江苏某高校演播室声学设计

1、上海玉音声学工程有限公司上海玉音声学工程有限公司江苏某高校演播室声学设计一、项目概况目前，我国大部分高校都相继建起了演播室，主要用于学校广播，文艺节目和学校新闻发布会等语言相关类节目和会议，有的还兼职作录音室、配音室。演播室的声学设计，目的是控制噪声和创造良好的室内音质条件，保证节目录制的音质，在设计演播室时，一定涉及到声学中的混响时间的控制(吸声)、噪声控制(隔声)和隔除振动(隔振)这三大问题。对于演播室来讲，其室内音质的好坏意味着所有影音录制品的音质好坏，因而演播室声学装修的设计好坏是最为关键的要素。而衡量一个演播室的声学装修设计是否理想，就要从声学设计、施工、测试验收及使用几个环节来综合

2、评价。为了实现现代化教学以及专题片制作的需要，江苏某高校邀请我们上海玉音为该校建设一个小型演播室，专用于新闻类、专题类等语言播音新闻的录制。由于建楼时土建设计上没有预留一个合理的演播室空间，建成的演播室是由原校内主楼三楼一个机房改建的，原房间尺寸为7.5X7.5X3.7(m),体积为230m3o房间处于大楼一个尽端，有三面为玻璃幕墙，另一面与控制室分隔的墙为120mm实心砖墙，楼板为120mm厚钢筋混凝土楼板，门口处与走廊相连。现场背景噪声约为70dB(A)。二、项目分析本演播室功能上主要用于语言类节目的录制，在声学要求上主要追求语言方面清晰、可懂度高，因而要求有理想的混响时间及频率特性、较低

3、本底噪声指标、良好的声场扩散度，以及避免出现声聚焦、颤动回声等声学缺陷。能达到以上几点设计要求的话，演播室就能有一个较好音质效果。参考标准：1)国家广电部标准广播电视中心技术用房环境要求(GYJ43-90)；2)录播室的混响时间及频率特性(GYJ26-86)；三、设计方案1、混响时间的设计1.1混响时间与频率特性的设计目前，国际上与我国均无一个强制性的对演播室混响时间的统一要求，国家广电部颁发的演播室混响时间标准也只是一个推荐值。混响时间经过了60年代起的白瑞纳克及BBC推荐的自然混响标准，到目前普遍采用按短混响设计。由于短混响设计的室内吸声层有很强的吸声能力（有的甚至是达到吸声系数在0.6以

4、上的强吸声层），它的优点在于能够消除拾音器与室内反射面间的回声影响，从而提高直达声的清晰度；再一个能够降低室内人员以及机器的噪声。而对于需要语言与音乐录制的多功能演播室，即可通过电子混响器来达到延长混响的目的。该校演播室体积不大，功能上又是以口播类节目录制为主，音质主要以清晰度为主，其混响时间控制在0.3s即可，频率特性以接近平直为好。在语言演播室音质设计中常用125Hz，250Hz，500Hz，1000Hz，2000Hz，4000Hz共6个频率所对应的T60来表示房间混响时间的频率特性。因而在声学装修材料设计与选择时，不能单一地用一种吸声结构设计，而应该要采用多种材料组合，使之有一个较好的频

5、响范围。应确保以上6个频点的频带内均有平直的吸声特性，即各频点的混响时间基本相近。表1噪声控制设计标准房间名称对连续无规则噪声对间歇、脉冲噪声录播室（语言用）NR1520(25)NR1015(20)录播室（音乐用）NR2025NR1520控制室、复制室NR2530NR2025广播机房NR3035（说明:括号中的数值仅适用于经济条件较差的地方有线电视台。）表2噪声评价曲线要求表单位dB（A）曲线125250500100020004000平均NR-153526191512919.3NR-2039312420171424.2NR-2544352925222029.2NR-30484034302725

6、341.2确定各种吸声材料一般混响时间的计算可采用艾润公式和赛宾公式:S-am3(艾润公式，用于强吸声)(赛宾公式，呼吸声时用)式中：演播室的混响时间(s)；V演播室的体积(m3);S演播室的室内总面积(m2)；a单位面积平均吸声系数；am空气吸声系数；Si第i种吸声材料的面积(m2)；a.第i种吸声材料的吸声系数计算时采用以上的艾润公式代入材料吸声系数与数量，根据各类声学材料的搭配作出多种方案，经反复验算与试探，进行比较与选择。搭配时不仅需选用不同的吸声材料，还应考虑不同的吸声材料具有不同的吸声系数，因而要从频率特性尽量平直的角度出发，选择不同的吸声系数的材料及其数量，按确实的设计确实的T6

7、0值进行细心的搭配，从而得出各类材料的所需面积量；再从美学的角度合理设计确定布置方案。为了施工的方便，吸声材料的布置应尽量减少吸声结构设计的种类，本设计中主要考虑了三种吸声结构：一种为全频吸声结构，在本演播室中大量使用，为5mm板后填50mm厚32K吸声棉；一种中高频吸声结构，主要为透声织物布后填50mm厚32K吸声棉；另一种为低频纯薄板共振吸声结构，为5mm板后空腔50mm，用来弥补室内低频吸音的不足。具体各类吸声结构的面积数量，要经过上述公式推算出来，尽量使各频率的吸声量接近，以确保有良好的音色录制效果。2、本底噪声的确定确定本底噪声值目前较常用的噪声限制表示方法一般采用噪声曲线表示，广电

8、部颁布常用各种演播室及相关技术房间的噪声设计标准见表1。本演播室设计中选用噪声曲线为不大于NR-20曲线，即小于25dB(A)(见表2)。对此，演播室的墙、门、窗等隔声围护结构须达到很好的水平(约50dB左右)。其表示式如下:R=L-N+5式中：R围护结构所需的隔声量(dB)；L演播室与室外相邻空间传来的最大噪声级(dB)；N演播室内确定允许的噪声级(dB)；55dB为安全起见的附加值(dB)。2.2设计隔声墙及隔声构件隔声墙现时的演播室原房间有三面玻璃幕墙，由于玻璃的隔声量不高，一般只为18dB左右，这对于演播室所需的本底噪声要求来讲是远远不够的。另一面与控制室分隔墙为120mm砖墙，其平均

9、隔声量为45dB，同样不能达到设计要求。为保留大楼外观不变，我们在原玻璃幕墙内贴玻璃纸，离原玻璃完成面预留150mm空腔后，沿演播室内周砌筑了240mm厚多轻质阻尼轻质隔声墙(由两层12mm石膏板与9mm石膏板、1层1mm钢板、沥青麻丝、80mm厚48K超细玻璃棉毡及轻钢龙骨组成)。这样既可以保留了原大楼的玻璃幕墙外观，同时又达到了隔声的效果。此墙虽厚度为240mm厚，但其面密度为65kg/，仅为240mm实心砖墙的面密度(480kg/m2)的1/7左右，而经完成后实测其平均隔声量为51dB，与240mm砖墙的平均隔声量相差仅为2dB。可以这样说，此墙的设计既大大减轻了楼板的承载，同时又在造价

10、不高的情况下，起到非常好的隔声效果，是相当不错的。隔声门门的传声损耗主要取决于它本身的质量、刚性及气密性。其整体的隔声效果主要取决于门扇自身的隔声能力、门缝严密程度、两道门的相对位置及其结构的处理。普通木质门的隔声量一般为15-18dB，距本底噪声要求的50dB相差甚远，所以必须要设计专业隔声门。从使用的角度上来讲，隔声量在50dB以上隔声门一般较重，开启不方便，会给正常的工作带来很多不便。而且原隔墙上做了轻质隔声墙，如果把很重的隔声门挂在墙上，也会给轻质隔声墙带来过重的负荷，每当开启便带来很大的能量，甚至会把隔声墙震裂。因此，经再三考虑，我们选用了双层轻质隔声门（由双层12mm夹板、1mm钢

11、板、100mm厚48K隔音棉及饰面铝塑板等材料组成）的方案，并把双层隔声门的间隔做大了一点，预留了900mm的空腔，然后在空腔间的两面墙与天花做了强吸声层，使声音通过时有较大衰减；再把门的四周做成了斜口闭合式，以增加其气密性。由于门重量仅比普通木质门略重，开启起来比较灵活、方便。最后经实测单扇隔声门的隔声量为39dB,双扇隔声门闭合时的隔声量达到了52dB。因此，此双层轻质隔声门的设计还是相当合理的。隔声窗基于控制室人员对演播室情况监视的需要，设计了一个1.5mX1.2m的隔声窗。对于隔声量要求达到50dB的隔声窗，无论设计上或是施工上的细节要求均是相当高的。隔声窗的性能取决于内部每一层玻璃的

12、隔声以及两层玻璃间的距离及其中吸声处理的状况。也就是说要提高隔声窗的隔声效果，从经济实用的角度出发，仅从玻璃的厚度上解决是做不到的，必须提高玻璃间的空气层。空气层越大其隔声量就越高，其动振频率就越低。由于原墙和轻质隔声墙的距离只有50mm左右，窗的厚度也就只能这么大。在窗的隔声设计上，我们根据经验采用了三层不同厚度的玻璃（6+8+10）mm组成，以避免高频吻合效应现象；每两玻璃间隔空腔为22mm，空腔间四周全做了17%穿孔的全频吸声结构层（内部放了50mm32K玻璃棉），以加大声音在宽频带的衰减。对于玻璃，为了避免声音的过分直接穿射以及共振，最外边的两块玻璃采用不平行安装技术，即按16倾斜角（

13、与垂直线夹角）进行设置，并结合施工实际情况进行加工调整。后来，经实测其隔声量刚好达到了50dB。声场均匀度的设计在室内声学上来讲，如果反射声波从各个方向以大致相等的声能到达拾音器时，称为扩散良好。为了取得良好的声场扩散，我们在设计室内吸声墙时，把中高频的吸声结构与中低频的吸声结构分开来交错布置，另外设计了一系列的不规则形状的铝塑板饰面扩散体，这样就基本解决整个室内的声场均匀度了。室内声学缺陷的防止由于原房间长与宽相同，而且其高度接近长度的一半，这在声学上来讲极易引起“声染色”现象，使室内空间上的某些地方可能有些频率加强或减弱了，造成声音失真。这将会造成声学设计的一大缺陷，如何避免此种缺陷呢?有

14、两种方法:一种是在房间做声学切角，即在各个角落做45度的切角，切角墙全做强吸声设计，以消除“声染色”现象；另一种是在原房间吸声墙的基础上，把大部分墙（特别是墙角位以及天花与墙面的夹角位）做成强吸声墙（由吸声系数大于0.6的材料组成）。经再三考虑，我们选用了后一种方法。原因是此演播室在使用上将会设计成多区演播室，如果做了声学切角，将会影响本来就不是很的空间，使原来的计划改变了。后来使用证实，此种处理方法达到了很好的效果，没有任何声音失真的现象。虽然有了很好的设计，但是施工上的细节也是不能忽略的。此次声学装修施工中严格控制了部分重要的细节，主要有以下几方面:1、轻质隔声墙与外墙间尽量少接触，即墙体

15、完全靠与楼板与地面固定，以减少玻璃幕墙传来的固体传声；2、轻质隔声墙与楼板以及地面的接触处要做软接触专业声学处理，用沥青麻丝来处理，衰减楼板与地面传来的固体传声，以达到原设计的效果；3、轻质隔声墙中间的龙骨与板间用减振条隔开，避免双层薄板间造成“声桥”，降低了隔声量；4、隔声门的锁使用专业的隔声锁，避免造成缝隙，影响隔声效果；5、隔声门除了门槛可用不锈钢材料外，门框的其他三面均采用工业毛毡，以增加门的气密性；6、双层隔声门中间的空腔不大，做了消声管从空腔的天花顶往室内排气，否则关门时会因为空气压缩的反弹力而难关上门；7、隔声窗的每一层玻璃与窗框间不能直接接触，用专业减振条垫住，避免因固体传声引起隔声量下降；8、吸声墙的预留空腔层应严格按设计深度来施工，避免因与设计深度不同而对低频的吸声量会有影响。本演播室工程施工完成后，我们请来了华南国家计量测试中心的声学专家进行了声学测试