小面积录音棚的建声设计特点.docx

1、小面积录音棚的建声设计特点小面积录音棚的建声设计特点 a、 声学条件的差别对最终结果的影响大。比如，在具有相同混响时间、相同声源的一大一小两个房间里，再增加一块相同的吸声材料板（吸声率一定）。由于在小房间里吸声材料板与声源较近，达到吸声材料板的声音能量就较大，那么实际的吸声量也就较大。同时，由于小房间里传播距离短，所用的时间也很少。也就是说，增加吸声材料板后，小房间的混响时间将比大房间的混响时间小的多。 b、 装修后，实际混响时间调节手段的制约因素大。在装修后，小房间里参数实际调整的余地都比较小，空间需求也比较高。 c、 通风的设计要求高。一是要求具备良好的通风设施，二是要求对通风通道的噪声进

2、行有效的控制。 d、 小房间的简正模式影响较为突出。简正模式（某一频率驻波的一个重叠叫做一个简正模式）说明了房间固有简正频率的分布情况。小房间的长、宽、高比例要尽量避免互成或接近整数倍，以防房间内的声音在某一频率得到过分的加强或减弱。 e、 小房间可颤动物件的低频声染色。在装修中装饰板、吸音板、木地板、灯罩和通风口护网都要固定稳固，否则它们随声波的振动在小房间内极易形成严重的低频声染色。 f、 小房间的混响时间的计算可以不考虑空气中声波的衰减。 二、经过反复的研究与计算，最终整体设计方案如下： 1、录音棚改造方案 隔音量是指单独材料的隔音特性，其平均隔音效果为46dB。在实际应用中，隔音材料还

3、要与原有砖墙之间保留100mm的空气间隙，实地监测隔音效果平均提高了7dB，满足了设计要求。 根据平均吸声系数的计算公式，经实地测量与计算，改造后配音建的平均吸声系数为0.184，满足设计要求。 以下是各部分构建的具体结构： 1、 内装建声墙体 录音棚的内装建声墙体构造设计。内装建声墙体的主体采用180mm厚混凝土充气砖搭建。内装墙体与原有普通砖墙之间保留100mm的空气间隙，隔离固体传声的振动噪声。内表面装修采用木龙骨架填充100mcm玻璃棉，粗亚麻布外包，最后，整体喷涂防火阻燃液体涂料。 2、天花板 录音棚的天花板构造设计。在内装建声墙体建起之后，先将一层整体木龙骨架搭建在内装建声墙体上，

4、后填充50mm玻璃棉并固定好，再吊装第二层木龙骨架及50mm玻璃棉，最终表面用白色多孔吸音板吊装。 第一层整体木龙骨架主要起支撑与固定的作用，要采用较粗的木龙骨材料，纵横木龙骨的个数可相对较少。第二层木龙骨架材料较纤细，主要起固定玻璃棉的作用。双层玻璃棉主要是与100mm空气间隙共同起到隔音的作用，同时也辅助多孔板吸音。 3、通风通道 由于录音棚原有的空调不具备换气功能，所以要设计一个通风换气的通道。通道不能设计成直通的形状，要使空气流在通道中形成几个弯折，有利于吸音、消音。通道主体构架是双层五和板，在固定一层50mm玻璃棉块的吸音层。换气扇的风向必须是向外抽风的。换气扇、双层五和板及配音室内

5、的护栅必须固定牢固，杜绝在通风时产生任何的振动最近随着数字化发展的需求，对多声道后期录音棚的要求迅速发展。但是，几乎所有的这些录音棚都为中小型，而且它们的工作内容和节目是多样化的。当这些后期工作室为后期制作媒体DVD等提供合适的环境时，监听环境的意识还没有与之相应，因此，这是一个很严峻的问题。另一方面，一些实际的环绕声节目监听和重放环境，都在大的剧院或者舞台上。因此，后期环境的品质和交替性，全世界范围内都确保在大型的工作室和剧场。本章介绍仍存在许多问题的中小型后期录音棚的声学设计。这里，中小型后期录音棚的面积为20至50平方米，房间的容积为40至120立方米。 9 隔声在专业的工作空间需要把音

6、箱的音量开的足够大，这是一个关键的问题。在监听5.1声道或其它频率范围在20至120Hz的的5声道作品时，每一段的增益应大约掌握在+10dB。在立体声时代，以很大的音量重放重低音的声音只可能在安装了大监听音箱的录音间才能实现。相应的，录音棚除了要有良好的环绕声环境外，声音的隔声设计也越来越被重视，如果安装的结构是悬浮结构，那么隔声效果会更令人满意。10 信/噪比录音棚里有很多电子的声学设备，连接在输入和监听输出之间。这些设备本身的自然噪声积累起来，有时会引起音箱输出有一些轻微的噪声。尤其在为了提高音箱的声压级，使功放灵敏度增加，这样就会使高频的噪声感觉更加明显。噪声源越多，许多不相关的噪声，就

7、会整合起来而使噪声变得更大。 多声道系统控制室里的音箱，是立体声系统的三倍左右，无条件的计算一下，它的噪声也就增加了5dB。这些设备带来噪声的主要频段在中高频，在大型的控制室里，监听音箱和录音师之间还有一段距离，由于声音的衰减和吸收，它不会带来很大的影响。但是在小型的控制室里，录音师不得不在距音箱很近的位置工作，这些噪声带来的影响就必须考虑了。最后的信/噪比由以上提到的电子设备的信/噪比，加上由空调噪声和声音的隔离度决定的房间的背景噪声。所以，减小房间的背景噪声是提高信噪比的有效办法。11 屏幕式音箱（左、中、右）的摆放中小型后期录音棚有许多用途，在那里可以制作编辑各种DVD、TV-CMs、T

8、V dramas节目，以及游戏、电影等，它们主要进行前期和最后的缩混。屏幕式音箱（左、中、右）的摆放主要考虑到工作的特殊性。但是，录音棚主要的工作目的，是音箱摆放的主要依据。以下，介绍几种屏幕式音箱（左、中、右）的摆放方法。a) 左右音箱的张开角度大概的讲，左右音箱的摆放角度大约为60度或45度。4-1-1 60度角的摆放由于主要的目的是扩大声音的细节，录音师希望一个全等三角形的监听环境，所以左右音箱成60度角张开。这种监听环境保证在立体声监听时有很好的交互性。但是，这种监听环境往往使声象和屏幕形象的幅度不协调，这就使录音师必须在缩混时相应地扩大声象的幅度（图1）。图 1在立体声监听环境下，监

9、听音箱张开60度角，与录音师呈全等三角形，已被认为是基本的监听环境了，但是因为一些空间问题，以及考虑到左右音箱的距离，不得不采取等腰三角形的方法。另一方面，在多声道监听时，由于每只音箱的时间匹配问题，必须考虑全等三角形这个前提条件。（图2）与立体声录音棚相比较，这种摆放，在录音师的后面很难安排客户和监制的工作空间，所以，音箱摆放必须调整。图2 4-1-2 45度角的摆放缩混的环境要优先考虑声音和图象的匹配，把左右音箱的张开角度定为45度，要比定为60度要更加合适一些。安装角度为45度，是THX为中小型录音棚设计推荐的pm3TM标准参数，它是根据环境的舒适性观点，可以伴随声像的重放媒体，类似于电

10、视、电影等，来设定的。在电影电视重放时，一般把音箱摆放在屏幕两边与听音位置为等边三角形摆放的时候很少。将左右音箱以45度角摆放，提供了能使左右声像按照其图像和声像改变的缩混环境。由于声像大小和为电影电视工作安装的音箱之间的联系，理想的安装如图4所示。通过调节屏幕和音箱的位置，声像可以以图象为导向平稳的改变，以至于图象和声像的定位间的不同在4度以内。图4b) 中置音箱的安装高度常推荐调整中置音箱的高度要与左右音箱的高度相联系，以至于在调整左中右声像时，它们的定位移动只在水平方向上发生改变。理想情况下，中置音箱的高度应与左右音箱一致，但是后期制作机房的电视监视器给这种安装带来了不便。这时，推荐调整

11、左右音箱和中置音箱的高度不同可在7度以内，这是在垂直方向的误差极限（图5）。为了这一目的，通常需要选择一个小型的音箱，它可以灵活的安装。图5 在小录音棚里，听音位置与音箱的距离很小，这就不可能使左中右音箱的差异小于7度。这时，用声音传送屏幕和投影仪代替电视监视器提供了解决方案。c) 左中右音箱的安装高度当考虑到声像间的匹配时，需要把屏幕音箱从声像垂直宽度的中间稍微提高一点（THX的推荐值为5/8，图5）。这样做的原因是，由经验看来，声像和对白之间的关系几乎被中置音箱覆盖，且高的部分要比低的部分所占比重多。为了减少中置音箱和左右音箱的高度之差，中置音箱安装在了监视器的上方。这样的安装方法，降低了

12、声音的质量。原因是，由于变坏的传输特性而引起的低的定位感觉，传输特性的变坏则是由于增强和头部相关传输函数（HRTF）中左右音箱声程差的减少（图6）。相应的，由于推动力是把声音再现仅与节目制作的幻象中心联系，所以需要把屏幕音箱安装在尽可能低的位置上。图6 由于录音棚的主要目的是进行声音的编辑，所以要把屏幕音箱安装在较低的位置上（图7），由于还需要较好的声像匹配环境，所以屏幕音箱应安装在比图象稍高的位置上（图8）。图7图812 环绕声音箱的摆放（左环绕，右环绕）环绕声音箱有典型的两种安装方法。一种如ITU-R BS.775-1的直接环绕声环境。另一种是发散的环绕声环境（图9）。注意，这些都不是标准

13、的安装方法，仅仅是建议的方法而已。图9直接的环绕声环境是，可以进行多声道监听和2-声道立体声监听切换的，在等边三角形基础上的监听环境。它的优点是有精确的幻象声像和与普通的2-声道立体声环境的交换性。另一方面，发散的环绕声环境，是在2-声道立体声的系统上增加了环绕声音箱，它可以兼容3.1，5.1和6.1声道，以及以影院为基础的监听特性。在左、右和后方提供了较宽的环绕声环境。声场，发散的环绕声环境适合表现不易知道的声源的环绕声气氛。由录音棚的使用者来选择直接的或者是发散的环绕声环境。通常，因为以下几点原因，中小型录音棚都采用发散的环绕声环境：13 与图象较好的匹配因为影院的重现环境是需要适合表达电

14、影的环绕声声场，如包围感和飞机飞过的感觉等。14 在各种重放环境都有良好的再现质量由于环绕声宽度的覆盖面，所以缩混保证了不同重放环境下，包括直接的环绕声环境下的再现质量。15 涉及范围的宽度在直接的环绕声环境下，重放时环绕声声场的不同取决于环绕声音箱安装的角度。如果中小型录音棚采取直接的环绕声环境，那么听音的位置与环绕声音箱间的距离很小，即使是很小的移动，也会给环绕声音箱的安装角度带来很大的改变，也随之改变了环绕声声场（图10）。另外，音箱覆盖的面积很窄，频率响应受坐标轴外特性的影响。图10 很难做到在一个固定的位置上进行缩混工作。在实际的工作环境下，很难维持严格的直接环绕声的摆放，所以，在小

15、到中型录音棚最好采取发散的环绕声环境。16 低频范围内存在的问题低频范围内的频率响应是为小型录音棚进行声学设计时，一个较难解决的问题。在小的空间内，易产生驻波，引起房间型驻波现象，它依靠尺寸比，最值得注意的例子就是简并化现象，它发生的可能性最高。房间型驻波现象在监听特性的低频段引起明显的峰值和谷值，在此频段，如果考虑到听觉的特性，驻波带来的问题几乎发生在100Hz左右。为了在这样的低频段解决问题，需要一个60厘米厚的覆盖面进行声学处理，这在中小型录音棚里看来，似乎是不可能的。多声道系统里，五个声道左、中、右、左环绕和右环绕的传输特性包括低频段的特性的统一，是监听环境的前提条件。以任何方法进行低

16、音处理，甚至对中小型录音棚也是需要的，低音处理对确保LFE声道的增益从而为五个声道在低频段内提供相对的频率响应也是同样重要的。粗略的说，有两种为后期制作录音棚提供的低音处理方法。其一是考虑房间墙壁的表面形状、吸声板的厚度和音箱的摆放等声学措施消除房间的驻波现象。用这样的声学措施对房间进行低音处理，是设计录音棚应当考虑的重要因素。但是，采用此种房间的声学措施的限制，受到录音棚的大小和设备的摆放的限制。通常，大型的录音室为采取措施提供了足够的范围，但是中小型录音棚，由于面积较小，所以给声学措施带来了困难。另一个方法就是进行电子声学处理。例如在中小型后期制作录音棚进行低音处理，系统如图12。这个低音

17、处理系统的主要优点是：17 五个声道在低频段有同样的频率响应。18 LFE声道的重放特性可以很容易的确保每段增益为+10dB。19 每个声道在低频段的响应特性，只能通过在不易受到有害影响的位置安装重低音音箱来提高。20 所有的声道都付有重放低至20Hz低音的能力，但这样的重低音甚至是虚拟的大监听音箱也不能重放。这在电影的预混时非常重要。21 消费者小型的重放条件中的AV功放，在此时也有效了。在离散的重放环境下，没有系统基本的安排。在房间的空间里，低频信号在各声道的重放混合在一起。这种空间的混合的优点，可以在声道间产生显而易见的相位的干涉。另一方面，小型的AV功放，每一声道的低频段信号都是电子合

18、成的，但是各声道间的信号会产生相位干涉。例如，缩混工作在离散的环境下进行，这时各声道间的低频信号有着紧密的联系，由于电信号相位的干涉，在消费者的重放环境中，在缩混环境中产生的声音信号有可能会抵消。具有低音处理的监听系统，能让工作人员在不便利情况下在提前进行检查这种。低音处理的监听系统是精确地、用电子手段解决重放环境低频段问题的方法。相应地，应细心的调整选择以下部分： 1低通滤波器交叉点使低频率没有方向感。注意，太低的交叉点频率设置会消弱基本安排系统的原始目的。通常，80Hz的交叉点频率有24dB/oct的特性，频率分量有了方向感，高于80Hz的部分被切掉。如果，截止频率高于80H或者特性比24

19、dB/oct平缓，则低音音箱的位置更容易被察觉到。监听时，这种情况更容易引起阻碍；例如，环绕声音箱中低频段的声音从摆在前面的重低音音箱中传出来。2高通滤波器通常，80Hz截止频率的特性为12dB/oct。这是为了让低通滤波器为80Hz，24dB/oct的截止频率特性，和通过12dB/oct的高通滤波器与低频段的衰减量为12dB/oct的五只音箱的80Hz的关闭频率特性一致。音箱的这种特性与滤波器80Hz，12dB/oct的特性相适合。如果音箱的频率特性有所改变，那么交叉点的频率也随之改变。相应的，最后的交叉点频率应在找到重低音音箱和另五只音箱满意的频率特性后再做决定。如果，低音处理的交叉点频率

20、是固定值，必须为该系统选择合适的音箱或者就需要连同其它滤波器一起进行调整。低音处理，不仅能消除房间型驻波现象，而且连同所采取的声学措施一起，会使房间呈现出很好的预期的声学特性。在进行中小型录音棚设计时，为了在低频有很好的性能，在进行低音处理时，是依需要选择合适的房间声学的电声的措施。 22 小房间和大房间的比较第5点有关环绕声的摆放中讲到，在小型和大型录音棚里由于音箱的覆盖面不同会带来一些问题，以下将详细讲述这个内容。中小型录音棚的多声道监听，很难严格维持以下两个因素。一个是依照ITU-R的要求，在直接的环绕声环境下环绕声监听音箱的安装角度。另一点是回放时，各声道环绕声声压级在Dolby和DT

21、S时的一致性。7-1 安装角度的的偏离和环绕声监听的覆盖面按照ITU-RBS 775-1标准的直接环绕声重放环境，是重现精确的360度幻像声像的极好的音箱摆放方法（声像定位）。但是，为了重现如此精确的幻像声像，必须要有严格的监听环境的交换性，它包括在制作环绕声和重放环境中环绕声音箱的安装角度。可是，小型录音棚中，在实际的操作环境下，很难严格的按要求安装监听音箱。表格1显示了由于听音点朝前或朝后移动了25厘米，造成了音箱安装角的偏离，音箱摆放在按照ITU-R标准规定的，半径为1.5米圆周上，从表格中能看出，左右音箱的张开角度以60度为基础，在51.6度至71.2度间调整，左右环绕音箱的张开角度以

22、110度为基础在100.6度至118.4度间调整。表格1表格2显示了大型录音棚以4米为半径的圆周上摆放音箱的计算结果。左右音箱的安装角度在100.6度至118.4度间调整，而左右环绕音箱在106.6度至113.3度间调整。我们由此得知，大型录音棚中音箱的调整角度的范围小于小型录音棚。表格2图14示出了监听半径由1.5米改变至5米，计算出来的音箱安装角度的偏离，数据显示，监听半径越小，听音中心微妙偏离就会造成音箱安装角度偏离，它们成反比。严格的说，安装角度的偏离度应和水平方向上听觉分辨极限问题共同考虑，上述表明，安装音箱包括环绕声音箱时，只注意安装角度的准确是没有意义的。图14根据这些数据，计算

23、结果显示，音箱的水平方向性，要求提供25厘米的覆盖面或如图12所示的听音覆盖面。在这一范围内，音箱的方向性没有任何改变。计算同样表明，左右环绕音箱要求要比左右音箱有更大的覆盖面。另外，房间越小，就要求所有的音箱有更宽的覆盖面。图12由于小房间更难控制声学环境，对小型录音棚的音箱提出了相互矛盾的性能要求，既要有宽广的覆盖面，又要不易受房间的影响。消除中小型录音棚里问题的有效方法是通过选择有宽方向性的环绕声音箱和在发散的环绕声环境下摆放它们，来获取稳定的实际的监听环境，而不要按照ITU-R要求在直接的环绕声环境下设计摆放这些音箱。7-2 声压的偏差多声道监听时，所有声道包括LFE声压级都必须一致，

24、这一点是一个主要的前提条件。但是控制室里通常采取了一些吸声措施，所以声音从音箱中辐射出来后，随距离的衰减比在普通房间内要明显的多，所以各声道易产生声压级差而导致不平衡。图17 的曲线显示了在小型和大型房间里，同一距离内音箱声音的衰减。图17的是计算声压为0dB时距音箱10厘米处的声压，计算所根据的条件如下（图16）：图16图17小型房间：房间空间：3.5（宽）4.0(长)2.2（米） 单位：米地面面积：14平方米房间容积：31立方米听音距离（环绕声半径）：1.5米大型房间：房间空间：10（宽）15(长)6（米） 单位：米地面面积：150平方米房间容积：900立方米听音距离（环绕声半径）：4米两

25、个房间的声学条件：平均吸声率：0.6音箱安装条件：嵌入墙壁（方向性系数 Q=2）音箱安装角度：中置=0度，左右音箱=30度（张开角度），左右环绕音箱=110度 图17中，黑点表明听音点实际声压级，白点表明预期的值，当从听音点朝前或朝后移动25厘米时，会改变左、中、右、左环绕和右环绕的声压级。表格3和4显示，当移动参考点的位置时（听音位置），左、中、右、左环绕和右环绕的声压级如何改变。数据表明在一定的距离内移动听音位置，大房间内的声压级变化范围在-0.4dB至+0.4dB间，小房间改变的范围在-0.8dB至+1.0dB间。但是，小型录音棚内，听音点位置有较小的偏离就很容易的影响监听声压级。表格3

26、表格4相应的，有必要准确的抓住听音点的位置以严格地调整监听。因为，如果在每一次调整时测量点都有偏离，就增大了测量误差，严格的测量就失去了意义。本来，监听声压级的分散应和听觉鉴别阈问题结合一起考虑，并考虑到实际工作环境，对于监听声压级进行严格的小数级的数值调整，看来并不重要，根据粗略测量数值和听觉印象的判断，进行多声道录音棚监听声压级的调整，更为有用。 如以上所述，多声道小到中型录音棚里，听音点较小的偏离易引起：8 左、中、右、左环绕和右环绕音箱安装角度上的错误9 左、中、右、左环绕和右环绕音箱声压级平衡间的错误相应的，在设计小到中型录音棚时应考虑以下几点：8 选择有较广方向性的音箱并采用发散型

27、的环绕声摆放方案，比只考虑严格放置左、右环绕声音箱的安装角度更问有用。9 准确的抓住听音点的位置。如果没有准确的抓住听音点的位置，只是严格的按照小数值进行测量是没有意义的。10 录音棚的设计实例以下是小到中型后期录音棚的设计举例。a) 数字EGG MA2此录音棚的目的是为DVD进行5.1声道后期制作的。早期的后期录音棚采取的是发散的环绕声系统。录音棚通过两极重现实现发散的环绕声系统。环绕声音箱LS和RS各自用两个反相监听器完成两极重现。因此，它的特点是声音没有直接从环绕声音箱中传出，并且，把环绕声音箱安装在降低了的天花板内，以保证客户的工作区图20左、中、右音箱：均为Genelec 1031A

28、；左右音箱的张开角度为50度；以B（图20）的形式安装左环绕和右环绕音箱：均为Genelec 1030A；两通道均为两极发散环绕声重现重低音音箱：Genelec 1092A1；Fc=85Hz，没有低音处理系统2-声道环境下的左右立体声音箱：均为Genelec 1038A；图像：42-英寸等离子（16：9）监视器8-2 EIOKA MA1此录音棚的工作目的是进行电影的预混。多数的环绕声音箱是为了确保有较广的环绕声覆盖面。为了能和一个简易的环绕声环境合作，录音棚能仅以左环绕2（LS2）和右环绕2（RS2）为环绕声音箱进行缩混。另外，声音-传送提升屏幕能使其在与电视或屏幕一起缩混时得到应用（图23）

29、。图23左、中、右音箱：均为Genelec 1032A；左右音箱的张开角度为40度；以A（图20）的形式安装左环绕和右环绕音箱：均为Genelec 1030A；均为多通道单极音箱重现环绕声；偏置角度：水平方向为8到22度，垂直方向为8到15度的范围重低音音箱：Genelec 1094AC1；Fc=120Hz，没有低音处理系统2-声道环境下的左右立体声音箱：均为Pioneer Exclusive 2402图像：投影仪+75-英寸（16：9）声音-传送屏幕和36-英寸（16：9）电视监视器b) DIGITAL CIRCUS Remi1此录音棚的声音设计目的是为电影进行5.1声道的声音制作。由于制作

30、工作不仅包括声音的缩混还有效果声音的制作，所以录音棚各监听音箱的摆放在各通道间要有良好的隔离度，提供了与影院一样的环绕声覆盖面。 左、中、右音箱：均为Genelec 1031A；左右音箱的张开角度为60度；以B（图20）的形式安装左环绕和右环绕音箱：均为Genelec 1030A；均为多通道单极音箱重现发散的环绕声；偏置角度：水平方向为1到15度，垂直方向为10到13度的范围重低音音箱：Genelec 1092A1；Fc=85Hz，没有低音处理系统图像：36-英寸等离子（16：9）监视器c) Gong混音工作室此录音棚的工作目的是为电影进行5.1的预混和为DVD进行最后的5.1声道的缩混。它是日本第一个为了低频段的重现，用三极音箱作为环绕声音箱的录音棚（图28）。图28这里所有的音箱距听音点的距离都是相等的。同时，录音棚里有两只重低音音箱，它们不容易受到房间特性的影响，且左-右对称的房间形状阻止了两个重低音音箱有不同的声音特性。另外，这个控制室还有独立的客户空间，可以确保在录音师混音的地方和客户空间有准确的环绕声监听。左、中、右音箱：均为M&K MPS-2501P；左右音箱的张开角度为60度；以B（图20）的形式安装左环绕和右环绕音箱：均为M&K MPS-1625；均为多通道三极音箱重现发散的环绕声重低音音箱：M&K MPS-53102；Fc=80Hz，没有低音处理系统 图像：