校园广播工作室构建中的声学测量

摘  要：每所学校都有广播工作室，要构建出声学效果良好的校园广播工作室，必须虑到工作室所处的空间和环境对录音、播音工作带来的各种影响。准确测量出工作室的声学参数，对建设出高质量的校园广播工作室意义重大。该文阐述了在构建校园广播工作室前，对工作室的环境噪音、隔声量、混响时间、混响时间、声音延时等声学指标进行测量的步骤和方法。

关键词：校园  广播工作室  构建  声学测量

中图分类号：TN912                          文獻标识码：A文章编号：1672-3791（2020）11（a）-0036-03

Acoustic Measurement in the Construction of Campus Broadcasting Studio

ZHONG Zhengping

（Wuhan Polytechnic， Wuhan， Hubei Province， 430074  China）

Abstract： Every school has a broadcasting studio. In order to build a campus broadcasting studio with good acoustic effect， it is necessary to take into account the impact of the space and environment of the studio on the recording and broadcasting work. Accurate measurement of the acoustic parameters of the studio is of great significance for building a high-quality campus broadcasting studio. This paper describes the steps and methods to measure the acoustic indexes of the studio， such as environmental noise， sound insulation， reverberation time， reverberation time， sound delay， etc.

Key Words： Campus; Broadcasting studio; Structure; Acoustic measurement

随着录音技术的不断发展，在校师生对校园广播音质的要求也逐渐提高，每隔三五年就要对广播工作室重建或升级。在工作室改造前后对关键的声学指标进行准确测量，对制订设计方案以及工程验收、效果评价是非常重要的。该文主要介绍了一些关于广播工作室的关键声学指标的测量方法。

1  工作室声学指标的测量步骤

广播工作室的声学测量有3个步骤，第一步是铲除原来所有的装修结构为测量做准备，这可以较好地还原房间声学属性和周围环境的影响，得到真实的声学数据。第二步是构建过程中的声学测量，在装修进程中会不可避免地由于各种原因导致实测结果和设计目标有一定偏差，此时应根据测得数据对设计方案进行调整。最后一步是验收测量，测量关键声学参数是否达标。校园广播工作室包括直播间和录音房，分别用于语音广播和FM级别录音，所以声学测量范围比文艺型的录音室小，测量范围包括时间延时分析测量、围护结构的隔声测量、环境噪声的测量、混响时间的频率响应测量等，这里采用Audio Toolbox 5测试仪为例进行测量。

2  各参数的测量步骤

2.1 环境噪音

环境噪音指工作室外的声音，例如人流声、铃声、车辆声等。环境噪音的分布决定了理想噪声曲线（NR曲线）应完成的隔音量，环境噪音的测量结果是设计隔声系统的依据。例如NR30规定1 200 Hz为30 dB，过道噪声为68 dB，应该设计不低于50 dB的隔音量。测量方位可定为过道、门口、墙外，高于地板1.3 m以上，距墙面和其他各种反射面2～3 m;选择工作日的晚上和白天完成测量作业，用具备类似于graph sound study功能的测量仪，将1 min～12 h的区间分为60段，记录各段噪声的峰值和平均值画图，得到噪声曲线。

2.2 隔声量

隔声量的测量包括围护结构例如楼板、隔墙、窗的隔音效果，它们体现了工作室围护结构对室外噪音的阻隔能力。把话筒放在工作室中，距地面1.3 m，离墙面和附近反射面1.5 m，把噪音喇叭放在维护体外，如墙外，导播间走廊外，也可把噪音喇叭摆在楼下的房间（测试场所在楼层中间时），喇叭的播音方向对准室内空处。测量过程是：（1）把喇叭的位置转移到工作室的边缘，用正弦波单音频信号，记下声压值，频段用倍频程或1/4倍频程。（2）把喇叭放在工作室的中间，用正弦波单音频信号，记下声压值;两者的差值，就是隔声量。

2.3 混响时间

声源衰减60 db所需要的时间就是混响时间，是表现音质的关键指标。测量混响时间是在几个不同的频段或一个宽频带上。测量混响时间是将测试源发出粉红色噪声信号输入至喇叭再自动停止，从麦克风获取的信号衰减时间。依据广播工作室的面积的大小，可从不同的方位实施测量。具体步骤如下：（1）把话筒指向喇叭，由直接测量法或能量图法确定喇叭到话筒的距离并记录到测试仪;（2）设定噪音的间隔时长;（3）调整噪音的大小，不低于工作室本底噪音25 db才能保证测量结果纯净;（4）输出噪音信号，扫频数次后关闭信号，从设备中读出数据，完成测试，系统示意图如图1所示。

2.4 测量分析延时

TDA（延时测量分析）是使用正弦波信号扫频信号，放大功率后输出到扬声器，再使用测量麦克风拾取喇叭的输出信号，麦克风连接到一个窄频率带通滤波器到测试仪。多次测量扫频一个音频系统，每回间隔一个恒定的时间就能得到不一样的时间间隔频响图，将这些图形放到一起，标注横坐标为时间就可以得到一个称为“瀑布图”的三维图形，如图2所示。

在1/3倍频程，用粉红噪音通过喇叭和测量麦克风得到各个频点的电平值，由这些电平值绘制频响图，测量中可采用均衡器衰减和提升补偿某些频段的起伏。低频段在相邻的低于1/3倍频程的区间内可能出现比较多的波谷和波峰相交错的情形，在以上的1/3倍频程测量中可能得不到类似于“瀑布图”显示，属于正常情况，因为频域范围内的频响不是影响声学的全部;时基问题如混响、回声同样有着较大的影响，比如，在频响图上看到610～850 Hz内的音量较大呈现峰值，可能是因为这些700～900 Hz内的混响时间变长或有回声，因此声能在此频段中驻延续时间变长，测得能量较大，为了保证TDA测量的精确性，还要测试出声音从喇叭到达麦克风的时间Ts。我们对感兴趣的频段使用信号发生器扫频，带通滤波器伴随信号发生器扫频变化，确保只有被测频率能输入测试仪，噪音信号被输入端衰减，测量结果比较精确。因为测试麦克风获收到发生器信号到要一些时间（Ts），所以带通滤波器的扫频应该等待Ts以同步测量信号。以下为延时测量步骤：（1）将测量话筒放置于话筒架上并指向扬声器，通过能量图或直接测量的方法确定话筒到扬声器的距离并输入到测试仪;（2）设置扫频次数;（3）设置带通滤波器的Q值;（4）设定输出电平;（5）设置间隔和扫频时间。最后使用配套的软件就可以可生成瀑布图，得到直观的TDA结果。

3  结语

经过以上测量可得到房间音质基础数据，为设计装修方案提供参考。上述测量法经过实践检验，数据准确，装修指向性强，参考意义大，在当下的科技力量的推动下，室内音频测技术和方法必然也会不断进步。

参考文献

[1] 魏彤，吴彦琴，桑晋秋，等.双扬声器近场声源重放实验研究[J].应用声学，2020，39（2）：178-188.

[2] 钟争平.多媒体教室音频系统的调校[J].科技资讯，2019，17（23）：252-253.

[3] 李子庆，罗平展，李晓东.平板扬声器立体声重放的振动对比度控制方法[J].应用声学，2019，38（3）：307-316.

[4] Gerry Lemay，姚晓霖.谈谈声音的聚焦和环绕感[J].家庭影院技术，2018（8）：70-75.

[5] 谢辉，吴会飞，邓智骁.大中型报告厅的建筑声学改造技术研究[J].声学技术，2018，37（4）：337-343.

[6] 张玉军，邢輝，洪增.沉浸式虚拟战场3维音效仿真研究[J].兵工自动化，2017，36（1）：59-63.