声学设计论文范文

2022-05-10

写论文没有思路的时候,经常查阅一些论文范文,小编为此精心准备了《声学设计论文范文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。[摘要]介绍荔枝大剧院改造的声学设计方案。[关键词]荔枝大剧院;改造;声学设计;优化;音质;计算机模拟1荔枝大剧院项目简介荔枝大剧院容座1100座,是由江苏省广播电视总台倾力打造的多功能艺术表演剧院。

第一篇:声学设计论文范文

探究声学设计与室内装饰设计的有机结合

摘要:随着生活水平、文化修养以及欣赏能力的不断提高,人们对剧院音质的要求也随之提高。在剧院的设计中,声学设计与室内装饰设计同样重要。本文将以厅堂作为室内装饰的例子,从音质效果与装饰效果相互协调的角度出发,阐述了室内装饰的声学设计标准和音质设计的工作内容,并提出了进行声学构造的设计的方案,为探讨创造出声环境与视觉环境兼备的优秀建筑提供了理论基础。

关键词:声学设计;室内装饰设计;小型剧场;结合

引言:随着时代的发展,厅堂扩大、观众人数增多、使用功能增加及电子技术的进步,厅堂内不可避免的需要设置电声系统。作为听音的场所,音乐厅、戏剧院、歌剧院等厅堂建筑的听音质量是尤为重要的。然而,当前我国很多厅堂里就算设置了昂贵的电声设备,但仍然出现厅内的声音听不清楚、声音干涩等听音效果差的现象。因此,为了保证人们享受音乐的质量,为了促进我国厅堂建筑的发展,做好厅堂建筑室内装饰的声学设计,确保其音质效果,显得尤为重要。

一、室内装饰的声学设计标准

1、控制噪声标准。一般剧场、音乐厅等大型厅堂对室内背景噪声都有很低的要求,所以 ,此类厅堂的选址非常重要,应当尽可能的远离室外的振动源与噪声。

2、噪声标准。建筑围护结构的隔声设计可以分为固体声隔声设计和空气声隔声设计两大部分,两大部分都包括隔声材料的选择、隔声构造设计和隔声量的计算等内容。除了理论计算以外,还常常需要对隔声构件进行现场或实验室测量,以此来确定隔音构件的各频带隔声量。

二、音质设计的工作内容:

1、确定音质的设计指标以及其优选值。参考厅堂的使用功能来选择明晰度、混响时间、侧向能量因子、双耳互相关系数、强度指数等一些音质的评价指标,并确定好各个指标的优选值,是音质设计当中的重要过程。此类指标以及其优选值的选定,将为进一步的进行音质参量的计算以及将来竣工以后的音质的测试提供可靠的目标和依据。

2、确定厅堂的体型以及体量。为了能够做到听得清晰、看得清楚,各类厅堂都会有长度的限制。厅堂的宽度会影响到早期的侧向反射声的组织,同音质的空间感存在重要的关联。厅堂的高度不但影响到早期的竖向反射声的组织,而且还会影响到早后期的声能比以及混响声能的方向和大小。厅堂的体型对厅堂是否存在颤动回声、声影区、回声、声聚焦等音质的缺陷有着重大的影响。上述所述,都一定要在初步方案的设计阶段就提供建筑声学方面的的专业意见。

3、计算厅堂的音质参量。当厅堂的平、剖面以及乐池、包厢、乐台、楼座等设计的方案初步拟定以后,就可以开始进行厅堂音质参量的计算。通过进行音质参量的计算,想设计者提供可靠的设计反馈信息,以此来对设计的方案进行必要的调整与修改。这个过程可能需要反复多次的进行,做到臻于至善。在这个过程当中,需要辅以三维声场计算机仿真、平剖面声线分析甚至缩尺的模型试验等科技手段,才可以做到较为准确的预计。

4、对乐台、包厢、乐池、厅堂和楼座的各界面进行声学的设计。厅堂的平面以及各界面拥有的面积、形状、倾斜角度等和音乐罩、反射板、乐台、乐池、楼座、包厢等都会影响到声脉冲的响应结构,并对厅堂的音质造成重要的影响。所以,是否设置包厢、楼座,需要设几层包厢、楼座,包厢和楼座的深度以及其开敞度为多少比较合适,栏板的面积以及倾角为多大较比较恰当等等,都是建筑声学设计的研究范畴,都需要由声学顾问与建筑师进行共同磋商,来加以确定。

三、进行声学构造的设计

厅堂的音质除了受到前述建筑因素的影响以外,还与室内的装修材料以及构造紧密相关。所以,声学顾问还要与装修的设计师进行密切的配合,共同去完成室内的装修设计。声学的装修构造设计一般有各界面材料的择定以及绘制出构造设计图,需详细的规定材料的表观密度、面密度、孔径、穿孔率、孔距、厚度、背后空气层的厚度和龙骨的间距等技术参数。

1、固体传声的隔绝。固体传声是由振动物体直接撞击结构(楼板或墙)使之产生振动,并沿着结构传播开去而产生的噪声。这些噪声的振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。将观众厅设双层墙,并将下面的钢筋混凝土梁也分成双梁,是隔绝固体振动声传播的最理想措施。同时进入观众厅和舞台的各种管线最好集中布置,穿墙管线周围缝隙要用玻璃棉赛严。剧场内严禁开洞进线,避免降低隔声效果。

2、空气传声的隔绝。空气传声的隔绝主要依靠建筑维护结构,包括墙壁、楼板、门窗等,都具有隔绝空气声的作用。维护结构的隔声性能,主要由他的质量、强度、阻尼和频率等因素决定。当频率在125HZ~4000HZ的范围内时,则质量起主要控制作用。维护结构的隔声量是随频率和质量的增加而增加的,这通常成为“质量定律”。

3、噪声控制。噪声控制是小剧场声学设计中的又一个重要组成部分。噪声会对人们的正常听觉产生干扰和掩蔽作用。通常在剧场内的最小声压级的位置上,信噪比应该大于30dB。当剧场内噪声过大时不仅会影响观众的听觉效果,也会影响表演者的表演效果。通常在剧场的建造时采用吸声材料进行噪音控制,吸声材料距离声源越近,吸声效率越高,反射声被吸收的机会也增加,对降噪是非常有利的。

4、建筑声学测量。建筑声学的测量包含振动测量与噪声,围护构造的隔声测量,重要的材料以及构造吸声量的测量和厅堂的音质参量的测量等等。厅堂音质的参量测量除了在工程竣工以后进行,来验证声学的设计是否达到规定标准,有的时候还要在厅堂的建筑主体完工之后,进行内部装修阶段的时候进行,为施工最后的阶段进行必须的设计修改以及调整来提供可靠的科学数据。

5、可听化主观评价。对于十分重要的厅堂,必要的时候还要在计算机的仿真以及缩尺模型试验的基础上,使用相对先进的可听化的技术来进行主观的听音评价。可听化的技术是领用仿真计算,或者利用模型试验的测量来获得双耳的脉冲响应,并把它同在消声室当中录制好的音乐或者语言的“干信号”卷积,输出已经加入到厅堂影响的声信号,以供受试者进行预先的聆听完工后厅堂的音质效果。

6、组织的主观评价。对于重要的厅堂,在工程完工后,组织专业的演出以及主观的评价,来對建成后的厅堂的音质效果进行检验,是建筑声学设计的最后一个重要的环节。为了将主观观评价的工作做好,必须要仔细的选择演员、节目、乐队和参与进行主观评价的专业人员,才可以获得相对客观、满意的主观性评价结果,对厅堂的音质作出初步的鉴定

四、结束语

要想获得良好的听音效果,电声是条件,建声是基础。如果没有优秀的建声设计,一切优秀的听音效果都是纸上谈兵。因此,要实现高质量的听音效果,完善和优化在大型厅堂的建设是关键。唯有进行严格的、科学的建筑声学的设计,才能真正保证音质的良好。

参考文献

[1]GB50371-2006.厅堂扩声系统设计规范[S].

[2]建筑声学设计手册[M].中国建筑工业出版社.

[3]实用建筑弱电工程设计资料集[M].中国建筑工业出版社.

[4]建筑声学与音响工程-现代建筑中的声学设计[M].机械工业部出版社.

作者:苏俊

第二篇:荔枝大剧院整体改造的声学设计

[摘要]介绍荔枝大剧院改造的声学设计方案。

[关键词]荔枝大剧院;改造;声学设计;优化;音质;计算机模拟

1荔枝大剧院项目简介

荔枝大剧院容座1100座,是由江苏省广播电视总台倾力打造的多功能艺术表演剧院。荔枝大剧院的改造设计中,室内设计方为HPP亨派建筑设计咨询(上海)有限公司,建筑声学设计方为华东建筑设计研究院有限公司·声学及剧院专项设计研究所,双方紧密配合,不断互相融合,最终设计了视觉和音效俱佳的剧院,让观众获得满意的艺术体验。图1为效果图,图2为实景照片。

2声学设计方案

2.1功能定位对声学设计的要求

改造前的荔枝大剧院,主要的功能是各类电视综艺节目的录制。改造后的荔枝大剧院需要满足歌剧、舞剧、话剧、戏曲、杂技、会议、新闻发布和电视晚会演出,辅助以音乐反声罩,可满足交响音乐会、民乐音乐会等音乐会的演出。

由于剧院的主要功能产生了变化,剧院的声学设计也需要进行有针对陛的调整,主要体现在以下三个方面:

(1)建筑声学方面,由于主要功能是满足各类舞台剧目的演出、音乐会演出,因此,对观众的聆听体验有了更高的要求,但仍需兼顾电视节目录制功能,希望能有一个干净的声学环境。

(2)电声系统方面,声学设计需要提前对电声系统的扬声器布局、点位、覆盖进行规划,便于剧院扩声系统的设计建设。

(3)反声罩建设方面,对于音乐会的演出,在没有电声系统的情况下,需要使用音乐反声罩,才能达到较好的演出和聆听要求。

当然,以上的设计要素还需要纳入剧院整体的装饰设计中,同时也要考虑到满足舞台演出的各类功能性需要。

2.2荔枝大剧院的体型的声学优化设计

荔枝大剧院有椭圆型的观众厅和“品”字型的舞台。观众厅长约23.7m,宽约24.6m~30.7m,平均高约12.9m,舞台开口尺寸为18mX 10m。观众厅体积为8132m3,每座容积7.4m3/人。观众厅体量适中,适合歌劇、舞剧等综艺演出剧院要求。图3和图4为荔枝大剧院的建筑平面图和剖面图。

根据体型分析,着重对以下三方面采取声学优化措施:

(1)初始延迟时间ITDG的优化设计。初始延迟时间与声音亲切感密切相关。结合国内外剧院的数据分析:剧院的初始延时时间控制在30ms以内,亲切感较好;剧院的初始延时时间控制在25ms以内,亲切感优秀。荔枝大剧院观众厅的宽度略大,改造前初始延迟时间约38ms,声音的亲切感略差。由于是改造项目,原有土建墙体不能改变,因此,仅对八字墙形状进行局部调整,侧墙用室内造型方式做声学扩散造型,初始延迟时间控制在29ms,提高了观众厅声音的亲切感,优化观众的主观听闻感受。

(2)顶面和墙面反射声的控制。这一部分的设计体现在侧墙扩散造型和顶面造型设计上,需要确保每位听众听到的声音都丰满而细腻。参见图5的顶面声线分析图和图6的侧墙声线分析图。

观众厅楼座下高深比为1:1.72,不符合规范要求。由于本次改造中土建的高深比不能修改,因此,池座后区4排基本没有来自顶面的反射声。

(3)优化二次反射声的设计。由于观众厅是椭圆型的,宽度比较大,即使做了侧墙扩散,对于观众席中轴线区域的坐席,侧向声反射声强度比较弱。作为改善措施,剧院的楼座尽量延伸至台口,包围整个观众厅,楼座下部的吊顶采用弧形造型,增加楼座下部顶面给予池座观众席的二次反射声,尽可能地增加不同层次的反射声,提升每个坐席的观赏体验。图7为二次反射声示意图,图8为楼座下部顶面的弧形造型。

2.3音质指标设计

荔枝大剧院改造的功能定位:在使用电声系统的情况下满足歌剧、话剧、戏曲等舞台演出需求,兼顾电视节目录制。辅助以音乐反声罩的情况下,满足音乐会的演出。

(1)中频满场混响时间RT:1.20s±0.10s;

考虑到交响乐为兼顾情况,舞台上加设乐罩(演奏交响乐时)中频满场混响时间RT:1.40s±0.10s,混响目标值对于交响乐来说偏短,需要电声适当补充。

根据荔枝大剧院的体量和功能,初始建议的满场混响时间是1.40s±0.10s。由于较短的混响时间有利于电视节目的录制,并考虑到剧院人均体积不大,最终确定了以上混响目标值。

(2)混响时间频率特性:

低频比重BR:1.1~1.3(提高低频RT珂增强音乐丰满度)高频混响比重:0.8~0.9(降低高频RT珂提高语言清晰度);

(3)侧向反射系数LFE4:15%~35%;

(4)声场力度Gmind:-1dB~2dB;1.5dB~5.5dB(有乐罩);

(5)音乐明晰度G80(30)(空场):1.0~3.0;

(6)本底噪声:NR-30;

(7)每座容积:7m3/人~9m3/人;

(8)厅内任何位置上不得出现回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等声学缺陷。

2.4荔枝大剧院的用材介绍

根据音质计算,对于荔枝大剧院的室内用材进行了声学控制。

(1)观众厅的吊顶应是一个封闭面,以避免产生耦合效应。在整体装饰设计的“LED漫天星光、光影如梦如幻”创意顶面的前提下,要求每个LED的空洞做好封堵,同时在这层满是灯光孔的上部再做一层GRG封闭顶面,整个顶面材料的面密度≥50kg/m2,以避免过多的低频声能被吸收。

(2)观众厅的墙面,结合音质计算和体型分析,全部采用厚重的扩散造型,材料的面密度≥50kg/m2。

(3)栏板需要做扩散造型,避免反射声返回舞台,干扰演出,并采用厚重的扩散造型,材料的面密度≥50kg/m2。

(4)观众厅地板面料为木地板,在龙骨间隙用轻料混凝土填实,以避免地板共振吸收低频。

(5)座椅吸声系数吸声量在声学控制指标范围内。

(6)舞台吸声处理,确保舞台的混响时间接近观众厅,避免耦合现象。

(7)结合消声计算,设置暖通设备管路上的消声措施。

(8)观众厅和舞台的围合墙体隔声量达到60dB。

(9)观众厅和舞台均设置声闸,采用双道35dB隔声量的专业隔声门。

2.5荔枝大剧院的计算机模拟

在音质设计控制好用材的前提下,结合装饰设计方最终的室内方案和图纸,对大剧院进行了计算机模拟,以确保达到声学目标值。图9为荔枝大剧院的odeon模型,图10~图14为荔枝大剧院计算机模拟测色网格图,表1为荔枝大剧院计算机模拟结果。

对观众厅14个接收点的模拟计算结果进行统计分析,并结合观众厅内各声学参量的网格分布图,关于本观众厅的音质效果可以得到以下结论:

(1)对于满场条件下混响时间RT及其频率特性这一重要的音质评价指标,从模拟计算结果来看,观众厅的满场中频混响时间约1.13s,符合设计目标值。考察混响时间的频率特性:低频T30值相对中频T30值有一定提升,高频T30受到空气吸声的影响相对中频有一定的下降。

(2)中频声场力度平均值Gmid为1.7dB,符合设计要求。

(3)从观众厅内声场分布网格图可以直观地看出,观众厅内的声场分布相对比较均匀,最大最小声级的差值都在8dB以内,对于带有两层楼座的厅堂而言,即便是±4.5dB的差值,也是非常小的差别。再考察观众厅内相邻位置声级变化的趋势,可以看出声级变化是缓慢而连续的,这表明相邻位置的声级差异不明显,这也证明室内声场分布不仅是均匀的,而且不存在声聚焦、声共振等音质缺陷。

(4)从明晰度Go来看,平均值C80(3)等于4.8dB,模拟结果符合设计目标值。此外,从其网格分布图可以看出,分布均匀,变化缓慢而连续。

(5)清晰度平均值D50大于0.5,表明观众厅内具有良好的语言清晰度。其分布图显示该参量在整个观众席分布均匀,变化起伏较小。

(6)各频带LF砰均值均大于0.15,这说明本观众厅侧墙形状对侧向声反射有一定的贡献,来自侧向的声反射会丰富听众的空间环绕感。

通过对观众厅的室内音质计算机模拟计算结果的分析可知,混响时间T30、声场力度G、明晰度Cso等主要音质参量的模拟计算结果基本符合建声设计目标值。

2.6竣工后的音质检测

剧院整体项目建设完成后,进行了声学测试(空场),主要测试数据见表2。

对测试结果进行分析:

(1)混响时间测量结果:荔枝大剧院空场情况下,中频1.16s,低音比1.08。舞台上搭建乐罩后,空场情况下,中频1.48s,低音比0.91。

结合业主要求,场内混响指标是1.20s±0.10s(满场),座位的空满场数值差距较小,混响基本在目标低限值。混响时间频率特性还是较好的,即低频有一定提升,中频基本平直,高频由于空气吸声可适当下跌。

舞台上搭建乐罩后场内混响指标是1.40s±0.10s(满场),混响基本在目标低限值,但是乐罩的面密度过小,仅8kg/m2~12kg/m2,因此,收了较多的低频,频率特性较为平直、未能翘起。

(2)通过明晰度的测量结果,显示音乐明晰度较高,音乐细节的可识别度较高。

(3)语言清晰度达到了0.67,说明厅内语言声音的可识别度相当好。

(4)本剧院观众厅测量结果声场力度、声场均匀度、初始时延间隙都符合国际上较好的剧院的响度要求。

(5)本厅背景噪声达到NR-30的标准。

3总结和思考

荔枝大剧院投入运营一年来,成功举办各类演出近八十场,演出类型囊括了歌剧、交响乐、音乐剧、合唱、演唱会、戏曲、曲艺、歌舞晚会、电视综艺节目等大部分舞台演出形式。这些演出形式中,既有对电声依赖较强的流行音乐类节目,也有完全不使用电声系统的交响音乐会。总体来说,荔枝大剧院的声学设计充分满足了功能需要,演出的声音效果获得了国内外各演出团队的赞赏。

从专业的角度来看,由于受建筑条件和装饰的限制,荔枝大剧院的声学性能还是有可以改进的地方,一是低频问题;二是电影扬声器侧墙开孔的问题;三是反声罩和声桥的衔接问题。

(1)低频问题主要体现是流行音乐演出时,超低扬声器的能量无法均匀覆盖全场。

(2)剧院在功能设计后期,又增加了一组电影放映用的环绕声扬声器,导致侧墙的开孔增加,削弱了侧向反射声。

(3)由于剧院反声罩的结构和吊杆的结构限制,顶部反声罩无法同声桥衔接,导致交响乐演出时乐队前排的反射声能量较低。

对一个兼容性比较强的演出场所进行声学设计时,需要厘清什么是最核心、最常用的功能,什么是兼顾的功能,并由此进行核心的声学指标的设计。如:(1)荔枝大剧院舞台原开口22m,此次根据功能需求调整为18m,并且对舞台及八字墙造型、扬声器安装空间、字幕屏安装点位进行了优化设计。这方面虽然牺牲了舞台应用于电视拍摄的灵活性,但是确保了核心的演出功能。(2)顶部及侧墙的造型设计与声学功能方面,优化了反射声,但是在电影扬声器開孔方面做了妥协。(3)座椅选型方面,在考虑舒适美观的基础上,严格把控了座椅的吸声性能。

这些声学设计方面的坚持和妥协,最终体现在观众和演员的感受中。当然,声学设计也不是孤立的,如何在进行声学设计时兼顾剧院的其他功能和需求,比如观众的视觉体验、演出的舞美需求、灯光需求等,都有进一步探索和研究的价值。

(编辑:薛云霞)

作者:周克胜 夏媛

第三篇:广播电视技术用房声学设计规范探讨

【摘 要】 对比分析三个现行同时执行的广播电视中心专业技术用房声学设计规范,存在不同程度的指标过时、内容落后 及互相矛盾;总结需要精简合并的内容;并结合广播电视行业的新发展,分析现行标准与实际工程应用的适用 性,提出需要扩充与更改的内容,为将来修订新的设计标准提供参考。

【关键词】 广播电视;建筑声学;设计规范

1 前言

广播电视中心专业技术用房,声学要求远高于一般办公、编辑用房。其声学设计需要依照相关的标准规范执行,现阶段可参照使用的行业规范、标准共有三个:《有线广播录音播音室声学设计规范和技术用房技术要求》(GYJ26-86)、《广播电视中心技术用房容许噪声标准》(GYJ42-89)以及《广播电视录(播)音室、演播室声学设计规范》(GY/T5086-2012)。

在这三个标准并行使用期间,由于其内容存在不同程度的指标过时、规定重叠、指标相互冲突等问题,对广大设计、使用人员造成了困扰,亟待更新与优化。

伴随着广播电视工艺技术的发展,信息传播速度变快、范围增广、趋向网络化;录播工艺发展、设备性能提高带来的技术手段更新;广播电视系统设备的软件化、集成化等,广播电视工艺技术用房的噪声要求、音质要求、使用需求不断发生变化,设计规范需不断完善,以适配技术与需求的发展。因此出台更加全面、统一的广播电视技术用房建筑声学设计规范已是当务之急。

為更好地贯彻标准化改革需求,笔者针对现行的三个规范进行对比分析,比较各个规范之间的异同点,整理需要废除的过时指标、内容等,使之符合行业标准整合精简的需要;并结合广播电视行业的新发展,提出需要增加的规范内容,为将来修订新的广播电视技术用房建筑声学设计标准提供参考。

2 现行标准与规范的发展与现状

2.1 旧标准、规范的制定背景

制定广播电视技术用房声学规范的过程是在不断探索与研究中进行的。设计规范为了更好地指导工程设计,需进行不断的修正与更新。

20世纪50年代,中国广播电视技术用房声学设计属于起步阶段,没有形成系统的、统一的标准规范,设计时主要参照苏联广播电视行业相关的经验与做法进行。

60年代开始,综合以往工程经验,并借鉴苏联广播电视声学设计的相关规范,总结了一些适应当时工程应用的做法规范,但只在行业内部小范围内通行,并未体系化,形成行业标准规范。

80至90年代随着改革开放,广播电视行业进入蓬勃发展阶段,为广播电视技术用房制定统一的设计标准成为必需,通过借鉴BBC(英国广播公司)、IRT(德国广播技术研究所)、NHK(日本放送协会)的相关标准与规范,中国制定了广播电视技术用房的第一批行业标准,GYJ26-86及GYJ42-89两个标准均诞生于此时期,这些标准对当时的设计起到了很好的指导与规范作用。

2000年后,由于根据前人经验及国际相关规范所制定的设计规范与实际工程应用已经脱节,结合中国广播电视行业自身的新特点、新发展,制定了适应行业发展、内容更全面的行业新标准,如2012年颁布的GY/T5086-2012。

2.2 现行标准、规范的内容与现状

GYJ26-86由广播电影电视部设计院编制,于1987年开始实行,是中国第一套针对广播电视技术用房建筑声学设计的规范。这一规范主要内容为县级广播站(台)录音、播音室以及相关技术用房的声学设计。

GYJ42-89同样由广播电影电视部设计院编制,于1990年开始实行,主要对广播电视中心各类技术用房的背景噪声容许标准进行了规定。

GY/T5086-2012由中广电广播电影电视设计研究院(前身为广播电影电视部设计院)编制,于2012年颁布并实施。此规范除包括原有GYJ26-86规范内的设计内容外,还增添了新建、改建、扩建广播电视录(播)音室、演播室以及多声道录音控制室等新类型广播电视技术用房的声学设计内容。

以上所述的三个行业规范均为现行的广播电视行业建筑声学设计的主要规范,规范中存在着名词术语不一致、标准制定不统一等矛盾冲突,将在下文进行归纳分析。

3 现行标准、规范制定内容对比

3.1 名词术语描述不一致

在现行的三个标准、规范中,关于广播电视声学设计相关名词术语描述不一致,例如在GYJ26-86中“技术用房”、“控制室”、“噪声控制” 三个名词术语解释与GY/T5086-2012并不相同,如表1所示。

3.2 噪声容许标准制定不统一

GYJ26-86中所涉及到的技术房间类型单一,仅规定了四种技术房间的噪声容许值,分别为:录播室(语言)、录播室(音乐)、控制室与复制室、广播机房,如表2所示。

GYJ42-89对房间类型及分类进行了扩充,如将语言录播室细化为广播剧录音室、电视剧录音室;增加了广播语言录(播)音室、广播文艺录音室、演播室、导演室、编辑室、审听室等房间。

且GYJ42-89标准未对噪声类别进行分类,采用以技术用房的使用要求进行分类,且具体噪声容许指标也与GYJ26-86标准中所规定的指标不同,具体内容如表3所示。

与其他两个标准相比,GYJ42-89仅对房间容许噪声值做出了规定,并未涉及下文中的音质设计、风管噪声限值等其他内容。

在GY/T5086-2012中,针对各技术用房的噪声容许标准进行了更为细致的分类与规定,对技术用房功能、规模、标称面积有了更详细的划分;并考虑到具体使用需求的区别,增加了分级制度,可根据实际使用情况选择一级或二级标准,如表4所示。

3.3 音质设计内容不一致

混响时间为音质设计中可测量的重要指标。在早期规范GYJ26-86中,混响时间设计值只针对四种规定尺寸的房间:音乐录音室(80 m2)、音乐录音室(120 m2)、语言录播室(12 m2)、语言录播室(16 m2),如表5所示。

GY/T5086-2012中,根据节目类型和录音工艺的不同,按语言类录(播)音室、演播室以及文艺类录音室三种分类给出了不同容积中频(500 Hz)混响时间的推荐范围。至此混响时间推荐值由GYJ26-86中的单一数值改为在一定范围内取值,见图1~图3。同时给出了各技术房间混响时间相对于中频值各频率的容许偏差范围,见表6。

3.4 空调系统气体流速控制推荐值不一致

在GYJ26-86中,仅根据房间类型对不同风道位置的风速进行了规定,如表7所示。在GY/T5086-2012中,根据不同的噪声容许值对空调系统主风道、支风道、房间出风口的气体流速限值进行了规定,划分更为合理细致,具体如表8所示。

3.5 现行标准相关指标矛盾内容

上文所述各标准内存在的指标不一致现象,更多的是由于技术发展,为了适应工程需求对标准的更新完善所致。除此之外,在并行的标准中,还存在着一些内容相互矛盾、相互冲突的现象。

对比GY/T5086-2012和GYJ26-86两个声学设计较全面的规范,主要存在几个方面的内容矛盾。

(1)隔声设计

进行隔声设计时,在GYJ26-86中,隔声量主要采用125 Hz ~4 000 Hz 1/1倍频程进行计算,可在必要时使用1/3倍频程中心频率计算;而在GY/T5086-2012中,隔声量计算规定宜按100 Hz~3 150 Hz范围内1/3倍频程中心频率计算,或者125 Hz ~2 000 Hz范围内 1/1倍频程中心频率计算,并需预估100 Hz(1/3倍频程中心频率)或125 Hz(1/1倍频程中心频率)以下的低频隔声性能,对技术房间低频段隔声性能予以了更多的关注。

(2)隔声门设计

在GYJ26-86中要求,在录播室的出入口必须设置两道隔声门。而在GY/T5086-2012中,在录(播)音室、演播室的出入口处,可根据使用需求选择设一道隔声门或声闸(两道隔声门),同时规定了每道门的空气声隔声量要求。

(3)“房中房”技术要求

“房中房”构造中内套房与弹性垫层所组成的振动系统,其固有振动频率在GYJ26-86中规定应小于16 Hz,而在GY/T5086-2012中规定其固有振动频率宜小于10 Hz,对低频隔声要求有所提高。

(4)通风和空调系统的噪声控制

在GYJ26-86中规定,进行消声设计时,在125 Hz ~4 000 Hz(1/1倍频程中心频率)范围内进行计算;而在GY/T5086-2012中规定,应在31.5 Hz~4 000 Hz范围内(1/1倍频程中心频率)进行计算,同样提高了对低频段噪声控制的要求。

(5)机组隔振措施

为了减低系统的共振频率、减少振源的振幅,对设备机组进行有效的隔振,在GYJ26-86中规定,惯性机座宜采用重机座,机座质量相当于设备重量的2~4倍;在GY/T5086-2012中,惯性机座重量更改为宜大于设备重量的1.5倍。

(6)观察窗设计

观察窗设计倾斜角度在两个规范内的规定中表述也不相同,在GYJ26-86中规定观察窗临录播室一面玻璃应向上倾斜6°,然而在GY/T5086-2012中规定为隔声窗在临录(播)音室、导演室一面的玻璃宜倾斜6°以上,并未对倾斜方向做出规定。

3.6 現行标准对比结论

GYJ26-86与GY/T5086-2012的发布实施的时间相差26年,涉及内容、各项指标均有较大的差别。这些规范中内容描述不一致以及指标互相矛盾的情况给工程与设计人员造成困扰,需对其进行合并及精简。

GYJ26-86所提出的技术指标与内容已远远落后于现在广播电视工艺发展进程。

GYJ42-89由于其内容较为简单,大部分声学设计内容缺失,已不宜作为广播电视技术用房声学设计的规范参照使用。

GY/T5086-2012由于其颁布年限相对较短,内容较为全面合理,成为设计人员进行广播电视技术用房声学设计时的主要参照依据。但由于广播电视行业在近几年来呈现了大爆炸式的发展,各种新技术、新设备层出不穷,规范内的部分内容及指标已不能与工程应用相适应,对此标准的更新与优化也已迫在眉睫。

4 现行标准适用性分析

工程技术的发展与现行标准内容的不适应性主要体现在以下几个方面。

4.1 广播电视中心声学环境

广播电视中心技术用房声学环境要求从个体性向整体性转变。以往的声学设计只着眼于单个房间,如针对演播室、录音棚等分别进行声学设计;而在实际的工程中,需要从整个建筑物的层面进行考虑,房间的布局、通风和空调系统消声处理、设备的隔振处理等声学设计内容应是一个互相关联的整体方案,只考虑其中某个空间没有实际应用意义。

4.2 声学指标要求

在以往的设计中,声学指标的制定面对的是专业的工艺技术房间,房间本身的声学特性对录音、拾音、播出效果的影响较大,因此要求十分严格。

而近年来,广播电视节目的制作趋向于大众化,与唱片录制等高质量声音需求不同,广播电视节目的声音质量要求逐渐淡化;如针对录、播音室来说,拾音、录音工艺在不断发生变化,拾音、录音设备本身性能也有了大幅度的优化,以上改变降低了房间本身对音效的影响。

除此之外,新兴的网络直播、视频互动、访谈等节目形式本身对声音质量并不苛求,其配套的技术用房声学要求也不能和传统的技术用房相提并论。

在保证使用需求的前提下,相应的声学指标要求可做一定的调整。

4.3 实践过程

声学设计理论也是一个在工程实践过程中不断进行完善的过程,一些传统的设计理念经过工程实践的验证也在更迭。

声学设计规范中针对房间长宽高的比例要求是基于使得房间模式分布均匀,避免出现简并现象,尤其是针对小房间,低频简正模式的问题尤为突出,但房间模式的计算是基于房间墙面为刚性的基础上,工艺房间各个界面铺设吸声材料后,已具有一定的吸声系数,并非刚性界面。在早期的声学设计规范制定时已注意到此问题,没有采用BBC规范中根据公式计算出的严格曲线,要求已有所放宽;而考虑实际工程受项目投资、结构荷载、平面布置等条件的限制,房间尺寸往往不能精确满足现行标准中推荐的比例要求。

此外,在进行声学设计时,选用材料的声学特性主要根据实验室测量所得出的数据进行计算,在实际应用的过程中,由于声场分布、安装方式、施工工艺等因素的影响,材料的表观吸声性能均低于实验室数据,实验室数据并不能直接用于工程计算中。

4.4 技术用房类型

针对新型广播电视工艺技术用房的设计在现行设计规范中也存在空缺,如开放式新闻演播室、中央厨房、融合媒体用房,这些技术房间经常以大型、开放、联通的空间形态出现,以往针对封闭工艺技术房间的噪声控制要求、音质要求等都无法指导此类用房的声学设计。

现行规范中存在一些没有纳入设计范围内的技术用房,如节目译制后期的一整套技术用房,包括:动效录音棚、混录棚、拟音棚等,此类技术用房声学要求较高,在对标准进行修订时需,增加与之相关的内容。

除此之外,传统的广播电视技术用房也出现了一些新的形态,如设计规范中语言录(播)音室的面积控制在12 m2~50 m2,在实际工程中,存在一些只有少数人工作使用的单间制录音室,面积均小于此范围,而实际使用需求也不同于严格要求的语言录音室。

5 结语

在对广播电视技术用房建筑声学设计标准的修编中,需化繁就简,合并统一并行规范,通过对现行声学设计标准与工程实践应用中存在的不适应内容进行严谨的研究及讨论,并结合广播电视行业的发展状况增添新的内容,以保证设计规范与时俱进,内容完善,设计人员有据可依。

参考文献:

[1] GYJ26-86,有线广播录音播音室聲学设计规范和技术用房技术要求[S]. 北京:广播电影电视部设计院,1986.

[2] GYJ42-89,广播电视中心技术用房容许噪声标准[S]. 北京:广播电影电视部设计院,1989.

[3] GY/T5086-2012,广播电视录(播)音室、演播室声学设计规范[S]. 北京:中广电广播电影电视设计研究院,2012.

作者:王珏 韩雨桐 莫皎平

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