大庆文化中心大剧场录音室声学设计.docx

录音室是演艺场所的重要组成部分，其与大剧院、音乐厅等演艺空间技术指标要求和装修风格不同，前者声学指标要求高，侧重于节目的制作。后者侧重于观演的艺术效果和主观评价。从规模大小比较，录音室一般空间比较小，从几十平米到上百平米都有，使用中以一百平米以下的小型录音室为主。大剧院、音乐厅等观演建筑面积大小和空间体积远远大于录音室。从演员面对的对象比较，录音室使用过程中，演员面对的是麦克风等录音设备；大剧院等观演空间内演员面对的是观众。录音设备与观众的最大区别在于观众能够主观的对听到的声音进行区分，选择性的听取，录音设备不具有上述功能。由此特点对录音室的声学设计提出更高的要求。 1. 项目概况 大庆文化教育中心大剧院位于黑龙江省大庆市开发区,建筑面积约23,426 m2,包括一个1,498座的剧场、一个3,500 m2的美展厅及贵宾室、化妆室、排练厅及设备机房等相关配套设施。其中录音室一间，面积约为160m2，位于大剧院二层，侧舞台旁边。 2. 声学设计内容 一般录音室建筑声学设计主要内容包括音质设计和噪声控制两个大方向，音质设计可以分为体型设计、吸声设计及扩散设计；噪声控制设计可分为隔声隔振设计和空调通风系统噪声控制。以上各方面并不是完全独立的，而是相互关联的，同时和室内的装修设计也是密不可分的。 2.1 房间的体型设计 众所周知，在规则的小空间内容易产生驻波、共振和简并等声学缺陷。使得声音的某些频率成分被大大的加强，从而导致原有银色的失真或产生染色效应。造成以上现象主要有以下原因： 1、普通小空间内的空间尺寸较小，与低频部分波长相近或者与低频部分波长的 呈简单的倍数关系，房间产生共振现象。 2、当声波接触到界面后被反射回来，墙面的吸收系数太小，经吸收衰减的反射波能量较大，仍然能够与入射波发声干涉现象。 3、房间的几何尺寸呈整数比，造成室内轴向共振和切向共振频率重合或相近，产生简并现象。 根据普通小型房间的尺寸进行计算，可知其共振频率一般在200Hz以下。由此容易在低频部分产生驻波和简并现象。尽量破坏小房间的规则形状是解决上述问题最为有效的途径。通过对相同大小的录音室的实验测试结果和主管评价分析表明，在体型不规则的录音室中室内音质远远优于体型规则的房间。在体型设计过程中应进行体型设计，录音室平面多采用不规则形状或者墙面采用扩散体形式，避免出现平行界面，消除驻波等声学缺陷。 大庆大剧院录音室平面呈矩形，且建筑设计中预留的位置和形状已经确定，如下图所示。 图一：录音室平面图 录音室在建筑设计中采用的钢筋混凝土“房中房”结构，为使录音室内外地坪标高一致，在建筑设计阶段对浮筑地面部分的结构楼板下降200mm，满足浮筑地面结构的安装空间。楼板局部荷载在原结构设计基础上增加500kN/m2荷载以满足“房中房”结构的荷载要求。 图二：竣工后录音室内景（一） 在录音室体型设计阶段最大限度的按照建筑设计预留空间进行设计，同时为提高室内使用空间，没有采用不规则体型设计方法，而是如图一所示，为了最大限度的增加室内使用空间，只对其中相邻的两个墙面和顶面进行扩散处理。其中一面采用渐变式三角折板造型，与之相邻的墙面采用四棱锥的“金字塔”造型扩散处理。在顶面设计中采用均布的半圆柱体扩散体对室内声场进行扩散，如图二所示。消除顶面和地面之间产生的振颤回声等现象。对不同墙面采用不同的扩散体做法能够有效的分布扩散频率，避免出现扩散做法单一，而造成“梳状滤波”现象，造成某一频率声音失真。 控制室观察窗面向录音室一侧的玻璃属于硬质界面，且位于录音使用的主要高度范围。因此将该玻璃倾斜处理，消除其反射声对录音麦克风的影响。.2 隔声隔振设计 录音室位于大庆大剧院建筑内，比邻大剧院的舞台，良好的隔声设计是保证 图三：录音室剖面图 录音室正常使用的前提，因此隔声隔振设计的重点是防止建筑物内空气噪声和振动噪声对录音室的干扰以及录音室于舞台之间的相互干扰。为此在录音室的“房中房”结构中内层房间采用150厚钢筋混凝土墙体和顶面，地面采用150厚钢筋混凝土地面，内配暗梁结构满足刚度要求；外层房间墙体采用双层砌块墙体，在录音室的入口和疏散口均采用双层隔声门的声闸结构。通过以上措施，最大限度的减少声音在录音室内外传播，相互影响。 隔振设计方面，在“房中房”的下面采用500厚玻璃棉（容重：100kg/m3）外包塑料布防止水泥砂浆渗入玻璃棉影响隔振效果。 控制室观察窗是录音室与控制室之间隔声的薄弱环节，在本次设计中采用四层不同厚度的玻璃组合，玻璃与墙体交接处密封处理，同时在玻璃之间四壁安装吸声材料。通过以上做法，增加观察窗的隔声量。 为防止空调管道系统穿过不同房间而造成串声的影响，录音室采用独立的送风系统，单独设置空调机组，同时管道进行隔声包扎，防止外界噪声由空调管道进入录音室。录音室相邻的控制室和后期制作室均采用独立的送回风系统，不与录音室系统发生关联。 2.3 空调消声设计 空调管道的消声设计是录音室设计中的重点。为满足录音室内低噪声的要求，空调送回风系统采用多级消声器串联和增加消声静压箱的阻抗复合式消声设计。管道在进入录音室之前，通过两级阻性消声器消除空调机组沿管道传播的噪声。在内层房间顶板上和外层房间之间的中空部位设置消声静压箱，通过送风面截面积的变化，消除空调机组产生的低频噪声，同时调整气流，保证录音室内送回风口气流均匀，且气流速度小于2.0m/s。 在与控制室相邻的空调机房内，空调机组采用浮筑地面对机组进行减振处理，保证减振效率大于90%，消除机组振动对录音室内的影响。所有的管道吊挂系统均采用弹簧吊件，在空调管道通过内外房间的中间夹层空间时采用管道软连接，减小由管道传递的振动噪声。2.4 声学装修设计录音室的声学设计与室内设计密不可分。在声学装修设计中，将室内扩散体设计、吸声设计和装修设计三者统一考虑，最终满足录音室的良好音质和美观的双重要求。图四：竣工后录音室内景（二） 图四：录音室墙体做法详图室内的吸声设计中选用穿孔纸面石膏板、布艺吸声软包和木夹板相互交错的布置方式。穿孔纸面石膏板后填玻璃棉的组合构造吸声特性以中频为主，通过选择不同的穿孔率和调整后空腔深度，能够增加低频吸声特性。布艺吸声软包吸声特性以吸声中高频为主。木夹板吸声特性以吸收低频为主。吊顶部分采用15mm厚矿棉板和半圆柱型木夹板扩散体交错布置。扩散体的空腔较大，且随扩散体形状而变化，也使装修材料的吸声频带变宽，对控制室内混响时间的频率特性起到有益的作用。3. 声学验收测试在工程竣工后对录音室进行声学测试，测试内容包括混响时间测试和背景噪声测试。由于现场条件原因，未能进行空气声隔声测试和撞击声隔声测试。下表为混响时间测试从测试结果可以看出，录音室内混响时间频率相应较好，混响时间曲线较为平直，尤其实在低频部分混响时间控制比较好。 混响时间测试结果背景噪声的测试在开空调状态下进行，测试结果如下表所示，满足NR-15的设计指标要求。 背景噪声测试结果通过对室内音质试听，没有发现声场不均匀和驻波、振颤回声等声学缺陷。从以上两项测试结果显示，大庆大剧院录音室声学设计指标和装修设计都达到了令人满意的程度，受到了使用单位的好评。4. 小结录音室的声学设计涉及建筑设计、音质设计、隔声设计、隔