聲學設計應注意的內容
一般錄音室建筑聲學設計主要包括音質設計和噪聲控制,音質設計可以分為體型設計、吸聲設計及擴散設計;噪聲控制設計可分為隔聲隔振設計和空調通風系統(tǒng)噪聲控制4]o以上各方面并不是完全獨立的,而是相互關聯(lián)的,同時和室內的裝修設計也是密不可分的。
一、 房間的體型設計
眾所周知,在規(guī)則的小空間內容易產生駐波、共振和簡并等聲學缺陷。使得聲音的某些頻率成分被大大加強,從而導致原有音色的失真或產生染色效應。造成以上現(xiàn)象的原因主要有:
(1)普通小空間內的空間尺寸較小,與低頻部分波長相近或者與低頻部分波長的π/2呈簡單的倍數關系,房間產生共振現(xiàn)象。
(2)當聲波接觸到界面后被反射回來,墻面的吸聲系數太小,經吸收衰減的反射波能量較大,仍然能夠與入射波發(fā)生干涉現(xiàn)象。
(3)與房間的幾何尺寸呈整數比,造成室內軸向共振和切向共振頻率重合或相近,產生簡并現(xiàn)象。根據普通小型房間的尺寸進行計算,可知其共振頻率一般在200 Hz 以下,因此容易在低頻部分產生駐波和簡并現(xiàn)象。盡量破壞小房間的規(guī)則形狀是解決上述問題最有效的途徑。通過對相同大小的錄音室的實驗測試和主觀評價分析表明,在體型不規(guī)則的錄音室中室內音質遠遠優(yōu)于體型規(guī)則的房間。在體型設計過程中應進行體型設計,錄音室平面多采用不規(guī)則形狀,或者墻面采用擴散體形式,避免出現(xiàn)平行界面,消除駐波等聲學缺陷。大慶大劇院錄音室平面呈矩形,且建筑設計中預留的位置和形狀已經確定。錄音室在建筑設計中采用鋼筋混凝土“房中房”結構,為使錄音室內外地坪標高一致,在建筑設計階段將浮筑地面部分的結構樓板下降200 mm,滿足浮筑地面結構的安裝空間。樓板局部荷載在原結構設計基礎上增加500 kg/m2 以滿足“房中房”結構的荷載要求。
在錄音室體型設計階段最大限度地按照建筑設計預留空間進行設計,同時為提高室內使用空間,沒有采用不規(guī)則體型設計方法,只對其中相鄰的2個墻面和頂面進行擴散處理。其中一面采用漸變式三角折板造型,與之相鄰的墻面采用四棱錐的“金字塔”造型擴散處理。在頂面設計中采用均布的半圓柱體擴散體對室內聲場進行擴散。消除頂面和地面之間產生的振顫回聲等現(xiàn)象,對不同墻面采用不同的擴散體做法能夠有效地分布擴散頻率,避免出現(xiàn)擴散做法單一,而產生“梳狀濾波”現(xiàn)象,造成某一頻率聲音失真。
控制室觀察窗面向錄音室一側的玻璃屬于硬質界面,且位于錄音使用的主要高度范圍內。因此將該玻璃傾斜處理.消除其反射聲對錄音傳聲器的影響。。玻璃傾斜處理,消除其反射聲對錄音傳聲器的影響口
二、 隔聲隔振設計
錄音室位于大慶大劇院建筑內,毗鄰大劇院的舞臺,良好的隔聲設計是保證錄音室正常使用的前提,因此隔聲隔振設計的重點是防止建筑物內空氣噪聲和振動噪聲對錄音室的干擾,以及錄音室與舞臺之間的相互干擾。為此在錄音室的“房中房”結構中內層房間采用150 mm 厚鋼筋混凝土墻體和頂面,地面采用150 mm 厚鋼筋混凝土,內配暗梁結構滿足剛度要求;外層房間墻體采用雙層砌塊墻體,在錄音室的入口和疏散口均采用雙層隔聲門的聲閘結構。通過以上措施,最大限度地減少聲音在錄音室內外傳播,減少相互影響。
隔振設計方面,在“房中房”的下面采用500mm厚玻璃棉(容重:100kg/m3),外包塑料布防止水泥砂漿滲入玻璃棉影響隔振效果。
控制室觀察窗是錄音室與控制室之間隔聲的薄弱環(huán)節(jié),在本次設計中采用4層不同厚度的玻璃組合,玻璃與墻體交接處密封處理,同時在玻璃之間四壁安裝吸聲材料。通過以上做法,增加觀察窗的隔聲量。
為防止空調管道系統(tǒng)穿過不同房間而造成串聲的影響,錄音室采用獨立的送風系統(tǒng),單獨設置空調機組,同時管道進行隔聲包扎,防止外界噪聲由空調管道進入錄音室。與錄音室相鄰的控制室和后期制作室均采用獨立的送回風系統(tǒng),不與錄音室系統(tǒng)發(fā)生關聯(lián)。
三、 空調消聲設計
空調管道的消聲設計是錄音室設計中的重點,為滿足錄音室內低噪聲的要求,空調送回風系統(tǒng)采用多級消聲器串聯(lián)并增加消聲靜壓箱的阻抗復合式消聲設計。管道在進入錄音室之前,通過兩級阻性消聲器消除空調機組沿管道傳播的噪聲。在內層房間頂板上和外層房間之間的