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錄音室隔音及殘響設計原則

(延伸設計攝影棚/團練室/辦公室/會議室/隔音艙/靜音倉/隔音電話亭)

近幾年好多設計師在替業主設計空間時遇到了,完成裝修後發現辦公室隔音或聲音殘響(reverb)太大,導致同事在對話或電話中造成干擾,並向我們詢問解決方案。由於我們是專注在錄音室工程的施工及設計為主,隔音和殘響處理標準不同於一般商用環璄,對於辦公室的隔間降噪及語音清晰原理,先提供一些簡單的公司內部教育訓練資料給大家參考。

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聲音不是分貝大就吵,會影響空間聲音條件,就要先了解聲音三種性質:高低(頻率)、大小(響度)、音色(波形)

頻率:單位:赫玆(Hz)每秒幾個全波(右圖)。 頻率越低,聲音越低,波長越長,頻率越高,聲音越高,波長越短。 正常的人耳能聽到20赫玆到20,000赫玆頻率的聲音。 一般錄音室隔音率測試使用8音頻測PINK NOISE測試。

響度:單位:分貝(dB- decibel)。 響度越大,聲音越大。 每增加十分貝,聲音強度(PA)增加十倍。

音色:發聲體不同所產生的音值變化。 如:小喇叭及鋼琴在同一頻率及響度時依然可分辨其不同。

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聲音的發聲,在基於高低(頻率)、大小(響度)、音色(波形) 的條件底下,確定聲音大小方式,一般設計師會用手機分貝app或分貝機實測,這僅能了解響度問題及部份的頻率及波形,並不能完全解決隔音及所需要的隔音材料。在錄音室工程中,全球建立了一個聲音發聲的標準測試音源,以了解我們需要在那些音域及隔音材料去處理空間,白噪音WHITE NOISE與粉紅噪音PINK NOISE發聲器就出現了,什麼是白噪音與粉紅噪音:
白噪聲white noise是指在頻譜上平均分配能量的noise,換句話說每個頻帶所能量到的noise能量一樣多。由於是全頻域,就如日光般是白色。

粉紅噪聲pink應是指某頻帶的noise較多,狹義說來是紅色波長的noise最多。其它頻帶也有,故白色+紅色=粉紅色。

如果以頻率為 X 軸,聲壓級為Y軸,每個頻寬擁有相同的能量,就是白噪聲。

如果以頻率取10為底的對數為X軸,聲壓級為Y軸,相同的X軸區間擁有相同的能量,就稱為粉紅噪聲。顯然頻率越低噪音能量就越大,頻率越高噪音能量就越小。

應用面

WHITE NOISE 用在如機械振動等分析用,訊號強度/頻率分佈(等差)。(圖左)

PINK NOISE 分析和人耳聲學感受用的訊號,訊號強度/頻率分佈(等比)。(圖右)

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剛提到的是聲音的發聲標準,現在提出聲音接受標準(就是被聽到),除了分貝機測試外,就是用8音頻偵測,總結如下:

所謂8音頻指的是波段而非單一頻率,如125Hz所代表的是94-187Hz之間的頻帶。

1K頻率為最容易阻隔波段(人聲)。

低頻及超高頻為最難阻隔波段。

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在錄音室工程的嚴僅條件下,必需具備四種聲學規範,隔音量 (STC值)、背景噪音 (dB(A)值)、噪音標準曲線 (NC值)、殘響時間 (R.T值),如果把數值依照錄音室條件放在辦公室或會議室建置,會造成人耳的耳壓反而不舒服,所以隔音或吸音不是越高越好,而是使用者在需要的條件上去設計所在空間的隔音和殘響量,空間中的一些噪音也是必要的,這部份我們經驗有一定的數值可以提供建議。針對上面聲學規範的標準,"隔音"我們稱為:STC 隔音量:8音頻測試聲音損耗率(隔音率),簡稱:穿透損失,8音頻聲音穿透了一面牆,牆吸收了部份聲音到另一邊,牆吸收的或2面相減數就是隔音量,範例如STC平均為56, 表示如下

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在地球上,不像是在太空的真空環境,一定會有環境噪音,或單位坪數上人數的多少及使用工具,也會產生動態環境噪音,所以辛苦的設計師們在設計辦公環境時需納入考慮,太高的環璄噪音也會造成人耳的不適,而在錄音室工程我們稱為"背景噪音 (dB(A)值)":未加入測試音源時所量測之音量。

當一個空間完成後,我們必需知道這空間的噪音值是否符合所需,不管是來自外部噪音及內部自行產生噪音,則會訂定一個標準測試,即為噪音標準曲線 (NC值):在同一噪音源下,隔音前與隔音後所產生的8 音頻曲線差。

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設計師處理到這時,原則上隔音部份皆以完成,再過來要處理的是語音清晰度,也就是空間內的迴音,錄音工程稱為殘響時間 (R.T值):當100分貝的音源瞬間關閉,室內聲響從100dB降至60dB所需要的時間。也可稱為吸音率,表示如下
NRC 吸音測試:7音頻測試吸音效能(吸音率)

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如果您讀懂,已經能了解空間的隔音及迴音的基本內容,但還會發現有二個最重要的漏音及共振沒處理到,當門或窗或天花地板漏音共震時,所有的隔音皆無用,因為聲音依然會虹吸擴散,之後我們會再提出更多的解決方案。

台灣是流行音樂內容創作之首,而香港是給予創作之器,感謝現居新店的香港錄音室工程楊先生,無私教導艾肯兄弟(2016)~

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