5.1环绕立体声的录音棚设计

保密类别编号

10

本科毕业论文

5.1环绕立体声的录音棚设计

院(系)别 none

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指导教师 error

中国传媒大学南广学院

2014年 4 月 24 日

摘要

论文重点是论述了5.1环绕声技术的录音棚设计,涵盖了声场设计,建声环境的相关标准,及怎样达到5.1环绕声的艺术表现力。涉及相关的音频系统设计,既可以运用于高清转播车,又可以运用于录音棚的音频系统。同时也介绍了关于音频后期处理所应用的软件、工作站及工作方式。另外，应用本设计在家庭影院，个人小剧场等。其中包含从声场到音频系统，和广播级的系统还是有差距的，在每一个设计上,都附有相关的设计图，简单易懂，操作方便，但是达到的视听效果也不次于广播级的艺术表现力。在文章的最后还有电影厅方面的设计，几近一个微型录音棚。这套设施足以满足听音爱好者对音质的要求。在家中即可享受音乐包围的感觉，这就是环绕声的艺术魅力所在。

关键词：音频系统；家庭影院；艺术表现力

ABSTRACT

Paper focuses on discussion of the Studio design 5.1 surround sound technology, covering the sound field design, acoustical environment-related standards, and how to achieve artistic expression in 5.1 surround sound. Of related audio systems design, either used in HD obvan, and audio systems can be used in a recording Studio. Also provides information on an audio post-processing software, workstations and applications work. Additionally, the application design in home theater, personal drama and so on. Which contains the sound field to audio systems, and broadcast system there is a gap, in every design, and is accompanied by related designs, simple to understand, easy to operate, but Visual effect nor the next to broadcast-quality artistic expression. In the last article there are cinema design, almost a miniature Recording Studio. This set of facilities is sufficient to meet the requirements of sound enthusiasts on sound quality. You can enjoy music at home surrounded by the feeling, which is the artistic charm of surround sound.

Keywords: audio systems；home theater；artistic expression

目录

摘要 ............................................................. I ABSTRACT .......................................................... II

绪论 (1)

一、声学设计 (2)

（一）硬件设施 (2)

（二）声场规划 (3)

（三）录音室观察窗的处理 (8)

二、系统设计 (12)

（一）多声道5.1系统 (12)

（二）控制间、录音间 (14)

（三）工作站Protools (15)

三、5.1 环绕声应用 (17)

（一）音箱系统 (17)

（二）家庭影院 (18)

四、转播车5.1声道 (20)

（一）转播车声学设计 (20)

（二）转播车噪声抑制 (22)

（三）电影厅声场设计 (23)

结语 (25)

参考文献 (25)

后记 (27)

绪论

当下为了追求高清图像俨然已经成为电视技术发展的方向，为众多消费人群所追捧，同时也成为了市场上热门的竞争之一。在我国，伴随着高清电视的发展趋势，伴音也随之进入全新面貌的领域。更多的电视用户想要看到的是，多声道音频带给家庭欢乐，成为日常生活娱乐的享受。目前，我国广播电视节目大部分仍然是单声道播出模式，但电视节目伴音多声道的制作，一定会成为电视行业的发展趋势。然而怎样在电视系统内部多声道音频的传输和存储的问题，变成了制约电视节目多声道制作的技术瓶颈。5.1 环绕声由五个分离的主声道(L/C/R/Ls/Rs)，和一个实现低频效果而非必要的、带宽受到限制的低频效果(LFE) 声道构成。由于六个声道的PCM信号数据量很大而且相对独立存在，不方便在电视系统中实现传输和存储，所以就要使用压缩编码技术，把数据量巨大的多声道音频信号压缩，使之能够在有限的信道和媒介中传输存储的数据。其实5.1声音系统来源于4.1环绕，不同之处在于它增加了一个中置单元。中央声道喇叭，负责再生配合屏幕上的动作，大部分时间它是负责人物对白的部分；前置左、右声道喇叭，则是用来弥补在屏幕中央以外或不能从屏幕看到的动作及其他声音；后置环绕音效喇叭是负责外围及整个背景音乐，让人感觉置身于整个场景的正中央。万马奔腾的震撼、飞机从头顶呼啸而过的效果，就是由它所赐；而马达声、轰炸机的声音或是大鼓等震人心弦的重低音，则是由重低音喇叭一手包办。这套系统的优点在于可获得更清晰的前面声音、极好的音场形象和更宽阔的音场以及真实的立体环声，从而可以聆听到前所未有的背景中的细微声音移动。

这个中置单元负责传送低于80Hz的声音信号，在欣赏影片时有利于加强人声，把对话集中在整个声场的中部，以增加整体效果。输出声音，使人产生犹如身临音乐厅的感觉。五个声道相互独立，其中“.1”声道，则是一个专门设计的超低音声道。正是因为前后左右都有喇叭，所以就会产生被音乐包围的真实感。

一、声学设计

声场设计与降噪技术,包括了声场、建筑风格均要符合视听标准。使听音者享受到音乐的快乐氛围。

（一）硬件设施

普通的房子是不能作为录音棚使用的，因为录音棚采用了科学的声学建筑手法。

玻璃一律是隔音的真空玻璃，包括门窗，也要做隔音处理。比如门，就要加牛皮筋来封死门缝。

地板要做成悬空的，先打一层龙骨，然后铺地板，最后铺地毯。墙壁要建造隔断，先打一层龙骨，龙骨架内可用的材料有玻璃棉、泡沫、玻璃纤维、等隔音材料。

1.录音棚声学缺陷的处理

录音棚的噪声来自多方面。既有来自录音棚外的噪声，主要可分为二类，一类来自录音棚建筑之外，例如过往车辆、飞机等所产生的交通噪声；另一类来自建筑物之内，但又在录音棚之外的噪声，例如大声交谈声、上下班时的喧哗声；也有来自录音棚的内部噪声主要来自空调系统，灯光控制系统和录音棚工作时，摄像机的移动噪声和工作人员的走动噪声等。

(1)噪声的传播：

噪声传入录音棚主要通过三种途径，一是噪声作用于墙壁、地板、天花板而产生振动，把声能辐射进录音棚；二是通过施工时留下的缝隙、没有密封的洞孔等经过空气传声传入录音棚；三是通过录音棚的墙面、顶面、或地面与外界的钢性联接通过固体传声而进入录音棚。

(2)噪声的控制：

录音棚的隔声问题主要是四周的墙以及窗户和进出的门。

隔声主要采用下面方法：

主要在于采用不同隔声量的多材质复合型隔声墙(多阻尼轻质隔声墙)及对外的窗密封，这样处理基本可以隔绝外界噪声对录音棚的影响。

将进出的门宜采用复合材料的国标隔声门。

通过处理基本上可以达到标准录音棚对空间背景噪声的国标要求，满足拾音空间的拾音要求。

2.混响时间的控制

混响时间是在声音在室内成长稳定后，声源突然停止发声，声音在室内将从稳态开始衰减，直至衰减到为原有声能的百万分之一时，这段时间被称为“混响时间”，也即声音衰减60dB所需要的时间。在拾音空间的设计中，恰当的混响时间，可以使声音更丰满，语言洪亮、音质饱满、富有渲染力。混响时间太短会使声音干涩无力，混响时间过长，使语言清晰度降低，音质缺乏节奏感和力度，因此在不同的性质和要求的空间，必须选择一个“最佳”的混响时间。处理方式主要是对声音中高、中、低的“杂质”频率进行有效的吸收，去其糟粕，留其精华。根据录音棚空间的特性，以及现有设备的良好灵敏度和声音后期的可塑性处理。

设计时针对高、中、低频部分的吸收，采用难燃透声织物饰面吸声结构和槽木穿孔板饰面吸声结构，能针对不同频段的声音进行有效的吸收。

（二）声场规划

1.房屋结构规划

录音棚对房间的要求非常严格。最少需要两个房间才能完成真正专业的录音任务。一个是录音室，另一个是控制室。一间用来录音(录音室)，给歌手唱歌用，另一间给录音师做录音和后期混缩(控制室)。录音时，歌手戴耳机，录音师用音箱。两间房的最大用处是可以避免控制室里的音箱的声音影响话筒的拾音。为了避免你的声音传出去影响邻居，也为了避免外界的声音传进来影响工作，房屋必须要能完全封闭，要能达到一定的隔音效果。

2.房间的大小、多少和形状

如果只是进行音乐制作或者混音，那么只需要一间房就够了。如果需要录音，只好用两间房（或者把一间房隔成两间房)一间用来录音，一间用来控制和监听。如果实在没有两个房间，一间房其实也行，但是在录音的时候，录音师就需要用耳机来监听，并且要杜绝一切可能的噪音(比如电脑风扇)。控制室与录音室是两个独立的房间，可以相邻，也可以不相邻。如果相邻的话，可以在房间之间打一个窗户，做成双层玻璃窗，这样在控制室里就能看到录音室的情况，方便交流。如果不相邻，或者不愿意打窗户，可以用摄像头和显示器来观察和交流。房间自然是越大越好，越高越好。这不是为了舒适，而是因为大的空间的声学。状况要比小空间好，也更容易改造和装修。房间大小和形状决定了它的自然混响和驻波、低频反射情况。声音在空气中传播时会慢慢损失能量，越大的房间，越不容易受到反射声和驻波的干扰。另一个方面，房间越大；由反射声所引起的驻波现象要比小房间平缓。国外声学专家建议控制室至少要

有70立方米才能保证高质量的声音再现，这样房间的长宽差不多是4*5.5*3米的样子。录音室的空间要根据你所要录制的声音来决定，理论上越大的声音需要越大的空间。录音室可以不必很大，国外的专业录音棚的人声录音间的面积通常在几平方米到二十平方米左右，这是因为人声要比乐器的声音小很多。

3.房屋声学处理

我们进行音乐制作和录音工作，对监听的要求是比较高的,不然会影响我们对声音的判断，音响作品质量。但是我们的房间，对我们的监听质量却是有重大的影响，首先是大家都比较注意的噪音问题，一个好的录音棚，应该有非常小的环境噪音和设备噪音。其次是大家都比较注意的驻波问题，这个问题是在低频区尤为明显，你听音乐时，会发现贝司的声音很奇怪，有的音显得声音很大很猛，有的音显得很弱。这不一定都是贝司音色的问题，这就是驻波造成的假象。驻波问题在个人工作室中显得非常突出，需引起格外注意。

最后是回声和混响问题。声音在房间墙壁里的多次反射，形成了回声和混响。小房间的回声问题很突出，也就是我们常说的“闷罐子声音效果”。解决这个问题的方法有两个：一是增加漫反射，这样可以稀释回声，二是吸音，尽量吸收到达墙壁的声音使之不再反射回去。

因此，对房间进行声学处理主要是解决以上这些影响声音的因素。没必要花费在美学装饰上面，一定要首先进行声学处理，然后才是美观。

4.房间的声学状况

噪音测试，这个不用测试，每个人都清楚自己房间的隔音和噪声情况。如果有噪声问题，那么需要加强隔音处理。驻波测试：播放一段扫频信号(Sound Forge等音频软件都自带有扫频信号发生器)。听听声音是不是忽大忽小，如果是，说明房间的驻波严重(注意：必须有一对不错的监听音箱)。如果有驻波问题，那么需要尽可能改变墙壁走向或者用大的物体来解决驻波问题。低频混响测试.:大声喊“咚……咚……咚”，越低沉越好，听听有没有混浊的混响。回声测试:拍巴掌，或者大声喊“啊…啊~一啊……”，听听有没有回声。噪音、驻波、回声/混响，是影响声音质量的三大敌人。

噪音大家都熟悉，解决噪音的办法是隔离，把房屋与外界隔离开，并且把室内所有的噪音源(电脑机箱等)都做隔离处理。驻波，是由墙壁的反射引起的。当声音通过空气传递到墙壁时，会反射回来。某些频率的声音的反射声的声波正好与声音源是相同的振动方向，那么这个频率的声音就会被加强，音量就变大了。也有些频率的反射声正好与源声音是相反的振动方向，于是这个频率的声音就减弱了。

所以我们只能想办法减弱驻波，而不可能完全取消驻波。我们知道，声音每经过一次反射，能量就会减弱很多。因此实际上驻波问题基本上都是由“一次反射(主反射)声”造成的，也就是指达到一次墙壁的反射声音。因此我们只要能取消“一次反射（主反射)声”，就可以极大的减弱驻波。取消“一次反射(主反射)声”做起来就简单多了，我们只要让墙壁的角度有所偏差，就可以让一次反射(主反射)声偏离我们的耳朵，这样就没有驻波问题了。图1左图是专业录音棚控制室里的声音反射情况，无论怎样反射，都不会有一次反射(主反射)声能到达录音师的位置。图1右图普通房间的声音反射情况，声音可以通过许多方法到达录音师的位置。

图1 专业与普通录音棚控制室里的声音反射

回声/混响，是由墙壁反射造成的。解决回声/混响的办法有两个：一是漫反射，二是吸音。漫反射的作用“稀释”回声和混响，让回声变成混响，让混响听起来更加舒展自然，漫反射也能有效吸收低频。在室内的关键部位(主要是后墙和天花板)设置大面积的漫反射装置就会大大改善室内声音效果。

吸音的作用其实没有我们想象中那么明显，这是因为普通的吸音材料只能吸收中高频声音。如果一个房间把中高频声音都吸收了，留下低频混响，那么这个房间的声音效果也是非常令人难受的。不同频率的声音，所需要的吸音材料是不同的。高频声音，我们只要用纤维状的物品，例如：各种棉制品，就可以吸收。而低频声音，由于波长变得很长，相应的我们的“棉絮”的纤维，也必须扩张到很粗的程度，才能吸收低频。我们可以简单算一下，2000HKz的声音的波长是340/2000=0.17米，而80 Hz 的声音的波长是340/80=4.25米，四米的波，足以穿过一切室内的障碍物。理论上解决低频响的办法，就是使用很粗的“纤维”，这种纤维是没有的，不过我们有其他物品可以担任：各种家具、柜子、箱子、床等一切大块的，硬质的物体。许多此类的障碍物组成在一起，可以吸收低频。请注意，并不是这些物体的表面材料在吸收低频，而是整个物体作为一个整体在吸收低频。有经验的人会发现，家具多、硬质碍物多的房子，没有低频混响；而家俱少、障碍物少的房子，低频混响比较严重，就是这个道理。另外，有些大型漫反射装置也能吸收低频。一个有意思的现象是：通常驻波与低频混响问题是一起出现和一起消失的，解决了驻波问题也就解决了低频问题。

声音像水一样是遇到缝就钻的，因此，应该尽理把房间封闭起来，隔绝一切与外界的联系。尤其是窗户，有条件的可以去到外面订做可以密闭的塑钢窗，最好是是双层的。没条件的，也应该用橡胶皮或其他物品做封闭处理，使之在关闭的时候能够完全密闭，不漏气。不过，如果室外是很安静的话，那就不必如此费劲了。反之，如果处在闹市菜场中，那最好用砖头水泥把窗子完全堵死。门、简单的作法是可以用棉制品或橡胶皮把上上下下的缝隙都密封住。还可以在整个门板上钉上橡胶皮或棉制品，隔音效果总比单单一个木板要好。专业的作法是定制夹层门，中间是空心的井且填充了纤维棉，最外层还包了橡胶皮和装饰皮革。另外，有条件的应该做两扇门，两扇薄门要比一扇厚门具有更高的隔音性能。电脑噪音的解决办法是给电脑做一箱子，把它隔离起来，当然这个箱子要特别制作通风通道。最好的办法是把电脑主机放到另一间房子里去，用延长线把鼠标键盘等外设连接过来。

隔声量(R) dB是录音棚的重要声学参数，控制好隔声量才能使音棚正常使用成为可能。结合现场实际环境噪音较高，制定出平均隔声量为6OdB，即只能容许投射到它表面的声能的百万分之一透过。本底噪音单值控制在25dB。要想理解隔音，就先要理解声音的规则。声音可以穿过任何开口，遇到坚硬的表面会被反弹回来同时利用振动把声音传递到下一个空间。

5.隔音方法

隔音的方法大体上可以分为两类，一，是主动阻拦；二，是被动吸音。

主动阻拦：就是用紧密的材料制成的物体去阻拦声音，比如砖、混凝上、橡胶皮等。但是要知道，声音在任何物体上都是可以传播的(只要这个物体可以振动)。因此我们必须要想办法阻止物休的振动。阻止振动可不能来硬的，相反用软的材料可以得到很好的效果。软的固体的隔音效果通常比硬的固体好，因为它不容易振动，就像打太极拳一样把振动给化解掉。橡胶皮是极好的材料。用橡胶皮包住整个房间，就会有非常好的隔音效果。另外，给硬材料加装柔韧的衬垫，也能有助于隔音。被动吸音：就是用吸音材料放置在声音必经之路上，声音被大量吸收，自然也就起到隔音作用。所有的吸音材料都可以充当此任。最常用的是岩棉，便宜又有效。通常我们都把两种方法结合起来使用，采用多层设计，像夹芯饼干一样，一层盖一层，各种不同的硬的、软的、吸音的材料相互结合。最终的隔音效果与材料、设计、整体厚度有关。

纤维棉能够大量吸收声音，声音被吸收了，自然也就没有了。同时纤维棉也能吸收振动。纤维棉价格便宜，是最经济实用的隔音材料，在装修录音棚的时候用量最大，纤维棉有好几种，最主要有岩棉和玻璃纤维棉。实际上植物纤维棉(如棉花、棉絮)的隔音效果也一样好，但是由于它不防火，而且时间长了会变质腐烂，所以大多录音棚中都不使用。岩棉〔矿棉)，是目前最实用环保的吸音隔音材料。比玻璃纤维棉更环保，更防火。但要注意岩棉是有不同规格和密度的，很多岩棉产品通常不环保，人体

接触会有不良反应，皮肤会痒很久。所以岩棉一般不能让它直接暴露在空气中，外面通常蒙一层纱布，装修的时候也必须要戴上手套及防护口罩。

薄的岩棉只能吸收高颇，不能吸收低频。三种不同厚度（100mm，75mm,50mm )的岩棉板的吸音系数也不同，不同厚度的纤维棉，对高频的吸收是一样的，但是对低频的吸收却有很大不同。岩棉通常的使用方式是夹在两层密封的硬板(通常是石膏板)中间。两层厚度为125mm石膏板间距50 mm，中间用木制支柱隔开，支柱之间相隔600 mm，空间内是47 mm厚的岩棉板。如果中间没有岩棉板，隔音效果就比较差，在不同频率下的不同隔音能力(声音通过这道墙时的衰减程度)，可以看这道墙对高音能力还行，对低音的隔音就不太好。

把厚度加厚到间距75 mm使用67 mm厚的岩棉板，并且两侧各有两层石膏板。隔音效果马上有了大幅度提升，尤其是低频。

阻拦式隔音材料连绵成片的橡胶皮是绝佳的音材料，它不仅能隔音，还能吸收振动。无论是单独使用还是与其它材料结合使用都具有非常强的隔音效果。更难能可贵的是，它对各种频率的声音基本都是“一视同仁”，连最难处理的低频也能有效解决。橡胶皮也是分不同厚度的，越厚当然越好。橡胶皮的一般使用方法是夹在两层刚硬的材料(比如石膏板)中间，在隔音的同时，还能帮助石膏板减小振动。像胶皮非常重，一般都论重量卖的，一卷橡胶皮通常重50公斤（薄的有十几米，厚的也就几米的长度)。

6.其他设施

越厚密度越大的材料隔音效果越好，砖、混凝土、水泥实际上是房屋建造的必须材料。这些坚固的材料主要是起到支撑和加固的作用，它们的隔音能力也很强，但是因为它们非常硬，却又会起到固体传声的作用。中空的砖的隔音效果比实心的要好。石膏板是房屋内的最里面一层，也是大量使用的室内装修材料。注意：各种普通泡沫材料，绝对不可以作为隔音材料使用，它们与玻璃纤维或岩棉有着天壤之别。普通泡沫，虽然有很好的保温和防震能力，但是隔音能力却很差，它们既硬又轻，是很好的传声材料。

不同的材料有不同的隔音能力，相同材料不同的结构也有不同的隔音能力。下面是几种常见的结构的隔音情况，声学上一般用“声音通过等级”(Sound Tran smission Class.简称STC)来表示隔音能力。我们无需了解什么是STC，只需要知道这些就行了：STC大于56,表示隔音能力非常强。STC 46到55，表示隔音能力比较好；STC 36到45，表示隔音能力还行。STC 26到35，表示隔音能力还凑合。STC小于15，表示几乎没有隔音。

安装有弹性的铁片支撑条，木条也行。这个支撑是用来在两层隔音层之间留出一定的空间的。在两层隔音层之间留出空间，可以更好地对声音，尤其是对低频声音进

行阻隔。安装石膏板，注意由于有弹性条的存在，因此石膏板并不与岩棉接触，中间有一定的空间。

石膏板都装好了，并且要用粘胶把缝隙全部密封起来，周围要用乳胶密封起来。铺上橡胶皮，然后再铺上一层石膏板，这种在两层石膏板中夹入一层橡胶皮的做法是非常常见的，既能隔音，又能减震，效果很好。最后把所有缝隙密封起来。如果能有双层的岩棉和橡胶皮，效会更好。下面是一个隔音效果特别好的带有较大夹层空间的例子。夹层空间可以有效阻隔低频声音。墙壁的隔音处理大致就是这样，你可以将之简化，或者加厚。天花板的处理原理也是如此。

门，最好是做成两个，里面一个门，外面一个门，形成双层隔音空间。每扇门都要加厚，原理上与墙壁是一样的，但为了节约成本通常要简化。门板的处理，原则上就是把门做成一堵可移动的墙，把门加厚，填充隔音材料(纤维棉、橡胶皮)。最好能用两扇门，里面一扇，外面一扇。简易的处理，可以用橡胶皮把上上下下的缝隙都密封住。还可以在整个门板是钉上橡胶皮，隔音效果很好。最好是橡胶皮加上纤维棉的混合层。没有橡胶皮，也可直接用棉制品。

在装修录音棚的时候，门和窗是装修的难点和重点。如果在这个环节上出现了问题，那么整个录音棚的隔音处理就前功尽弃了。所有的声音都会从门窗的缝隙中穿透。如果在门窗的处理中没有更好的装修方法，推荐一种简单有效的隔音门窗：塑钢门窗。因为塑钢门窗四周都是密封的，隔音效果接近专业录音棚用的隔音门窗。现在的塑钢门窗的款式多种多样，主要有平开式、推拉式、还有上悬式等。但是在录音棚里面，一定要用平开式或上悬式塑钢门窗。因为推拉式的门窗的缝隙要大一些，所以不推荐使用，窗的隔声性能主要在于占面积80%左右的玻璃的隔声效果，其次在于门窗的密封性能。这就取决于两片窗之间以及窗与窗框之间的密合度，所以在加工的时候，一定要把窗与窗框之间缝隙做得越小越好，安装的时候也要用玻璃胶封死。还有塑钢门窗的玻璃和塑钢框都要用橡胶胶条密封，隔音效果较明显。综上所述，一定要采用双层玻璃的门窗，要不就用塑钢门窗，内外对开。

（三）录音室观察窗的处理

1.观察窗

在录音室和控制室之间的隔墙中间开一个窗，便于录音师和录音员的交流。这个窗要做成玻璃的，（可以用钢化玻璃)，通常设计成双层或者三层的，中间那层玻璃做成有一定斜度(20度左右)。这样可以增强隔音效果，每一层玻璃和窗框的缝隙都要用玻璃胶密封起来，中间不要留下任何缝隙，否则会传导声音。而且玻璃一定要擦干净才能安装，否则安装完以后玻璃内侧的污垢是无法再清除的啊！因为要在墙上开窗，所以一定要注意安全！如果是承重墙，最好不要动！如果一定要开，要注意安全，记

住叫施工人员在开出的窗口上加一道梁。如果装修的房子是一间比较大的单独房间，可以把这个房间做一道双层墙隔开，分成录音棚和控制室。

做隔音处理的一个基本原则就是所有的缝隙全要堵死。所以各种粘胶、粘合剂、泡沫喷枪、封带是必不可少的。

龙骨也就是木制支柱。它本身不隔音，但它是隔音层的骨架。控制室前端的龙骨，中间大四方形的框框是控制室与录音室之间的窗子，两边的两个大“洞”是用来放置主监听音箱的。上面设计成斜面，是为了避免一次主要的反射声能到达录音师的位置。

除了木制龙骨以外，也可以使用有弹性的钢制龙骨。实验证明：薄的有弹性的钢制龙骨更不容易传递声音，比木制的龙骨的效果更好。

2.减振材料

这些材料本身不隔音，但是能减少振动，避免声音通过振动传递到下一个空间。这是一种很常见的弹性金属条，夹在龙骨与石膏板之间，它有一定的弹性。它把石膏板与木制龙骨(支柱)隔开，不让它们直接接触，它的弹性能化解震动，避免石膏板把震动传给龙骨。虽然看起来它不能隔音，但它能戏剧性地增强隔音效果。

这是一种特制的小垫片，两边都有胶，可以直接粘在材料上，夹在两层刚硬材料之间可阻止和隔绝震动。

3.吸音材料

吸音材料主要分为微孔型和纤维型的，它们并没有本质的区别，吸音原理就是给声音留下可进入的通道(无数连绵在一起的微小孔洞组成的通道，或者由数不清的纤维交叉在一起而形成数不清的细小缝隙)，声音一旦进去就出不来了；由于通道太乱太长，声音在里面钻来钻去左冲右撞，在这个过程中逐渐消耗掉能量，就起到了吸音的作用，所有的具有杂乱无章的很长的细微通道的东西可以作为吸音用途，比如棉花，各种纤维棉、海绵、地毯，但像普通泡沫、木板之类的东西就基本没有吸音作用。另外，针头的表面好似把许多根针捆成一捆从而形成的“平面”理论上是最好的吸音材料。声学实验室全是如此设计。原理就是声音到达“针头”状表面以后，不断地向里反射，而永远不会向外反射出来。这种表面能象黑洞一样把声音完全吸收。不过这种方法造价昂贵，而且也不一定需要这么彻底的吸音，所以录音棚都是采用前面的材料。

4.混响时间（T）

混响时间(T)是录音棚的重要声学性能指标。考虑到本录音棚主要以音乐录制为主，在这里将本录音棚设计为短混响录音室也称为强吸声录音室。此种标准主要考虑到现代的录音设备，尤其是音质处理的多样化，使得音色的创造成为了可能，因此短混响录音棚可以适应多种类型的录音需要，既可满足一般的语言录音，也可满足流行

音乐的录制。故混响时间应控制T=0.3S(允许误差I25Hz到4KHz)及接近平直的混响频率特征曲线，声场不均匀度控制在+30dB。

5.驻波与低频问题

驻波与低频是由墙壁的反射引起的，当声音通过空气传递到墙壁时,会反射回来。某些频率的声音的反射声的声波正好与源声音是相同的震动方向，那么这个频率的声音就会被加强，于是这个频率的声音就变大了。也有些频率的反射声正好是和源声音相反的震动方向，于是这个频率的声音就减弱了。几乎任何房间都有驻波问题，但程度有轻有重。墙壁相互平行、天花板和地板相互平行、室内没有大型障碍物的房间，通常都有严重的驻波。而室内不同的位置，又有不同的驻波。房屋大小不同，驻波的情况也不同。理论上，大房间的驻波现象要比小房间平缓，实际中也是如此。相对大房间的声音干涉要平缓得多。这就是为什么大录音棚的声学状况要比小录音棚好的原因之一。

国外声学专家建议每一个房间至少要有70立方米才能保证高质量的声音再现，这样的房间的长宽高差不多是4*5.5*3米的样子。

直角型的房屋，也会带来不同的驻波情况。最糟糕的是长宽高都一样或者成整数倍，这样声音在三个方向上的干涉都一样，会引发更剧烈的驻波。最好的情况是长宽高都不一样，让声音在三个方向上的驻波互相抵消。

低频的波长很长，而高频的波长很短，根据物理知识可以测算出，驻波问题主要发生在低频区。越往高频，驻波越来越轻。这与前面所说的大房间的驻波比小房间的驻波要轻，是一个道理。

通常，我们工作室的低频区的驻波是非常严重的，严重到完全影响我们对音乐的判断，你觉得某个贝司太重了，而实际上它并不重，是驻波使你误以为这个音很重。你又觉得某个音太轻了，而实际上它并不轻，是因为反射声与直达声相互抵消了，使你误以为它很轻。

对于我们多数人来说，从根本上解决驻波的方法有两个：1 改变声音反射的方向，可以通过改变房屋室内墙体形状，或增加反射板来实现。2 消除反射声。

前面已经说过，驻波问题主要发生在低频区，只要解决了低频驻波，整个问题基本上就解决了。因此解决驻波的方法实际就变成了：改变低频声音反射的方向。直接把墙壁和天花板做成特殊的形状。在专业录音棚里，一次反射(主反射)声根本不会到达录音师的位置，从而极大地避免了驻波现象。而在普通房间里，会有各个角度的多次反射(主反射)声能到达录音师的位置，有严重的驻波现象。

消除低频反射声。低频不仅仅会带来驻波问题，还会带来难以根除的低频混响。很多朋友可能会发现,你房间的低频是那样混浊和沉重，这就是低频混响。低频混响在空旷的小房间尤其严重。

布置这种特制的低频吸音板装置，最外层是复合木板，然后是纤维棉和空气层，最后用木板把周围密封，整个装置做成了一个密闭的空腔，空气层的厚度和板材的密度决定了能吸收多少频率的声音，越厚就越能吸收更低的频率。

这个工作室布置了各种不同规格的低频吸音板。可以发现，这些吸音板非常巨大，与那些只能吸收中高频的吸音板截然不同。(如图2)

图2 录音室隔音板外观

这是一种小型的吸音板，它本来不用来吸低频的，但如果把它斜在墙角放置，或者离开墙壁一点距离，那么它对低频的吸收就猛烈增强。使用方法很简单，这样的一些硬质的巨大的板型装置，可以有效吸收低频。注意并非是它的表面在吸收低频，而是整个装置作为一个整体在吸收低频。

图3 低频吸音板凹凸设计

墙体则是大的空腔（图3）可以吸收低频：所谓的低频吸音板里面都有空气层，也就是说它是一种小型的空腔。那么大型空腔就更强了，对低频的吸音更好。

二、系统设计

音频系统设计：多声道5.1环绕声系统，参照转播车内置音频系统，及电视台录音间音频系统。

（一）多声道5.1系统

1．5.1系统介绍

中央声道喇叭，负责再生配合屏幕上的动作，大部分时间它是负责人物对白的部分；前置左、右声道喇叭，则是用来弥补在屏幕中央以外或不能从屏幕看到的动作及其他声音；后置环绕音效喇叭是负责外围及整个背景音乐，使人感觉处在整个场景的最中心位置。而马达声、轰炸机的声音或是大鼓等震人心弦的重低音，则是由重低音喇叭组合构成。图4则是5.1声道环绕声系统平面。这套系统的优点在于可获得更清晰的前面声音、极好的音场形象和更宽阔的音场以及真实的立体环声，从而可以聆听到前所未有的背景中的细微声音移动。

其实5.1声音系统来源于4.1环绕，不同之处在于它增加了一个中置单元。这个中置单元负责传送低于80Hz的声音信号，在欣赏影片时有利于加强人声，把对话集中在整个声场的中部，以增加整体效果。5.1声道环绕声示意图（图5）传统的双声道系统已经逐渐得慢慢淡出，目前5.1声道音效处理系统是比较完美的影音解决方案。我们经常能听到“杜比5.1声道”，很多人却不知道杜比5.1声道的布置。

图4 5.1声道环绕声系统平面图5 5.1声道环绕声示意图

2．音频系统软件与硬件

一个完整的音频系统（图6）由音频信号源、音频效果处理与合成和记录或播出三个单元组成，在实践中音频系统可以根据使用环境情况、设备情况进行灵活配置。

音频系统的音频信号可通过两个途径获得：一是现场采集，也就是在音频节目制作现场采用具有声一电转换功能的话筒将音频节目所需的各种声音转换成为电信号；二是用MD、CD、DVD及磁带录音机等音频播放设备播放事先录制好的音频素材。在实际操作过程中，往往可以多种方式并用，例如，中音频信号源既有各类话筒，也有各种音频素材播放设备，它们输出的音频电信号可以直接送往调音台进行声音的合成与效果处理。对于非直播类的音频节目制作，也可以在拍摄现场将话筒采集到的声音信号先由录音机、录像机等设备记录下来，后期编辑合成时再用相应的播放设备播放出来，并传输给编辑系统或调音台。

记录或播出单元是音频系统与听众直接接触的部分，从音频效果处理与合成单元输出的信号一般用于3种场合：一是记录，由记录设备将其与视频画面一起记录在存储介质上；二是广播，实时音频广播播出或是与视频图像信号一起实时播出（现场直播）；三是扩声，提供给现场扩声系统（如：会议室），以及现场观众欣赏或乐队返听（监听）。

图6 音响系统的组成框图

音频效果处理与合成单元一般是以调音台为核心组成，其功能是对音频信号进行诸如电平调整、频率均衡、放大等各种必要的调整、混合处理，再将合成为节目的音频信号输出。均衡器的任务是对各个音频频段分别进行调节，分别控制各个频率点的增益，以达到调整音效的目的。为了使操作人员实时监控声音效果，调音台一般都设有监听装置（监听耳机或监听音箱）。

（二）控制间、录音间

1．空间设计

控制间（如图7）主要设备，由于录音室的长宽尺寸接近成整数倍，该类型房间会存在明显的音质缺陷。形成原因：驻波。两道平行墙体之间会产生驻波，当房间为正方形或长宽高成整数倍时，两组平行墙形成驻波的基频相等或成增数倍，这时会相互干涉，出现声共振、声染色、声场分布不均匀等声音质缺陷。当录音或乐器用途时，严重时可能导致“嗡嗡”的共振声存在，严重影响录音演播等使用功能。

图7 控制间设备图

解决方案：一、合理布置隔断房间，使得每个房间都能达到录音功能的“黄金比例”，房间长宽高在“黄金比例”时，室内音质最佳；二、墙面做吸声，减少反射，驻波就会明显消减，但必须要结合室内混响时间的计算，吸声过多会使得房间混响时间过短。三、局部构建不平行墙面，通过造型设计，局部漫反射。四、由于驻波往往会在墙角等地，可以在墙角安装“低频陷阱”。

2．音质要求

录音室对本底噪声的要求很高，为保证录制的节目有足够的信号噪声比，一般本底噪声设计为NR 20，室内背景噪声关空调时最好不超过25dB(A)。录音室要求一般录音功能即可，因此，设计本地噪声为30dB(A)。

现有的隔声都是采用原有的结构墙体作为维护隔声结构，后期的装修隔声不能满足专业录音室的隔声要求，施工做法有一定的偏差，所以，在现有的基础上加装一层轻质复合隔声墙体，采用高容重的吸声棉，多层不同厚度的板复合形式来解决低频隔声的问题。设计平面图如图8。

图8 录音室平面设计图

（三）工作站Protools

1．工作站简介

ProTools是Digidesign公司出品的工作站软件系统，最早只是在苹果电脑上出现，后来也有了PC版。在Protools 8版本以前，ProTools系统是由ProTools软件和它所支持的硬件共同组成。并不是说你有ProTools软件，就可以安装在你的电脑上用的，如果没有它所支持的硬件，这个软件你是根本无法安装使用的。从Protools 9以后，A VID公司解除了与硬件的强行捆绑，软件可以单独发售单独安装在PC和MAC电脑上，PC电脑需要有支持ASIO驱动的音频卡即可正常运行；而苹果电脑上则板载声卡都可以运行。

现在的ProTools系统，在这个新的M-Powered版出现后，可以分为三大版块。

高端的HDX系统：由带DSP的HD卡、音频接口、MIDI接口、同步器、控制器等组成。低端的LE版软件，硬件有M-box/Digi001/Digi002/Digital003：LE版的ProTools在进入21世纪后，也有了PC版。

M-box：USB接口的音频接口，只能用ProTools版软件，LE版本在很多方面都是有限制的。Digi002：Digi002的推出，让之前多年的Digi001音频接口下课了，这个Digi002，是由火线音频和控制台共同组成。2004年，由于大财团A VID的并购，Digidesign和M-Audio成了一家人。M-Audio的数字音乐设备产品价格相对低廉，如果为M-Audio的音频接口配上ProTools软件支持，是有更多的大众可以使用到ProTools了。