文章來源：維也納聲學 時間：2024-09-23
1,、聲環(huán)境概述
所謂聽音室,，實際上是一個很廣義的概念,，小型聽音室的音質(zhì)是由聲源的音色結(jié)構(gòu),、電聲系統(tǒng)的質(zhì)量,、室內(nèi)的聲學條件,、聆聽者的音樂修養(yǎng)及心理因素等相互作用的結(jié)果,。根據(jù)環(huán)繞立體聲或立體聲音響效果,，小型聽音室的用途主要有3種：一是以欣賞音樂為主的小型音樂廳,，可采用3/2方式的A環(huán)繞立體聲系統(tǒng),，要求混響時間稍長；二是以看DVD影碟或電影錄像為主的小型影院,，可采用5.1方式的AV環(huán)繞立體聲系統(tǒng),，要求混響時間稍短,，以保證電影的對白清晰；三是以看戲劇,、雜技,、球類比賽等為主的室內(nèi)小運動場，可采用CinemaDSP環(huán)繞立體聲系統(tǒng),，要求混響時間在0.35～0.5s,，根據(jù)需要還可采用人工混響技術提供各類不同的聲環(huán)境感和空間感。
2,、影音室聲學設計指標
聽音室的房間音質(zhì)應滿足電聲產(chǎn)品,、設備、系統(tǒng)音質(zhì)主觀評價的要求,。音質(zhì)設計應包括房間尺寸,、混響時間和吸聲與擴散處理。聽音室聽音區(qū)內(nèi)傳輸頻率特性宜平滑,，應無可察覺的聲染色,，并不應出現(xiàn)回聲、顫動回聲,、聲聚焦和共振等聲缺陷,。
2.1 混響時間
在頻率為500Hz時，小型和中型聽音室的混響時間應在0.3s~0.5s之間（圖1）,，大型聽音室的混響時間應在0.4s~0.6s之間（圖2）
圖1 小型和中型聽音室頻率500Hz時混響時間T的范圍
圖2 大型聽音室頻率500Hz時混響時間T的范圍
②混響時間的頻率特性,，相對于500Hz的比值宜符合表2的規(guī)定。
表2 各頻率混響時間相對于500Hz的比值
聽音室 | 中心頻率（HZ） | |||||||
63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
小型/中型 | 1.0~1.1 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | — |
大型 | 1.0~1.2 | 1.0~1.1 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.8~1.0 | 0.8 |
2.2,、允許噪聲級
聽音室內(nèi)噪聲級不應超過表3的噪聲評價曲線NR值的規(guī)定,。
表3 聽音室的噪聲容許標準
聽音室環(huán)境 | 噪聲容許標準 |
通風、空調(diào)設備關閉時 | NR-15 |
通風,、空調(diào)設備開啟時 | NR-20 |
2.3,、圍護結(jié)構(gòu)的隔聲
聽音室圍護結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能和聽音室頂部樓板的撞擊聲隔聲性能宜符合表4和表5的規(guī)定。
表4 聽音室圍護結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能要求
構(gòu)件名稱 | 空氣聲隔聲單值評價量（dB） | ||
隔墻,、樓板 | 計權(quán)隔聲量Rw | ≥60 | |
隔聲觀察窗 | ≥55 | ||
隔聲門 | 簡易隔聲門 | 計權(quán)隔聲量+粉紅噪聲頻譜修正量（Rw+C） | ≥35 |
帶聲匣隔聲門 | ≥40 | ||
不帶聲匣隔聲門 | ≥45 | ||
外墻 | 計權(quán)隔聲量+交通噪聲頻譜修正量（Rw+Ctr） | ≥45 | |
表5 聽音室頂部樓板的撞擊聲隔聲性能要求
樓板部位 | 撞擊聲隔聲單值評價量（dB） |
聽音室頂部樓板 | 計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級Ln,w＜40（實驗室測量） |
計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級Lnt,w＜40（實驗室測量） |
3,、聽音室的基本要求
聽音室的設計要遵循一些基本的原則：
3.1 房間尺寸
選擇合適的房間比例、或使墻面不平行,、或增加擴散,，避免或減輕駐波的影響。矩形房間駐波產(chǎn)生的根本要素是長,、寬,、高之比。若尺寸比例不合適，房間內(nèi)的某些位置在一些頻率點上會形成峰谷,，引起可聞的聲染色,。聽音室可分為小型、中型和大型三種類型,，各種類型的對應的房間標稱面積,、房間高度和房間比例宜符合表4.1的規(guī)定。如果采用其它比例,，應進行室內(nèi)諧振頻率的計算,，避免產(chǎn)生孤立,、成群的簡諧振動及駐波,。
表4.1 聽音室房間尺寸推薦值
項目 類型 | 標稱面積（㎡） | 房間高度（m） | 房間高（H）寬（W）長（L）尺寸比 |
小型 | 25~80 | 2.7~3.0 | 1:1.6:2.5,1:1.5:2.39,1:1.96:2.59 |
中型 | 80~200 | 3.1~4.9 | 1:2.5:3.2 1:2.27:3.14（應在H≥4.1m時選用） 1:1.96:2.59（應在H≥4.6m時選用） |
大型 | 200~500 | 5.0~8.0 |
3.2 混響時間
混響時間合適，使臨界距離盡可能遠,。聽音室內(nèi)的反射聲和混響聲對整個聲音的質(zhì)量影響較大,，吸聲材料的多少、類型以及放置位置決定室內(nèi)混響時間（T）,、混響聲場的均勻性即擴散程度,。混響時間的測量應利用粉紅噪聲源,，用1/3倍頻程的頻率點,，在無聽音人員空場的情況下進行，根據(jù)國際標準規(guī)定,，混響時間T和頻率的均勻性為：在125Hz～4kHz之間,，T的平均值在0.25～0.45秒，頻率特性應平直或低頻稍長,、高頻稍短,，且在該頻率內(nèi)各點單個測量值與平均值之差不大于25%；125～165Hz內(nèi)取0.35±0.05秒,；200Hz～4kHz取0.3±0.05秒,，允許T偏離中頻平均值25%以上。根據(jù)實際經(jīng)驗,，若聽音室主要用于聽音評價,，混響時間在0.3～0.4秒效果較好，不能太短,，否則會使開闊感變差,；如果混響時間過長，聲像定位便不夠清晰,，但開闊感較好,。
3.3 傳輸頻響
在選定聲激勵點、聲源位置和接收點即傳聲器或聽音人耳位置后，幅頻響應的不均勻度應在規(guī)定范圍內(nèi),。測量使用正弦信號,，也可用粉紅噪聲信號。評價立體聲產(chǎn)品,，聲場的不均衡（左右二聲道的對稱值）應比單聲道要求更高,。
3.4環(huán)境條件
在無聽音人員空場時，燈光,、空調(diào)開啟情況下,，聽音區(qū)背景噪聲應低于25dB；有工作人員后不得超過35dB,。房間內(nèi)不得有低頻嗡嗡聲,、高頻咝音或顫動回聲等。在距聲源1m處,，100Hz～5kHz頻率范圍內(nèi)使用95dB以上的聲級儀器測量室內(nèi)環(huán)境時,，不應有任何異常諧振和顫動回聲。由于聽音評價的可靠度受環(huán)境條件極限值的影響很大,，環(huán)境溫度為15～30℃,，最好20℃；相對濕度為25～75%,；氣壓為360～1060Hg,，室內(nèi)燈光要柔和，不要直射聽音人的眼睛,。
3.5 聽感
采用相應于該房間用途的聲樂和語言節(jié)目帶,，由一組受過訓練的評價人員，在指定的聽音位置上進行評價,。聽音評價結(jié)果要確定和分析,，并排除由于房間聲學條件或是由電聲系統(tǒng)引起的缺陷，必要時可用演員原聲進行特定參數(shù)的評價,。
以上就是建立專業(yè)聽音室要遵守的五個標準,，按照這五個標準建立聽音室，會有意想不到收獲,。
一個簡單的聲學處理實例如下：
4,、聽音室的聲學設計
4.1聽音室的環(huán)境設計
小型聽音室的環(huán)境設計可采用下述步驟。首先,，選擇合理的房間和位置,，最好遠離交通干道或繁華街道。其次,，合理設計房間的容積,、形狀及長、寬、高的比例,，最好滿足黃金分割率,，即房間的長、寬,、高比例為1.618 ：1 ：0.618,。良好的小型聽音室容積建議設計在90～120m2，較大的容積可獲得更好的音質(zhì),。小型聽音室允許混響時間為0.35～0.5s,，要求在125～4000Hz頻率范圍內(nèi)具有平直的或者低頻平直、高頻稍長的混響時間頻率特性,，并且不得有低頻嗡嗡聲,、高頻咝咝聲或顫動回聲等缺陷，使混響時間測量值和選取值的允許偏差在±0.05s范圍內(nèi),。然后按照要求的混響時間計算出所需的吸聲量,，根據(jù)吸聲量決定吸聲材料的選取,、規(guī)定他們的布置和安裝方法,，并兼顧美學效果進行室內(nèi)裝修，以達到聲學設計的要求,。許多典型房間的室內(nèi)平均混響時間的實測結(jié)果總是偏長,。用125Hz的音頻信號頻率實測，40m2的客廳平均混響時間約為0.67s,；15m2的臥室平均混響時間約為0.53s,。雖然放置軟椅、沙發(fā)等家具能減小一點混響時間,，但仍不能滿足設計要求,。并且室內(nèi)噪聲級較高，樓板隔振也不好,，因此直接用作聽音室,，其音質(zhì)不會太令人滿意，有必要進行改建或裝修,，以改善其音質(zhì),。
4.2混響時間
通常聽音室在保證語言清晰的條件下，要求聲音圓潤,、豐滿,。為滿足混響時間的要求，房間需進行聲學處理,，即在不同位置鋪設不同類型的吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu),。聲學處理的材料應就地取材，室內(nèi)吸聲結(jié)構(gòu)的分布要兼顧聲學和建筑的要求。聽音室的容積大一些有利于聲學設計,，有利于減弱低頻共振的不良影響,。如音質(zhì)要求較高的聽音室容積取160m3，中頻混響時間為0.4±0.5s,，室內(nèi)噪聲級要求35～40dBA,。
這時在聽音室內(nèi)聽音效果較好的下限頻率約100Hz。若房間的長度（L）,、寬度（W）,、高度（H）的比例為黃金分割率，則由V=LWH可算出相應的數(shù)值為L=8.7m,，W=5.4m,，H=3.3m。在給定房間的容積和邊長比例后,，計算混響時間作為吸聲處理的依據(jù),。由于聽音室不滿足導出混響時間計算公式的條件，因此計算不需要精確,。在施工過程中,，用測量結(jié)果來調(diào)整吸聲處理和修正計算值，多次反復進行處理,，就可獲得期望的混響時間和混響頻率特性,。
4.3小型聽音室的低頻混響時間
在專業(yè)音響設計中，常用混響時間描述廳堂內(nèi)聲能的衰變情況,，但對于小型聽音室,，低頻混響時間與低頻簡正波的衰變概念密切相關，他已不是原來的混響時間的概念,，而是經(jīng)典混響時間的延伸,。正確描述小型聽音室的低頻衰減過程應該采用波動的概念，即以各個簡正波衰變來描述,。由于聽音室的容積小,，低頻簡正波的數(shù)量少，各頻率簡正波的分布不均勻,，簡正波的阻尼不同,。因此，兩個相鄰頻率的簡正波在衰變過程中會產(chǎn)生干涉效應,。有時還會聽到與原激發(fā)頻率相鄰的聽音室簡正波的衰變,，而不是原來聲信號的衰變。在聽音室聽到的混響是錄音環(huán)境與聽音室的混響效果之和,。因此,，通常要使聽音室的混響時間短些,，以便聽節(jié)目時有臨場感。由于聽音室的阻尼增大,，簡正波的共振也不那么強烈,，從而使共振帶寬增大，幅頻響應比較平滑,。聽音室的混響時間同時受錄音室和聽音室的影響,。
4.4小型聽音室的音質(zhì)設計
4.4.1可從以下3種聲學處理方法去考慮：
（1）前部（主音箱附近）采用寬頻帶吸聲，后部采用擴散處理,。
（2）前部（主音箱附近）以反射為主,，后部采用吸聲處理。
（3）室內(nèi)采用均勻吸聲為主,。
聽音室的音質(zhì)是聲源,、室內(nèi)的聲學條件、聆聽者的音樂修養(yǎng)等相互作用的結(jié)果,。目前聽音室的聲學設計和控制雖然沒有標準的模式,，但對立體聲或環(huán)繞立體聲的聽音室，最好采用第一種方式,，可使立體聲定位好,，空間感明顯，聲音清晰且無染色效應等,。
4.4.2小型聽音室的聲學特性小型聽音室的聲學特性與大型廳堂有明顯的差別,，設計時要考慮其特殊性。小型聽音室的音質(zhì)問題主要表現(xiàn)在低頻段,，目前電聲系統(tǒng)重放的頻率范圍低端可達20Hz。對于小型聽音室,，其聲場在低頻段具有以強駐波方式為特征的共振,，容易產(chǎn)生聲染色，對聽音室傳輸響應,、聲場分布有很大的影響,。同時聽音室的聲學特性由聽音室的容積、形狀,、邊長的比例及吸聲材料的布置所決定,。因此設計時，只有混響時間可定量估算,，其聲學特性只能定性考慮,。
案例：北京榮耀終端有限公司聽音室
北京榮耀終端有限公司聽音室主要應用于專業(yè)級別聽音室，同時為后續(xù)引入專業(yè)多聲道聽音技術和環(huán)境擴展準備,，達到提升和改善手機耳機多聲道體驗目的,。用于音樂外放,，耳機等調(diào)試，驗證,，對比聽音,。
為避免小房間內(nèi)出現(xiàn)駐波現(xiàn)象，房間體形嚴格按照比例建造,。房間尺寸高3.2m,，寬4.5m，長6.1m,，高：寬：長=3. 1：4.4：5.9=1：1.41：1.90,，房間駐波響應平坦。
為保證聽音室有足夠的聲音豐滿度,，聲音立體具有空間感,，音質(zhì)飽滿豐富，中頻混響時間取值控制在0.35±0.1s范圍內(nèi),。房間背景噪聲滿足NR-15評價曲線,。
為了控制混響時間和消除平行墻面間的顫動回聲和回聲，在側(cè)墻上間隔交錯配置了矩形擴散體和軟包吸聲材料,。
前墻和天花均安裝擴散體,，符合聲場擴散要求。為了更好的控制前期反射聲能,，在首次反射區(qū)域采用了強吸聲處理,，吸收掉過強的首次反射聲能，保證在前期直達聲的強度高于反射聲,，聲音更具有空間感,。同時保證側(cè)墻漫反射的擴散，在側(cè)墻增加布置擴散體,。
聽音室內(nèi)的噪聲控制,，采用 “房中房”浮筑隔聲結(jié)構(gòu)。
聽音室建成后現(xiàn)場實測混響時間為0.30s,，特性平直,，各項指標都達到了設計要求，反應效果較好,。
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