演播室建筑声学设计基础原理

刘孔泉

广播电视演播室是节目制作的一线场所，良好的声学环境是制作高质量节目的基础保障。随着电视节目的全面高清化，演播室对声学指标的要求并未随着录音技术设备的发展而放宽，反而对声学设计人员提出了更多、更新的要求。

首先，在高清演播室内，呈现大型化和开放性的趋势。在此条件下，多声道的同期录音将日益增多，因此，室内的声学环境应进一步探讨和研究。

其次，在录音控制室内，多声道重放和监听有严格的声学要求，声频设备也应符合一定的技术要求。从而保证节目的录制质量能达到国际认可的基本要求。

值得注意的是，广播电视节目音频系统的经历了从单声道、左右立体声系统到多声道环绕声系统的过程，并且，还在发展。在多声道环绕声系统中，5.1声道的环绕声系统是最具有代表性的。5.1声道环绕声系统是在目前广播电视技术条件下，可以采用的一种经济合理的多声道重放系统。

大型综艺演播室

近年来的工程设计中，也有一些电视台对噪声控制缺乏重视，如认为现在演播室“开门也可录音了”等等，甚至以在大型活动的现场报道中使用临时直播间的案例来说明演播室不需要特殊声学设计。这种想法十分危险，极易导致声学施工质量不可控，最终导致完工的演播室在声学上“不能用”。事实上，随着观众对电视节目质量要求的日益提高，近些年如奥运会、大型车展、大型群众活动的现场直播中，越来越多的广电媒体开始选择建设具有相当隔声隔振水平的现场直播间以满足节目制作的要求。

车展临时搭建的直播间

演播室内的噪声和振动控制

演播室内部对噪声和振动的控制有着严格的要求。一般来说，较低的背景噪声环境，更加有利于传声器的摆放，能够得到更好的拾音效果。

不过，在广播电视综合建筑中，为了达到较高的噪声控制水平，可能造成工程总投资的大幅度提高，并且可能涉及到较为复杂的隔声隔振做法，这也会提高因为施工质量不过关或局部施工疏漏而导致的隔声构造失效的风险。

因此，在工程中，我们建议按照演播室不同的节目制作类型、房间尺寸、投资情况等，提出不同等次的本底噪声控制指标。

演播室本底噪声表

房间名称	规模	标称面积（㎡）	噪声容许标准
房间名称	规模	标称面积（㎡）	一级标准*	二级标准*
专题演播室	小型	80、120、160、200	NR20	NR25
	中型	250、400	NR25	NR30
	大型	600、800、1000	NR25	NR30
综艺演播室	中型	250、400	NR25	NR30
	大型	600、800、1000	NR25	NR30
	超大型	1200、1500、2000……	NR25	NR30
录音控制室	-	20～40	NR25	NR30
电视导演室	-	80、120、150	NR25	NR30

需要注意的是，上面的本底噪声控制指标是针对“稳态噪声”而言的。所谓稳态噪声，主要由建筑物内部空调等动力设备产生的连续噪声。此外，演播室内的灯具、LED大屏幕等设备在工作状态下的噪声也应以不超过上述标准为宜。下的噪声也应以不超过上述标准为宜。

对于非连续稳态噪声，例如穿高跟鞋或硬皮鞋走过发出的声音、手推车经过的声音、走廊上大声喧哗的人群、楼下汽车鸣笛声、突发的手机铃声等等……这些噪声影响并非事先可以预测或进行定量分析，因此在规范上无法定量进行控制。声学设计时应该充分考虑各类可能出现的噪声影响，并尽可能通过隔声设施或区域管理控制等方式尽可能降低非稳态噪声带来的干扰。原则上，应根据非稳态噪声与其它稳态噪声共存时的掩蔽效应进一步确定。与对于稳态噪声的容许标准相比，各频段要再低6dB以上。

在工程设计过程中，声学专业要与建筑、结构、机电等各专业协调配合，共同完成演播室的噪声和振动控制设计。

对于广电中心工程，声学设计需要通过对建筑平、剖面关系的分析和调整来实现基本的“闹静分开”。

一般来说，演播室以及控制室等节目制作房间无论水平方向还是垂直方向均不应与空调机房、水泵房等设备用房相邻。在一些高层项目中，由于建筑空间限制，当演播室无法避免地与上述“噪声振动源”相邻时，就要采取特别的隔声隔振构造进行处理，需要特别指出的是：这些复杂的隔声隔振构造可能对高层建筑带来不必要的荷载压力，也可能过分侵占机房使用面积。同时，需要注意到，由于国内工程施工质量相对较差，建筑工人素质不高，过于复杂的构造很可能由于施工质量不过关而失效。

演播室除了应在平、剖面关系上尽可能不与设备机房相邻之外，原则上也应当尽可能不和其他演播室或节目制作用房相邻。由于演播室往往带有扩声系统，或用于录制大中型节目而带有大量观众，这样的房间在节目制作时对于其他技术用房来说就变成了不折不扣的“噪声源”。在局促的广电中心大楼中合理布置演播室，尽可能避免出现因为需要解决相邻房间干扰问题，而花费大力气做附加的隔声墙或隔声吊顶等措施。

此外，演播室周边区域应当尽可能减少无法控制的噪声，例如不宜在公共区域设置演播室、不建议演播室紧邻城市主干道、紧邻地铁线路等。考虑到大型演播室在使用时可能带有大量的观众和演职人员，对噪声控制要求较高的文艺录音室、中小演播室等应当尽可能避免设置在大演播室候场区域附近。演播室主要出入门不宜与其他演播室的门相对，以防止由于人员出入使演播室之间出现噪声干扰。

演播室平面干扰示意

（1）围护构造的隔声：

高清演播室的围护结构应根据周围的噪声环境和演播室内的容许噪声标准，具体分析确定。影响高清演播室的噪声源有：

外部噪声：飞机、汽车、地铁和轨道交通等产生的交通噪声以及雨噪声；

建筑内部的机电设备：通风空调系统设备、发电机和变压器等产生的噪声；

节目制作的产生的噪声：相邻演播室的节目声、道具搬运声等

其他：如建筑物内的人员活动产生的噪声等。

根据我们多年来的设计经验，对于不同类型的演播室相邻的情况下，建议的空气声隔声性能指标如下：

相邻演播室之间空气声隔声指标要求

演播室分类	计权隔声量Rw（dB）
演播室分类	新闻演播室	专题演播室	综合演播室
新闻演播室	50-60	60-70	不宜直接相邻
专题演播室	60-70	65-75
综合演播室	不宜直接相邻	不宜直接相邻

演播室与技术用房之间空气声隔声指标要求

演播室分类	计权隔声量Rw（dB）
演播室分类	走道	导控室	调音室	空调机房
新闻演播室	50	55	60	70
专题演播室	55	50	60	65
综合演播室	55	45	60	65

需要说明的是，为了便于工程实际应用，我们建议在工程建设中按声压级差（单位：dB）对隔声量加以描述和说明。这一指标相对隔声量指数（Rw）更加便于现场直观测量，同时也方便非建筑声学专业工作者对隔声量的大小建立直观感受。

但是在设计文件、计算书以及验收报告中，应采用规范要求的隔声量指数（Rw）以满足标准化要求。

一般来说，建议使用均质重墙作为工艺技术用房的围护墙体。实心砖砌块墙体施工相对方便，同时也容易达到既定的隔声指标。在厚实的砌块墙体中设置管线、接线盒等也能够方便地通过填缝、抹平等方式对可能的漏声加以修补。

随着建筑材料、技术和环保要求的发展，一般建筑越来越多地采用空心砌块墙体或轻质复合构造墙体代替实心砖墙。尤其是对于高层建筑，为了尽量减少墙体的荷载，只能采用复合轻墙作为技术用房的围护墙体构造。

高层建筑中的复合隔墙

各种复合隔声轻墙的构造、声学特性指标等在其他专著中都有详细的描述，随着建筑材料技术的发展，国内市场上也有大量的厂商生产出各种类型、材料、样式的隔声轻墙。在使用和选择上要注意选择具有权威检测部门出具的隔声性能指数报告的产品。

在广播电视工程中使用轻质复合隔声构造时，有下面几个问题需要注意：

首先，与单层均值墙体不同，质量定律不能用于计算复合墙体的隔声量。

在建筑声学计算中，墙体隔声量普遍应用质量定律进行计算，通俗来说，对于隔墙隔声存在一个普遍的规律，即材料越重（面密度，或单位面积质量越大）隔声效果越好，当墙体材料确定后，墙体隔声量按每倍频程约6dB的斜率上升。

质量定律示意图

对于复合构造的墙体的隔声性能，在低频段质量定律还能够适用。但是由于复合墙体的面密度一般远低于均值砖墙，因此轻质复合墙体隔离低频噪声的能力远不如重墙。

在中高频段，由于复合墙体除了采用阻尼材料隔离声波振动外，还利用了复合板材和空腔构造在特定频率范围内的共振特性，因此能够实现使用较轻的材料达到重墙才能得到的隔声效果。不过还要注意，为了得到较好的隔声效果，复合轻墙往往采用多层构造，这就造成了轻质隔声墙的厚度一般来说远大于单层或双层重墙的厚度。

声学设计人员还要特别注意：由于复合轻质墙的特性，虽然其在中高频段拥有较高的隔声指标，但是，同样由于共振的原因，复合墙体在某一频率段必定存在一个隔声能力相对较差的“谷”。设计人员在选择隔声构造时，要特别注意研究相应构造“隔声低谷”的频率范围，避免出现在中频区间，或有针对性地使用其他方式对隔声量不足进行补偿。

复合隔声构造的隔声量示意图

此外，由于复合轻质墙体材料大多相对单薄，演播室由于其自身工艺需要，往往要在墙体敷设大量信号接口箱、盒或管道路由。在使用复合轻墙时，要特别注意不能在墙体两侧相对安装信号接口盒，还要对所有穿墙管、洞进行细致的封堵。

基于同样理由，在轻质墙体外进行内装修施工时，也要特别注意不要因安装龙骨等对隔声构造进行破坏。

演播室有上、下重叠关系时，为了减弱当上层演播室在正常活动时，所产生的结构传声对于下层高清演播室的影响，在演播室内应采取“隔声吊顶”、“浮筑楼板”或“房中房”等技术措施。

楼板撞击声隔声性能要求

分类	撞击声隔声单值评价量（dB）
	一级标准		二级标准
	计权规范化撞击声压级Ln,w （实验室测量）	计权标准化撞击声压级L′nT,w （现场测量）	计权规范化撞击声压级Ln,w （实验室测量）	计权标准化撞击声压级L′nT,w （现场测量）
演播室	≤40	≤40	≤50	≤50

在演播室、控制室的出入口，应设置1道或2到隔声门，设置2道隔声门时，声闸内部应有强吸声处理。对于隔声门的空气声隔声性能要求如下表：

隔声门的空气声隔声性能

隔声门	空气声隔声单值评价量+频谱修正量（dB）
一般技术房间用简易隔声门	计权隔声量+粉红噪声频谱修正量 Rw+C	≥ 35
带声闸的隔声门	计权隔声量+粉红噪声频谱修正量 Rw+C	≥ 40
不带声闸的隔声门	计权隔声量+粉红噪声频谱修正量 Rw+C	≥ 45

需要说明的是，隔声门除了应当满足声学指标要求外，还应具有良好的机械性能和满足国家要求的防火性能。

市面上大多数的隔声门采用钢制内填阻尼材料的构造，门缝设计有复杂的密封机构。单纯从门本身来说，普遍能够达到很高的隔声水平。但是，在实际工程应用中，还应该特别注意门框和装修层之间的密封和连接，避免在门的开闭动作中，因为门体自重较大，在与装修层结合位置产生缝隙。

此外，隔声门与一般的房门不同，属于具有特殊安装性能要求的“设备”，必须经过专业人员进行安装和调试，避免因为安装不满足要求而产生闭合不严等问题，造成漏声。

复杂的隔声门

演播室和导控室、声控室等技术用房之间大多设置大面积的隔声观察窗。

隔声窗应采用多层玻璃的构造形式；各层玻璃的厚度及其间距不应全部相等；在各玻璃层间的窗框四周应作吸声处理；玻璃与窗框之间应用弹性材料减振并采取密封措施；窗框与墙洞之间的缝隙必须填充密实。隔声窗临录（播）音室、演播室一面的玻璃宜倾斜6°以上。

在空气相对潮湿的地区，还要通过特殊装置避免在两层玻璃之间产生凝雾或结露。

隔声窗

与演播室无关的管道如水管、暖气管、电缆管道等应尽量远离隔声墙安装，而不应直接安装在隔声墙（或楼板）内；

电气管道穿过“房中房”构造的双层隔声墙（或楼板）时，管道应在两墙之间断开，且断开处应用软管连接。

（2）通风和空调系统的噪声控制：

演播室在正常工作时，其中会有大量的演职人员和观众，此外，灯光照明设备、舞美设备等在工作时也需要大功率空调系统进行散热排风。因此，演播室空调系统必不可少，但是，空调机组运转时离心风机产生大量的机械噪声和空气动力性噪声，通过系统的管路及送、回风口向外辐射。

空调系统的噪声控制包括如下方面：

选用低噪声的设备

高清演播室空调系统的噪声控制首先要合理选择风机的参数，选用低噪、高效的风机。根据调研，低噪声的空调箱的机外噪声一般可在75dBA以下。

空调机组

消声器和管道部件的选用

根据空调设备的声功率级和演播室的容许噪声标准，考虑到管道的自然声衰减等，合理选用消声器。应尽可能选择阻力系数小的消声器及其他管道部件(如三通、弯头、变径管和风口等)。

同时，应尽可能控制管道中的气流速度，减弱风阀、消声器和出风口等处产生二次噪声。

管道消声器

此外，在空调管道系统布置时，应特别避免在多个演播室或控制室之间采用“串糖葫芦”的方式送、回风，避免相邻房间通过风道串音。风道进入或离开演播室时，应根据实际需要合理设置消音器。

到达传声器处的气流速度控制

为了不影响演播室内的录音，出风口在传声器的使用范围内产生的气流速度应低于0.8米/秒。

各类噪声标准下，空调系统各部分风速建议值如下：

风道及送回风口处风速推荐值

噪声标准要求值	管道内气流速度的允许值（m/s）
NR评价曲线	主风道	支风道	房间出风口
10	3.5	2.0	1.0
15	4.0	2.5	1.5
20	4.5	3.5	2.0
25	5.0	4.5	2.5
30	6.5	5.5	3.3
35	7.5	6.0	4.0
40	9.0	7.0	5.0