台山市广播电视台李星衢节目制作中心室内装饰工程位于台山市台城镇, 其装修内容是以电台、电视台的直播室、演播厅等为主要功能用房。这些功能用房均属于声学装修的范畴, 不仅施工过程要求精工细作, 声学要求高, 且具体的施工方法与一般装修不同。业主要求该中心装修后播出的音质要求全部达到广播级标准, 成为综合性多功能电视台。
声学装修工程对天、地、墙的结构要求比较严格, 施工技术工艺以及工人素质的高低将影响施工的质量、声学效果及播出质量。一般来说, 混响时间是指当室内声场达到稳态, 声源停止发声后, 声音衰弱60dB所经历的时间, 它与房间的容积成正比, 与房间的内表面吸声量成反比。由于房间是不变的, 故保证混响时间只能从控制房间内表面吸声量着手, 制定相应对策, 调整施工工艺, 解决天花、墙身吸声板结构、地面共振结构等问题, 找出影响混响时间的主要原因。
首先要明确吸声与隔声是完全不同的两个声学概念。吸声是指声波传播到某一边界面时, 一部分声能被边界面反射 (或散射) , 一部分声能被边界面吸收。对于入射声波来说, 除了反射到原来空间的反射 (散射) 声能外, 其余能量都被看作被边界面吸收。在一定面积上被吸收的声能与入射声能之比称为该边界面的吸声系数。例如室内声波从开着的窗户传到室外, 则开窗面积可近似地认为百分之百地“吸收”了室内传来的声波, 吸声系数为1。当然, 我们所要考虑的吸声材料, 主要不是靠开口面积的吸声, 而要靠材料本身的声学特性来吸收声波。
对于两个空间中间的界面隔层来说, 当声波从一室入射到界面上时, 声波激发隔层的振动, 以振动向另一面空间辐射声波, 此为透射声波。通过一定面积的透射声波能量与入射声波能量之比称透射系数。对于开启的窗户, 透射系数可近似为1 (吸声系数也为1) , 其隔声效果为0, 即隔声量为0dB。对于又重又厚的砖墙或厚钢板, 单位面积质量大, 声波入射时只能激发起此隔层的微小振动, 使对另一空间辐射的声波能量 (透射声能) 很小, 所以隔声量大, 隔声效果好。但对于原来空间而言, 绝大部分能量被反射, 所以吸声系数很小。
对于单一材料 (不是专门设计的复合材料) 来说, 吸声能力与隔声效果往往是不能兼顾的。如上述砖墙或钢板可以作为好的隔声材料, 但吸声效果极差;反过来, 如果拿吸声性能好的材料 (如玻璃棉) 做隔声材料, 即使声波透过该材料时声能被吸收99% (这是很难达到的) , 只有1%的声能传播到另一空间, 则此材料的隔声量也只有20dB, 并非好的隔声材料。有人把吸声材料误称为“隔音材料”是不对的。
保证房间混响时间, 主要在于房间的隔声及建声处理 (吸声减嘈) 。其中隔声处理目标为保证室外声源传入室内和室内声源不传出室外, 其主要的项目包含房间内天地墙六面体的隔声处理、隔音门及门套安装, 三层玻璃的观察隔音窗安装, 天花吊顶的减振措施;建声处理包含墙身木结构的安装, 天花吊顶, 地面木地板的铺设。
另外, 在设计和施工中要特别注意, 两层之间不能有刚性连接。破坏了固体——空气——固体的双层结构, 把两层固体隔层由刚性构件相连, 使两个隔层的振动连在一起, 隔声量便大为降低。尤其是双层轻结构隔声, 相互之间必须相互支撑或连接时, 一定要用弹性构件支撑或悬吊, 同时注意需要分割的两个空间之间, 不能有缝或孔相通。“漏气”就要漏声, 这是隔声的实际问题。
台山市广播电视台李星衢节目制作中心, 包括直播室、演播厅等声学房间。这些房间均为悬浮结构, 在该结构内根据声学混响时间要求, 设计成不同结构的吊顶和墙面, 按声学特征分有;多孔吸声材料、穿孔吸声结构、薄板共振吸声结构和声扩散等构造。施工中根据不同的声学特征制定声学装修工艺, 并对装修的全过程进行严格的质量控制,
从而在内容多、要求高、难度大的条件下, 达到了声学装修的设计标准。
墙身主要为各种多孔性吸声材料和穿孔板共振吸声结构。多孔性吸声材料有一个基本吸声特性, 即低频吸声差, 高频吸声好。而穿孔板共振吸声结构材料是解决低频吸声量不足的问题, 利用不同的共振吸声机理, 设计各种类型的共振吸声结构, 使吸收峰值选择在所需频率位置, 满足不同频率吸声量的要求。经常利用穿孔板共振吸声结构来补足低频所需的吸声量。穿孔板吸声结构假如设板厚t, 离刚性面距离d, 如板上钻圆孔 (也可开狭缝) , 孔的半径为a, 穿孔面积占板面积的比率 (穿孔率) 为p, 则此穿孔共振结构的共振频率fr为:
式中表示共振频率有好几个参数可以调节, 如板厚t, 孔的半径a, 穿孔率p以及板与刚性面的距离d。现在市场上有做好的不同穿孔率的穿孔板, 可以选择不同的穿孔率和改变板与刚性面间距离d, 来得到所需的共振频率。
吸声材料的基层为夹板结构空腔50mm, 内填20容重的超细玻璃棉。该工艺控制难度较大, 容易出现的质量, 缺陷在于超细玻璃棉的厚度控制, 厚度不同, 其容重也相差比较很大;施工时注意保持材料的自然状态, 不压实、不吸水, 使材料的空隙率、流阻、容重不发生变化, 包裹多孔材料的铝板网、玻璃丝布、喇叭布等均应保持其孔隙率, 不得刷上油漆、胶和腻子。另外共振吸声板与多孔吸声板的声学要求不同, 制作要求差异很大;这些都是在施工的过程中须重点注意的细节 (图1) 。
(1) 天花的处理, 天花板安装必须避免天花板与楼板的刚性连接, 两者之间的吊杆必须使用减振吊钩悬吊 (注意不得使用设备的吊杆) , 同时要将设备同天花实行软性连接, 且在每个吊杆上加装减振吊钩, 杜绝因设备振动引起的天花板的振动, 提高隔声能力。另外进入天花悬浮结构的一切设备管道须作柔性连接。电套管在悬浮结构天花铺设, 穿过空气间层采用软胶皮管连接;空调管道穿悬浮天花板之前用帆布连接, 穿天花板作隔振处理。
(2) 房间浮筑地板的处理, 隔振垫块施工:垫块, 尺寸100mm×52mm×40mm, 在钢筋混凝土底板、墙下布置, 浮筑地板施工时, 在18mm厚胶合板上密闭一层塑料膜, 防止水泥砂浆及水分浸入, 也可防止因胶合板变软使浇筑混凝土下垂而形成声桥。木垫块在受力方向均用胶固定在胶合板上, 以确保它们的位置, 使其充分发挥作用, 从而保证浮筑地板的地面木结构底架制作声学质量 (图2) 。
(3) 隔声窗的施工处理, 隔声窗框须与土工布压紧无缝隙, 防止刚性连接和漏声;玻璃与窗框之间必须压紧、密闭、无缝隙, 同时应保证整块玻璃厚度和玻璃之间空气层尺寸, 防止吻合效应降低窗的隔声能力。由于隔声窗既具有隔音的基本功能, 同时还具有防止窗内起雾、增加了隔声窗透明度的拓展功能。施工要求高, 工艺复杂。具体内容为:包括窗框和安装在窗框内的玻璃, 窗框和玻璃安装后形成隔声窗的腔室, 其特征在于所述的腔室侧壁上开有至少一个进风口和至少一个出风口, 所述的进风口、出风口和腔室构成防雾通风道, 其中进风口和进风管相连, 出风口和出风管相连。采用上述结构后, 隔声窗窗体的腔室内的空气可以流通, 改变以往的隔声窗腔室内的空气不能流通的状况, 避免隔声窗在玻璃层的表面形成水雾, 提高隔声窗的可透视性, 使该隔声窗具有更好的视觉效果 (图3) 。
(4) 隔声门安装的施工处理, 采用成型隔声门, 大门边加密封条的办法, 配合闭门器。隔声门漏声处理, 为防止门框与墙连结缝隙, 先用沥青麻丝捻紧, 然后再用1∶2.5干硬性水泥砂浆捻压, 门框制作、安装必须确保框、扇平整度小于1mm和密闭条质量, 隔声门与门套之间的密封磁条必须完全附合, 才能达到严格密闭作用, 门和声闸共同把住漏声关, 防止声音从门与门套之间的空隙传出去, 造成“漏气” (图4) 。
本工程于2008年8月全部完成, 有关部门共同对直播室等工作室装修进行验收。在施工工艺施工质量装饰观感、装饰效果达到优良标准, 同时对直播室、演播厅的声学混响时间现场量测, 检查结果如表1所示, 完全达到声学设计的要求。
声学装修施工工艺的实施, 保证了直播室声学装修的施工质量和播出的效果, 为同类装修施工项目提供借鉴。
摘要：各类剧院、体育场馆和歌舞厅以及与声学的录音室、演播室等专业用房, 是向广大民众直接传播语言或音乐的重要场所, 为了使传播出来的声质更真实、更富有磁性, 在对这些场所进行室内装修时必须重视声学要求。如果忽视这一点, 极有可能造成不良后果。混响作为室内声学最重要的因素之一, 混响时间太长就很难或者无法分辨出说话声, 如果混响时间太短, 室内就听不到声音并且声音的传播受到限制。本文以台山市广播电视台李星衢节目制作中心室内装饰工程为例, 通过吸取了国内声学工程施工的经验教训, 在施工过程中逐步改进、完善声学装修施工工艺, 保证声学质量, 为同类装修施工项目提供借鉴。
关键词：演播厅,装修施工
[1] 顶端祈, 王峥.演艺建筑声学装修设计[J].机械工业出版社, 2004 (1) .
[2] 郑侃, 贺海芳.南京工程学院体育馆声学装修介绍[J].电声技术, 2009 (10) .
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