自然混響音樂錄音棚聲學(xué)設(shè)計

自然混響音樂錄音棚聲學(xué)設(shè)計的特點是：棚是樂隊的組成部分。棚內(nèi)的音質(zhì)在很大程度上決定錄音效果。錄制的內(nèi)容主要是傳統(tǒng)的交響樂。因此，其規(guī)模通常是大、中型的（即70~120名樂師），小型的很少。

自然混響音樂棚的聲學(xué)設(shè)計與音樂廳類同，要考慮體型、混響時間、聲擴散、早期反射聲和允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)等方面的問題。

（1）音樂棚的體型

在大、中型自然混響音樂棚內(nèi)，體型設(shè)計要適當(dāng)考慮棚的長、寬、高比例，以免房間低頻共振而引起失真。為了盡可能增加房間的低頻共振數(shù)目，房間的各向尺寸應(yīng)當(dāng)不同，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：房間的理想比例是2的立方根次冪，即1:1.26:1.59；同樣適用的比值還包括這幾個值中的一個或幾個的整倍數(shù)。例如：1:2.52:1.59，1:1.26:3.18或1:2.52:3.18。對于大型音樂棚來說，并不要求非常嚴(yán)格的遵守這些比值，但是整數(shù)比（1:1，1:2，1:3）是應(yīng)當(dāng)避免的。如果采用不規(guī)則體型，對聲擴散和防止平行墻面的不利聲反射是有利的，但無法計算棚內(nèi)的簡正振動頻率，只能通過幾何聲學(xué)作圖法和縮尺聲學(xué)模型實驗進行審核。

在大型自然混響音樂錄音棚內(nèi)，為了便于配置樂隊的各聲部、以及建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單等原因，通常采用矩形平、剖面的形式。只要注意房間比例和兩對平行墻面的聲學(xué)處理一般不會在體型設(shè)計上出現(xiàn)問題。

對中、小型自然混響音樂棚，由于跨度小，現(xiàn)澆屋蓋和墻體的難度不大，有可能時，盡可能采用不規(guī)則形體，免得在兩對平行墻面上設(shè)置多種形式的擴散結(jié)構(gòu)，以及減少由此而占用的面積和空間。

（2）混響時間

自然混響音樂錄音棚的混響時間，通常要低于同容積音樂廳的混響時間，這是因為接收對象不同，音樂廳是人的雙耳聽聞，而錄音棚是傳聲器接收（單耳聽聞）。混響長了，會嚴(yán)重影響清晰度和各聲部的層次。其最佳的經(jīng)驗值可根據(jù)棚內(nèi)的容積在1.2~1.4s（中頻500Hz）內(nèi)選擇。

低頻混響（125Hz）的提升（相對于中頻）也低于音樂廳，因為低頻混響長了，會影響樂器的質(zhì)感和清晰度，通常選用中頻混響的1.1~1.2倍。

高頻混響時間原則上要求不低于中頻，否則會影響高音樂器的亮度。但實際上不易做到，特別在大型音樂棚內(nèi)，空氣對高頻的聲衰減很大，追加樂師本身對高頻的聲吸收，影響了高頻混響達(dá)到理想的要求。因此，在工程實踐中，允許高頻混響稍低于中頻，但差異過大是不允許的。

應(yīng)該指出，在上述提及的混響時間值，均指空場混響時間，這是錄音棚建筑與其他各類會堂的不同之處，其原因在于：

1、影劇場和音樂廳內(nèi)，大廳的每座容積最大值通常都低于10m3，聽眾的數(shù)量對大廳混響有較大的影響，因此，都按滿場確定混響時間指標(biāo)。而音樂錄音棚內(nèi)，每個樂師通常要占25~40m3，因此，樂師本身的聲吸收影響很小；

2、音樂廳和劇場內(nèi)本底混響較長，聽眾聲吸收的影響較大，而錄音棚內(nèi)本底混響相對地比音樂廳短，因而聽眾聲吸收的影響不大。

由于以上原因，目前對所有錄音棚的混響時間，都按空場考慮。

（3）聲擴散

在自然混響音樂錄音棚內(nèi)，聲擴散是至關(guān)重要的，棚內(nèi)的聲擴散不僅可以獲得均勻的聲場分布，從而使樂隊演奏的聲音均衡和融洽，同時可減少錄音師為選擇“最佳”拾音位置所帶來的麻煩。

棚內(nèi)的聲擴散程度，目前較為一致的評價值是水平位置的方向性擴散，它定義:   d=1-m/m0

式中，m為棚內(nèi)實測的傳聲器方向特性，m=△M/M；m0為該傳聲器在自由聲場（消音室內(nèi)）條件下測得的方向特性。

式中，為水平方向測得的0°~360°方向特性曲線所圍成的面積。由上式可見，擴散值均小于1.0，d值愈大，表示各方向接受到的聲壓接近相同，擴散愈好。對于錄音棚來說應(yīng)爭取接近于1.0的d值。至于獲得聲擴散的具體措施，通常有下述幾種方法：

1、選用有利于聲散射的不規(guī)則形體；

2、在平、剖面的各界面（地面除外）設(shè)置各種不同尺度的擴散結(jié)構(gòu)，其中以球切面為最佳形式，其次是圓柱形，多變狀椎體和三角形柱體等；

3、在不規(guī)則形體的個別界面配置擴散結(jié)構(gòu)，對獲得聲擴散更有效。

（4）早期反射聲

50ms以內(nèi)的反射聲可以提高到達(dá)傳聲器直達(dá)聲的強度和親切感，從而增加錄音效果的活躍度。但在大型的自然混響錄音棚內(nèi)，依靠棚的界面使傳聲器獲得早期反射聲是很困難的。原因是傳聲器離棚的界面較遠(yuǎn)，且傳聲器位置經(jīng)常有變化。目前最常用的有效措施是設(shè)置活動聲屏障，它可以在傳聲器區(qū)域內(nèi)的頂部懸吊反射板，然后按需要調(diào)整其懸吊高度和傾角。

（5）聲場的不均勻度

聲擴散是同一位置來自不同方向的聲壓分布狀況；而聲場不均勻度是指廳內(nèi)不同位置上接收到的聲壓級差別。目前都以棚內(nèi)測得的聲壓級最大值與最小值之差值來表征，即最大值與最小值之差<±3.0dB為允許值。它與棚的聲擴散是屬同一問題的兩個方面，一般說來聲擴散好，聲場不均勻度值就小。因此，達(dá)到均勻聲場的具體措施與聲擴散是相同的。

（6）低噪聲

由于自然混響音樂棚是采用單點收錄的錄音方式，傳聲器離各聲部的距離較大，因此，棚內(nèi)噪聲對錄音效果有明顯的影響。根據(jù)經(jīng)驗棚內(nèi)背景噪聲應(yīng)控制在A聲級25dB以下，與此相應(yīng)的噪聲評價曲線為NR-20。為了要控制棚內(nèi)噪聲達(dá)到設(shè)計要求，必須嚴(yán)格把握圍護結(jié)構(gòu)的隔聲和空調(diào)系統(tǒng)的消音設(shè)計。