【专题】CEDIA/CTA-RP22沉浸式音频设计推荐规范要点分析4:家庭影院音频系统设计相关标准要点(连载5)

影音中国 2024-02-22 09:08:04

前情回顾

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RP22沉浸式音频设计推荐规范,

隔声处理

传声等级

为了实现良好的隔音效果,需要设置一个有效的声学屏障来阻隔相邻空间的声音传递。这里涉及到以下两个目的:

●防止外部噪声破坏精心设计的低背景噪声的聆听空间环境。 

●防止聆听空间内部系统播放的高声压级影响到相邻空间的用户。

考虑到电影当中安静的桥段,比如树叶簌簌或轻声低语,声压级可低至30dB左右,而安静社区内家居典型噪声水平约为50dB,使用某些家用电器可将其推高至80db或更高。如果家庭影院空间不采取隔音处理,其他房间或外界的噪声就有可能侵入,破坏沉浸感。

聆听空间的本底噪声越低,其声音的动态范围就越大。所需的隔音级数则取决于声音质量和相邻空间噪声敏感度两者之间的权衡。在某些情况下,不同国家或地区的法规会规定相邻物业噪声的最大限制值。例如,伦敦街道的地下室改造。

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实现参考级别的隔声处理,需要注意每一个细节。设计和施工过程中绝不能有任何薄弱环节。录音棚设计师提出一个叫“钥匙孔效应”的现象。具体来说,即使录音棚在各个方面都完美无瑕,但在移交使用后不久,居然收到外部噪音扰民的投诉。调查发现,原因是锁匠在门上开了一个钥匙孔。因此,任何小缝隙都会泄漏声音,这是我们在隔声处理过程中必须要注意的关键点。因此,想要实现高品质的隔音需要对每个构造细节进行精心设计、施工和验证,以确保声学屏障的完整性。

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隔声测量

用于实现隔音的材料和组件通常被称为“隔声材料”,但更准确地说应该是“减声材料”,主要原因在于它们通常减少而不是完全阻断声音传输。这类材料能够减少声音传输的数量,可以用任意频率的传声损失(TL)来表示,以分贝(dB)为单位。但是,为了量化某一频段范围的减声性能,通常会使用到以下两种指标。

●传声等级(STC)- 美国ASTM E413标准化的评级,STC是一个整数,用于评定125Hz-4kHz范围内,1/3倍频程或全倍频程的传声损失,权重中心频率为500Hz。

●减声指数(SRI)- 全球ISO 10140(原ISO 140)标准化,SRI是一个整数,来自100Hz至3150Hz范围内1/3倍频程的A计权测量值,并进行对数计算生成一个标注为Rw(R表示减声量,w表示加权)的数值值。

因此,这两个指标综合了一定频率范围的测试,用单一数字来评定材料的隔声性能。选择时应考虑实际的隔声需求。

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上图显示了两个不同测量标准的传声等级测量曲线,这是从单个传声等级数值所衍生出来的两条曲线。曲线起点低且随频率上升的原因是,低频的播放长、能量高,更难屏蔽,而相对较短波长、低功率的高频声音则更容易被隔离。实际上,尽管STC和SRI指数的频率范围和加权不同,但对某些产品而言,实际的STC或Rw数值可能相同,或仅仅相差几分贝

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上图显示了使用SRI标准测量两扇单门的示例,Rw数值差异很大(35对比41)。高于曲线表示在那些频率更好的减声效果,而低于曲线表示相对参考值,减声效果较差。但是,观察每个对应的测量图表可见,这两个样本在160Hz以下的范围内差不多。由此可见,如果仅仅关注低频部分的隔声效能,更高的Rw数值效能并不一定更好。

沉浸式音频系统往往会输出大量低频能量,因此,在低频部分的TL数值测量显得非常重要。因为仅仅是STC或Rw数值不一定能准确地反映出这一点,在设计整体隔音需求时,可能并非是十分可靠的指标。在选择相应隔声产品时,每1/3倍频或全倍频的TL测量数值更有参考价值。

当家庭影院房间竣工后,可以测量整个房间建筑的空气传声隔离性能。这通常以Weighted standardized level difference计权标准化声压级差表示,记作DnT,w(D表示差异性)。

应用示例:如果一个房间获得45dB DnT,w的评级,则代表假设在家庭影院房间中测量得到85dB的音量,在相邻房间将听到40dB的声音干扰。

这些测量通过在源房间发声,同时在两个房间测量声压级来获取。这个过程主要在1/3倍频程频段的多点进行多次重复测量。ISO 16283-1标准描述了测量过程,ISO 717-1描述了计算计权标准值的方法。重要的是,DnT,w的值一般比Rw值低4-6dB,这当中的主要原因在于现场测量成品与实验室条件下测量产品存在固有差异。

建筑隔声等级

墙面、天花板和地板的隔声处理施工细节在RP22附录中有详细描述。想要达成理想的效果,需要充分考虑以下五个隔声要素标准。建材产品的声学性能通常用STC或SRI数值来表示,系统设计师可以根据这些数值来判断是否适用于实际的工程项目中。

●标准建筑结构

典型的非声学评级建筑结构,对于娱乐空间相邻的噪声水平要求较低,并不敏感的房间已经足够,比如储藏室、走廊、地下室(假设无高噪声机械)等。

典型STC或Rw数值为34。

●隔音级别1

推荐用于家庭影院房间相邻的噪声水平要求中等或轻度噪声敏感的房间。具体空间例子,包括厨房、餐厅等。

典型STC或Rw数值为52。

●隔音级别2

推荐用于家庭影院房间相邻的噪声水平要求较高或噪声敏感房间。具体空间例子,包括客厅、餐厅、卧室等。  

典型STC或Rw数值为60。

●隔音级别3

推荐用于家庭影院房间相邻的噪声水平很高或非常噪声敏感的房间。具体空间例子,包括对噪声要求很高的卧室与书房。需要注意,如果家庭影院房间临近工厂、市场等嘈杂区域,则可能需要采取极端措施。对于面临道路、机场、铁路、音乐厅或其他高噪声源的家庭影院房间隔声处理需要特别小心。这种情况下推荐寻求技术能力较高的声学顾问的帮助。

典型STC或Rw数值为70。  

●隔音级别4

推荐用于高造价的家庭影院房间系统。应该采用房中房,浮筑地板结构,具体可以参考RP22附录。所有房间内部的机电设备必须采取降噪处理,房间中的所有孔洞都必须用声学密封胶封闭,内外层之间绝不能有任何刚性连接。投影系统应放置于空间外,使用专门设计的投影机投射窗装置。这种情况下务必寻求技术能力强的声学顾问的帮助。

典型STC或Rw数值为80。

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连载完

编辑:编辑部

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