,应由有声学装修经验的施工队进行施工。施工时应注意的问题主要有以下几个方面:
A、多孔材料吸湿后吸声性能降低,必须严格要求在墙体干燥后施工;常用的多孔材料使用时都必须有护面层,施工时应保持面层材料的透气性,防止对其吸声性能的影响。
B、所有管线穿墙时,应用软套管,套管内外应做密封处理。
C、各种吸声材料尺寸、构造做法严格按照设计要求施工,避免影响各材料吸声性能。
D、轻质隔墙同外墙之间采用软连接,用橡胶或者玻璃棉避震垫隔离,防止固体声传入。
E、吊顶同周围墙体之间的缝隙应密封;当采用悬吊式吊顶时,从结构楼板悬吊顶棚的悬吊点数目尽量少,并采用弹性连接;吊顶上铺多孔吸声材料,提高隔声量。
F、所有材料在设计时都必须考虑材料的防火性能等级,如采用轻钢龙骨、防火纸面石膏板、阻燃装饰布、超细玻璃棉等防火材料;在施工过程中应注意材料的防火处理,如木板应刷三道防火漆等。
3 其它
3.1 电声设备的影响
随着电子设备的更新发展,广电节目制作中最常用的拾音器制造也有着技术性的突破。例如目前常用的AKG蓝线系列话筒,拾音保真度高,具有低频衰减虑波器、10dB预先衰减功能等。其别针式设计及3米电缆线提高了应用灵活性,方便近距离人声及乐器拾音。良好的话筒相对降低了节目制作中对房间音质的要求,给音质设计提供了方便。对于语录室来说,这就意味着混响时间可以适当加长,材料的选择也有了较大的空间;受低频声干扰的问题也相对减轻。
3.2 其它专业设计的影响
语言录音室声学设计极易受空调、灯光及工艺设计的影响。由于空调风量大、噪声高,易形成噪声干扰;灯光系统中灯具的布置会影响声学设计中声学材料的布置,灯具的噪音也会影响音质;工艺管道进出穿墙处往往留有孔洞,不经过仔细处理,也将留下噪音隐患。因此在设计中,应注意同各专业做好配合工作,以保证声学装修设计能够达到最佳的效果。
结束语
以上对县级台语言录音室的声学设计从几方面予以分析,阐述了如何打破传统设计模式,以解决问题的方式对语录室位置、体型、隔声、混响时间等要素作出调整,完成声学设计过程。改善县级台录音制作的声环境,给语言录音节目的制作提供了高音质平台。
随着新材料、新工艺的推陈出新,以及新设备、新产品的更新换代,语言录音室等广播电视技术用房的装修设计将会越来越完善,效果也会越来越好。语言录音室的声学装修设计同电视配音室、直播室一样,对广播电视节目制作中音质的好坏起着决定性的作用。势必推动广电事业向前不断发展。
参考文献
[1]《建筑声学设计手册》, 中国建筑工业出版社。
[2]《广播电视技术手册》第12手册《工程设计手册》, 国防工业出版社。