电影院声学解析—优秀环绕声效果的秘密

文 / 郎宇福 李顺

一、声学标准解读

本期标准：GBT 50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》—电影院篇。

本期重点：

1、混响时间

（1）在频率为500～1000Hz 时，宜采用图1 所示对不同容积的合适混响时间范围。

图1 电影院对不同容积V 的观众厅(在500～1000Hz 时满场的合适混响时间T 的范围)

（2）观众厅容积小于500m3的立体声电影院，宜采用与500m3相同的合适混响时间范围。

表1 电影院观众厅各频率混响时间(相对于500～1000Hz的比值)

2、观众厅内噪声限值

观众厅内无人占用时,在通风、空调设备和放映设备等正常运转条件下噪声级的限值不宜超过表2 中的噪声评价曲线NR 值的规定。各NR 值的倍频带声压级如表3 所示。

表2 观众厅内噪声限值

表3 噪声评价曲线NR值对应的各倍频带声压级 （dB）

3、观众厅体型设计

（1）观众厅的长度不宜大于30m，观众厅长度与宽度的比例宜为（1.5±0.2）：1。

（2） 观众厅的每座容积宜为6.0 ～8.0m3/座。

标准 （图2） 解读：

图2 GB/T 50356-2005 《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》国家标准封面

电影院的音质由观众厅的建筑声学设计和还原设计两方面因素决定。电影院观众厅的混响时间，不论何种类型的影院原则上都应采用强吸声短混响和平直的混响频率特性，以此使电影录音的还音真实。但考虑到单声道普通影院与多声道立体声影院各自对混响的不同需求，以及观众厅容积的差别，因而混响时间应随容积有不同的标准。由于电影院观众厅内的平均声压级可达80～85dB，甚至可更高一些。因此，厅内的噪声标准通常低于音乐厅、剧院和会议厅的标准。对普通型影院允许噪声级为40dBA，噪声评价曲线NR-35；多声道立体声影院为35dBA，噪声评价曲线为NR-30。

二、声学基础知识分享

1、声染色：由于室内频率响应的变化，使原始声音信号被赋予外加的音色特点（使原信号频谱有了某种改变）。

2、声影区：（1）由于障碍物或折射原因，声线不能到达的区域。（2）在声传播途径中遇到一定尺寸的屏障或建筑物时，将在屏障或建筑物的另一面产生声能显著减弱的区域，从而达到降低噪声的目的。

当发生级联的SBS即产生多阶Stokes波时,将第1阶Stokes波的中心频率记作fBS1,BP波的中心频率记作fBP,则有:

3、固体声：建筑物中声源经过固体（建筑结构）向四周传播的、由机械振动引起的噪声。

4、回声：强度和时差都大到足以在听觉上和直达声区别开的反射声或由于其它原因返回的声。

5、多重回声：从单一声源产生的一串可分的回声。室内两个界面之间距离大于一定数值时，当在其中间之声源发声时，即将产生多重回声。

6、颤动回声：当声源在两个平行界面或一平面与一凹面之间发生反射，界面之间距离大于一定数值时，所形成的一系列回声。

7、声聚焦：凹曲面对声波形成集中反射的现象，它使声能集中于某一点或某一区域致使声音过响，而其它区域则声音过低，是音质设计中的缺陷之一。

三、空间声环境设计电影院声学设计

电影院（图3）的声学不同于其它各类厅堂，它不要求观众厅的声学条件起到美化声音的作用，仅需真实地反映影片录音的效果。因此，电影院实际上是录音的还原，即“还音室。”但这并不表明影院本身的声学条件对还音音质效果无关，恰恰相反，在影院内的听音效果与影院和录音棚（声学条件和制作技巧）的音质是密切相关。在影院内听音与在剧场内不同，因为电影录音是在录音棚内用传声器拾音（单耳），经过加工制作后再胶片上合成（最多要有6 条声带合成，即音乐、对白、效果、特技、解说词和环境声）观众在电影院内听到的是通过扬声器重放的声音。录音棚与电影院是由电声系统单向耦合的房间，混响过程既受影院，又受影片制作时录音环境的影响。

图3 电影院

1 电影院观众厅的体形 （图4）

图4 电影院观众厅常用体型

对于中、小型普通电影院，矩形的平剖面形式是简单、合理的体型。而对于矩形的体型，长宽比最好在1.5 左右。但是在最大数量头等座位对比中，扇形和椭圆形平面略占优势，但由于它有大面积凹弧形的后墙，为防止声聚焦而不得不配置大量的强吸声材料，从而增加了投资。如果不能避免使用以上两种体型，可以选用斜角较小的扇形平面。尽量避免使用椭圆形，因为椭圆形的平面带来声学问题过多，声学处理难度和成本都会相应增加。

矩形房间的观众厅最远位置至银幕距离一般不大于30m，当超出此距离时，应有确保视听一致的相应电声措施。

对于大型的普通型影院、立体声宽胶片影院。钟形或扇形平面比较适用，这种形式可以扩大容量的同时，不增大后排观众离银幕的距离，一般控制在36-40m 范围内是适宜的。当必须增至40m 以上时，应设置相应的电声措施，或者提高银幕后面扬声器的高度。

同时为了避免视线遮挡等问题，观众厅每排应该有足够的起坡，满足视线无遮挡即可。一般电影院的还音系统的声功率都比较大，无需做增大近次发射声的体型设计。

2 电影院观众厅的混响时间及其控制

电影院观众厅的混响时间，不论何种类型的影院原则上都应采用强吸声短混响和平直的混响频率特性，以此使电影录音的还音真实。但考虑到单声道普通影院与多声道立体声影院各自对混响的不同需求，以及观众厅容积的差别，因而混响时间应随容积有不同的标准。在选用和布置吸声材料时应注意以下几个方面：

（1）银幕后墙一般做强吸声处理，以消除后墙反射声多直达声的干扰。同时也减少这一空间的混响而提高语音清晰度，对多声道立体声则更有利于声像定位。

（2）银幕后的主扬声器正对观众厅后墙，未经吸声处理的后墙很容易产生明显的回声，应做强吸声处理。

（3）平行的两侧墙会产生颤动回声，特别是现在立体声电影厅两侧墙设有环绕扬声器，更需要设置一定的吸声材料来避免颤动回声。在较宽的电影厅中，银幕两侧也可以做成斜墙，以避免颤动回声。侧墙做成锯齿形，吊顶层层跌落，都是为了使厅内达到扩散，减少两侧墙面的颤动回声，还可缩小观众厅的容积。这样做固然好，但是吸声构造复杂、造价增加，除了大型厅可使用，中小型厅可使用下面两种方法：a.厅内表面做不同的声反射与声吸收处理；b.交替使用吸声材料和反射材料处理。

（4）银幕到最后一排座位之间的地面最好铺设地毯，以减少反射和加强声源定位。座位区的地面，除过道仍做地毯外，座位下的地面可为硬地，因为其上已有座椅吸声，且硬地比地毯容易保持清洁。

3 电影院的噪声控制

影院的噪声控制包括消除外界噪声对观众厅的干扰和观众厅内扬声器放声系统对周围环境的影响等两个方面。为此，观众厅的外墙应有足够的空气声隔声量。对自然通风（排气）的中、小型电影院，外墙开窗要考虑到周围环境，使之不超出该地区的环境噪声标准。观众厅直接开向户外的门应设置门斗和“声闸”，以防内外噪声互相干扰。设于屋架内的排气口，应做消声处理，因为厅内吸声吊顶通常不起隔声作用。厅内的空调系统，必须根据具体状况做消声和隔振处理。

四、声学材料介绍

材料名称：玻纤吸声天花板（图5～图7）

图5 玻纤吸声天花板平板边型

图6 玻纤吸声天花板跌级边型

图7 玻纤吸声天花板暗插边型

表4 玻纤吸声天花板主要物理性能

材料详情：玻纤吸声天花板是采用优质超细玻璃纤维和天然玄武纤维，通过平板压制技术，形成的一种高性能、高强度、高弹性的吸声板材，表面铺有防火装饰布料或AGG 聚砂装饰涂层喷涂，采用特殊工艺加工成型。

材料特点：声学性能NRC ≥0.90，符合中国建筑材料防火检测中心 A 级不燃标准，E1 级环保等级；具有良好的吸声性、环保性、防火性、防污性、防下陷性等优点，适用于办公楼、厅堂、体育馆、广播、电视、电影院等建筑空间天花使用，装饰效果佳、安全卫生、防火高。

材料规格：玻纤吸声天花板密度为80 ～200kg/m³； 常 用 厚 度： 15mm、20mm、25mm、50mm 厚，常规尺寸为600mm×600mm, 600mm×1200mm(可根据设计要求)。

安装方式：玻纤吸声天花板为模块式安装，按照安装方式的不同可分为平板、跌级板和暗插板，明架烤漆龙骨安装。

玻纤吸声天花板吸声系数和吸声特性曲线表5 所示。

表5 玻纤吸声天花板吸声系数和吸声特性曲线试件规格：600mm×1200mm×25mm 玻纤吸声天花板（容重200kg/m ）+200mm 空腔。（报告包含边缘效应）

五、常用室内装饰声学施工节点

1、节点（图8）说明：该节点为天花灯槽节点，构造主要实现了可调式射灯、天花和灯槽表面均采用无缝吸声工艺，阴阳角使用护角进行无缝工艺处理。

图8 施工节点1

2、节点（图9）说明：该节点为天花暗装光源节点，构造主要体现为暗装的工艺，由于表面采用张拉膜结构，灯槽内部表面选择不做任何吸声处理。此构造适用于大多高端办公空间天花吸声构。

图9 施工节点2