智能(néng)影院聲學設計(jì)與認證标準探索

智能(néng)影院聲學設計(jì)是一項系統工(gōng)程，從前期的(de)數據采集、指标确立、數據測算、材料和(hé)結構訂立，再到(dào)加工(gōng)方法、測試驗收，每一個(gè)步驟都(dōu)需要擁有(yǒu)豐富的(de)技術(shù)儲備與實現方式的(de)積累。而現在通行(xíng)的(de)影院設計(jì)标準多爲商用(yòng)影院，内容大(dà)部分(fēn)爲大(dà)的(de)指标，并不具備實際的(de)指導意義，對于聲學指标更高(gāo)、更細膩的(de)智能(néng)影院并不适用(yòng)。

1、等級及适用(yòng)範圍

針對容積小(xiǎo)于等于500m³的(de)小(xiǎo)型影院，根據小(xiǎo)型影院客觀技術(shù)指标，主觀認證指标的(de)綜合考量，爲小(xiǎo)型影院制(zhì)定了四個(gè)等級，即：

小(xiǎo)型影院聲學認證B級    (不達标)

小(xiǎo)型影院聲學認證A級   （标準級）

小(xiǎo)型影院聲學認證A+級   （專業(yè)級）

小(xiǎo)型影院聲學認證A++級  （實驗室級）

2、客觀技術(shù)指标

2.1  背景噪聲限值

最高(gāo)上(shàng)限爲NC25（噪聲源設備正常運轉）。

安靜的(de)背景噪聲是音(yīn)質設計(jì)的(de)前提和(hé)基礎，隻有(yǒu)房間保持安靜，才能(néng)體驗到(dào)聲軌的(de)每一個(gè)細節，音(yīn)質設計(jì)才有(yǒu)意義，否則再好的(de)聲音(yīn)效果都(dōu)會(huì)受到(dào)外界噪聲的(de)影響。圖1爲不同NC曲線所對應人(rén)的(de)主觀感受。

非商業(yè)影院一般屬于較私密的(de)空間，更具個(gè)性化，因此在使用(yòng)時更希望不受外界幹擾而專注于欣賞。爲此，根據實際情況及參考其他(tā)國家的(de)設計(jì)指标，選擇NC-25（噪聲源設備正常運轉）作爲背景噪聲限值。

背景噪聲的(de)控制(zhì)，需要從房間空氣聲隔聲和(hé)撞擊聲隔聲、通風與空調設備消聲、管道系統的(de)隔聲減振、室内放(fàng)映播放(fàng)設備降噪等方面綜合考慮。

2.2空氣聲隔聲

當聲源在室内發出90dB（A）以上(shàng)白噪聲時，臨近敏感房間（橫向、豎向）的(de)聲壓級差大(dà)于等于45dB（A）。

良好的(de)隔聲意味著(zhe)：該房間可(kě)在任何時間使用(yòng)并不幹擾他(tā)人(rén)，也(yě)不會(huì)受到(dào)他(tā)人(rén)幹擾。以家庭影院爲例，正常放(fàng)映時，聲級範圍約在85-105dB（A)。因此良好的(de)隔聲不僅是對室内背景噪聲的(de)保證，也(yě)是防止房間使用(yòng)時對周圍房間及環境造成影響。

實際設計(jì)中，牆體經常是由不同的(de)構件(jiàn)組成，比如(rú)門、窗。牆上(shàng)的(de)每一構件(jiàn)有(yǒu)不同的(de)傳聲損失，而門、窗的(de)傳聲損失低于其他(tā)部分(fēn)，緻使牆的(de)隔聲效果降低，組合牆體的(de)隔聲量與牆和(hé)門窗的(de)隔聲量以及面積有(yǒu)關。

2.3  中頻混響時間（500～1000Hz）

小(xiǎo)型影院滿場(chǎng)500～1000Hz混響時間

當聲能(néng)密度達到(dào)穩态時，若聲源突然停止發聲，室内接收點上(shàng)的(de)聲音(yīn)并不會(huì)立即消失，而是有(yǒu)一個(gè)逐漸衰變的(de)過程，室内聲能(néng)密度将逐漸減弱，直至趨近于背景，這一衰變過程爲“混響過程”。

混響時間爲在室内聲音(yīn)已經達到(dào)穩定狀态後聲源停止發生，平均聲能(néng)密度至原始衰變到(dào)其百萬分(fēn)之一所需要的(de)時間，即聲源停止發聲後衰減60dB所需要的(de)時間。長期工(gōng)程實踐證明(míng)，混響時間是目前音(yīn)質設計(jì)中能(néng)定量估算的(de)重要評價指标，它直接影響聽音(yīn)效果。

混響時間與豐滿度、活躍度以及清晰度等主觀音(yīn)質感受有(yǒu)關。混響時間長，将增加音(yīn)質的(de)豐滿感，但(dàn)如(rú)果這一過程過長，則會(huì)影響到(dào)聽音(yīn)的(de)清晰度。混響過程短，有(yǒu)利于清晰度，但(dàn)如(rú)果過短，又(yòu)會(huì)使聲音(yīn)顯得幹澀，強度變弱，進而造成聽音(yīn)吃力。因此，在進行(xíng)室内音(yīn)質設計(jì)時，根據使用(yòng)要求适當地(dì)控制(zhì)混響過程是非常重要的(de)。

空間用(yòng)途不同的(de)房間應該有(yǒu)不同的(de)混響時間。由于影院對語言聽聞清晰度方面的(de)要求是首要的(de)，所以語言聽聞要求較短的(de)混響時間，以保證語言清晰度與可(kě)懂度。對于有(yǒu)聽音(yīn)樂(yuè)要求的(de)房間，如(rú)Hi-Fi室、卡拉OK等，可(kě)在本規範的(de)要求做基礎，然後根據不同房間體積的(de)混響時間再上(shàng)調0.1～0.2s。房間功能(néng)較多時，可(kě)設置可(kě)變混響結構。

2.4混響時間頻率特性

指标：各頻段的(de)混響時間頻率特性應在标準範圍内，中頻要求平直，低頻可(kě)以略高(gāo)，高(gāo)頻可(kě)以略低，但(dàn)不應超出上(shàng)下限規定。

因爲材料的(de)吸聲量是随頻率而變化的(de)，因此混響時間也(yě)随頻率而改變。混響時間計(jì)算通常采用(yòng)125Hz到(dào)4000Hz的(de)六個(gè)頻率。精準地(dì)還原聲軌錄制(zhì)的(de)音(yīn)色，需要房間的(de)混響時間頻率特性曲線盡可(kě)能(néng)保持平直，考慮到(dào)人(rén)耳低頻靈明(míng)度比高(gāo)頻靈敏度低，同時兼顧吸聲處理(lǐ)時高(gāo)頻吸收比低頻吸收更容易實現，因此，低頻混響時間可(kě)高(gāo)于中高(gāo)頻。

2.5  聲場(chǎng)不均勻度

指标：觀影區的(de)聲壓級最大(dà)值與最小(xiǎo)值之差不應大(dà)于6dB，最大(dà)值與平均值之差不應大(dà)于3dB。

良好的(de)聲學設計(jì)不僅要保證聽衆能(néng)聽到(dào)，而且在每個(gè)座位聽到(dào)的(de)響度基本一樣。在小(xiǎo)房間中，聲場(chǎng)均勻度要求房間應具有(yǒu)良好的(de)聲擴散處理(lǐ)。如(rú)QRD（二次剩餘擴散體的(de)縮寫）擴散闆在錄音(yīn)室或聽音(yīn)室中是常被用(yòng)到(dào)的(de)一種擴散結構。

3、主觀評價指标

長期以來，在與聲學有(yǒu)關的(de)行(xíng)業(yè)一直流行(xíng)著(zhe)一些評價音(yīn)質的(de)行(xíng)話(huà)或術(shù)語，例如(rú)豐滿、活躍、溫暖、幹澀、沉寂、空間感、視在聲源寬度、環繞感等。本标準針對小(xiǎo)型影院從聲學評價到(dào)環境的(de)裝飾及舒适度等方面，提出整體認證标準。

3.1、無明(míng)顯聲學缺陷

小(xiǎo)型影院中，如(rú)果房間體形（尺寸）不合理(lǐ)、聲反射（吸聲）布置不合理(lǐ)，則容易出現一些聲學缺陷，會(huì)嚴重影響聽音(yīn)質量，如(rú)回聲、顫動回聲、聲染色、聲聚焦、聲遮擋等。

回聲：

強度和(hé)時差都(dōu)大(dà)到(dào)足以在聽覺上(shàng)和(hé)直達聲區别開(kāi)的(de)反射聲或由于其他(tā)原因返回的(de)聲音(yīn)。

在室内，當聲源發出一個(gè)聲音(yīn)後，人(rén)們首先聽到(dào)的(de)是直達聲，然後陸續聽到(dào)經過各界面的(de)反射聲。一般認爲在直達聲後約50ms以内到(dào)達的(de)反射聲，可(kě)以加強直達聲，而在50ms以後到(dào)達的(de)反射聲，則不會(huì)加強直達聲。如(rú)果反射聲到(dào)達的(de)時間間隔較長且其強度又(yòu)比較突出，則會(huì)形成回聲的(de)感覺。

顫動回聲：

聲源在兩個(gè)平行(xíng)界面或一平面與一凹面之間發生反射，界面之間距離(lí)大(dà)于一定長度時，所形成的(de)一系列回聲。

一對硬質的(de)平行(xíng)牆面或硬質的(de)頂棚與地(dì)面，經常會(huì)産生顫動回聲。如(rú)擊掌或腳步聲等單個(gè)脈沖聲會(huì)産生多重回聲，聽起來音(yīn)調很特别，類似于“噗噗噗”或“啵啵啵”。這種回聲包含多次重複。

處理(lǐ)方法：合理(lǐ)布置室内不同的(de)吸聲特性的(de)裝修材料。應避免光(guāng)滑平整的(de)反射表面，最好采用(yòng)不規則的(de)或凸的(de)表面，使聲音(yīn)漫反射，均勻分(fēn)布于聽音(yīn)區。

聲染色：

普通小(xiǎo)空間内的(de)空間尺寸較小(xiǎo)，與低頻部分(fēn)波長相(xiàng)近或者與低頻部分(fēn)波長呈簡單的(de)倍數關系的(de)房間容易産生共振現象。

聲聚焦

像光(guāng)一樣，當比聲波波長大(dà)得多的(de)凹弧面反射聲音(yīn)時，聲能(néng)集中于某一點或某一區域緻使聲音(yīn)過響，而其他(tā)區域則聲音(yīn)過低。

處理(lǐ)方法：應避免凹的(de)表面形狀。如(rú)果美(měi)學上(shàng)需要凹型的(de)反射面，最好先做吸聲或擴散材料（按照(zhào)需要）之後再在這些材料上(shàng)做凹形表面的(de)透聲面層。或者改變凹曲面造型，并做好吸聲、擴散處理(lǐ)。

3.2精準的(de)音(yīn)色還原

音(yīn)色是反映複合聲聽感的(de)一種特性，它主要是由複合聲中各種頻率成分(fēn)及其強度而決定的(de)，即通常所說的(de)頻譜。

精準的(de)音(yīn)色還原是指聽者接收到(dào)的(de)聲音(yīn)的(de)音(yīn)色與聲源發出聲音(yīn)的(de)音(yīn)色具有(yǒu)一緻性（僅是響度的(de)不同）；例如(rú)，圖10中的(de)圖（a）爲某一聲源由100、200、400Hz三個(gè)頻率構成，圖（b）各頻率之間強度的(de)差值大(dà)小(xiǎo)是不變的(de)，僅有(yǒu)響度的(de)不同，音(yīn)色的(de)還原是精準的(de)，圖（c）爲聲源受房間聲反射形成了疊加諧頻的(de)影響，産生了原來沒有(yǒu)的(de)頻率300Hz，且原有(yǒu)頻率間的(de)強度差值發生了改變，從人(rén)耳的(de)主觀感受上(shàng)，就是音(yīn)色發生了改變。

從主觀聽音(yīn)角度來講，對節目源的(de)原始聲音(yīn)和(hé)影院内聽到(dào)的(de)回放(fàng)聲音(yīn)進行(xíng)比對視聽時，音(yīn)色應是一緻的(de)。雖然響度不同會(huì)造成一定聽感上(shàng)的(de)差别，但(dàn)可(kě)改變放(fàng)大(dà)器(qì)音(yīn)量進行(xíng)調整。理(lǐ)論上(shàng)講，若響度相(xiàng)同，則兩者聽感上(shàng)的(de)音(yīn)色就完全一樣了。

房間中不同頻率的(de)混響時間會(huì)對音(yīn)色的(de)還原産生影響，理(lǐ)想的(de)音(yīn)色還原應是房間各個(gè)頻率上(shàng)的(de)混響感是相(xiàng)同的(de)。因此精準的(de)音(yīn)色還原要求房間混響時間頻率特性曲線盡可(kě)能(néng)保證平直，具體取值可(kě)參考“3.4混響時間頻率特性”。因此，在聲學材料布置時，應注意高(gāo)、中、低頻吸聲材料用(yòng)量的(de)控制(zhì)。

例如(rú)，節目源爲小(xiǎo)提琴和(hé)大(dà)提琴的(de)合奏，小(xiǎo)提琴以高(gāo)頻爲主，大(dà)提琴以中頻爲主，那麽房間爲小(xiǎo)提琴提供的(de)混響感與爲大(dà)提琴提供的(de)混響感應是一緻的(de)，不應改變其頻率特性，以免使得小(xiǎo)提琴或大(dà)提琴的(de)聲音(yīn)聽起來“變了味”；聲音(yīn)的(de)頻率特性，形成了人(rén)對音(yīn)色的(de)主觀感受，就像人(rén)對光(guāng)譜顔色的(de)主觀感受一樣，當光(guāng)譜發生變化，則“綠(lǜ)色”将不再是原先的(de)“綠(lǜ)色”。

3.3均衡的(de)音(yīn)色

人(rén)在房間内聽到(dào)的(de)聲音(yīn)是經過房間各個(gè)界面多次反射和(hé)散射後的(de)疊加，由于聲音(yīn)是一種波，疊加改變波動的(de)振幅和(hé)相(xiàng)位。

例如(rú)，在完全沒有(yǒu)任何界面反射的(de)消聲室中，距離(lí)聲源不同位置聽音(yīn)時，雖然聽到(dào)聲音(yīn)的(de)頻率分(fēn)量（振幅和(hé)相(xiàng)位）不同，但(dàn)聲音(yīn)中這些分(fēn)量的(de)比例關系是與聲源一緻的(de)，完全地(dì)保持了原有(yǒu)音(yīn)色的(de)均衡性，即所說的(de)原汁原味的(de)音(yīn)色。

3.4清晰的(de)語言對白

清晰的(de)語言對白是指語言可(kě)懂度高(gāo)，每個(gè)音(yīn)不拖泥帶水(shuǐ)。

小(xiǎo)型影院體積較小(xiǎo)，室内聲能(néng)密度較大(dà)，而影片中70%以上(shàng)爲對白，因此清晰的(de)語言對白是決定影院設計(jì)成功與否的(de)重要指标。

人(rén)類的(de)語言由元音(yīn)和(hé)輔音(yīn)構成。輔音(yīn)（如(rú)b、p、m、f、d、t等）由瞬時語言生成，持續時間短暫，高(gāo)頻成分(fēn)多，聲能(néng)低，在高(gāo)噪聲環境下或房間聲場(chǎng)設計(jì)不理(lǐ)想的(de)情況下非常容易被幹擾，使聽音(yīn)困難，因此，輔音(yīn)聽音(yīn)清晰是房間有(yǒu)清晰的(de)語言對白的(de)前提。

保持清晰的(de)語言對白的(de)關鍵是混響時間不能(néng)過長（尤其是低頻混響聲對輔音(yīn)的(de)掩蔽性大(dà)），并保證低的(de)背景噪聲。

3.5明(míng)晰的(de)音(yīn)樂(yuè)演奏

明(míng)晰的(de)音(yīn)樂(yuè)演奏是指音(yīn)樂(yuè)透明(míng)度好，能(néng)準确表達出音(yīn)樂(yuè)的(de)層次感，音(yīn)調高(gāo)低明(míng)顯，不渾濁。高(gāo)音(yīn)諧音(yīn)豐富，清澈纖細而不刺耳；中音(yīn)明(míng)亮突出，豐滿充實而不生硬；低音(yīn)厚實。

小(xiǎo)型影院音(yīn)樂(yuè)明(míng)晰度的(de)控制(zhì)主要是要注意在高(gāo)頻混響聲與中頻相(xiàng)比，既不能(néng)過多，也(yě)不能(néng)過少(shǎo)。高(gāo)頻混響聲多，可(kě)能(néng)會(huì)形成一種金(jīn)屬脆聲，聽音(yīn)有(yǒu)一種不清澈的(de)眩暈感；更多的(de)情況是，高(gāo)頻混響聲太少(shǎo)，這是由于影院中采用(yòng)的(de)很多流行(xíng)材料（如(rú)纖維類、泡沫類等多孔吸聲材料）對中高(gāo)頻吸聲較多，加之空氣吸聲主要在高(gāo)頻範圍，造成高(gāo)頻混響時間很短。高(gāo)頻混響短會(huì)造成高(gāo)頻聲被中低頻聲音(yīn)掩蔽，形成一種如(rú)同聽覺遮蓋的(de)感受（例如(rú)小(xiǎo)提琴、鋼琴等高(gāo)頻分(fēn)量較多的(de)聲音(yīn)好像被其他(tā)聲音(yīn)擋住了，穿透不出來）。

3.6 準确的(de)聲像定位

準确的(de)聲像定位是指多軌錄音(yīn)的(de)節目源，在回放(fàng)聆聽時，能(néng)夠良好地(dì)重現節目源中的(de)聲源方位。

由于聲源發出的(de)聲波到(dào)達雙耳有(yǒu)一定的(de)時間差、強度差和(hé)相(xiàng)位差，人(rén)們就可(kě)以據此來判斷聲源的(de)方向和(hé)遠近，進行(xíng)聲像定位。這種由雙耳聽聞而獲得的(de)聲像定位能(néng)力，在頻率高(gāo)于1400Hz時，主要取決于到(dào)達雙耳聲音(yīn)的(de)強度差；低于1400Hz時，則主要取決于聲音(yīn)到(dào)達的(de)時間差。房間中聲音(yīn)的(de)反射會(huì)影響雙耳聽聞的(de)強度差和(hé)相(xiàng)位差。例如(rú)，來自兩側的(de)聲能(néng)與來自頭頂聲音(yīn)的(de)比例關系會(huì)影響到(dào)聲音(yīn)的(de)定位感，設想一間頂棚完全反射而兩側牆卻完全吸聲的(de)房間，人(rén)們會(huì)過多地(dì)感到(dào)來自頭頂的(de)反射聲，幹擾了人(rén)們左右聲音(yīn)定位的(de)能(néng)力。

3.7真實的(de)空間環繞感

真實的(de)空間環繞感是指場(chǎng)所印象逼真，空間感好，可(kě)準确還原電影導演所想表達的(de)聲場(chǎng)空間大(dà)小(xiǎo)，清晰确定聲場(chǎng)特征，使人(rén)有(yǒu)被環繞聲場(chǎng)包圍的(de)強烈感受。

在影片或音(yīn)樂(yuè)的(de)制(zhì)作過程中，制(zhì)作人(rén)頭腦(nǎo)中常有(yǒu)對其作品所表達或演奏的(de)房間的(de)親切度的(de)考慮。親切度是指聽衆在尺寸較小(xiǎo)的(de)房間内聽音(yīn)的(de)感覺，也(yě)即對廳堂大(dà)小(xiǎo)的(de)聽覺印象。

環繞感則指聽衆被聲音(yīn)包圍的(de)感覺，主要取決于反射聲時間和(hé)空間的(de)序列分(fēn)布。如(rú)果這種混響聲能(néng)從四面八方到(dào)達聽衆，則聽衆感到(dào)仿佛被聲音(yīn)所包圍而沉浸于音(yīn)波之中。環繞感還與房間的(de)聲擴散能(néng)有(yǒu)關。

3.8  觀影區有(yǒu)生動的(de)臨場(chǎng)感

回放(fàng)的(de)聲音(yīn)使人(rén)有(yǒu)“身臨其境”的(de)感覺。在測試時播放(fàng)一段具有(yǒu)良好的(de)身臨其境的(de)聲音(yīn)片段，回放(fàng)的(de)聲場(chǎng)不應破壞原有(yǒu)的(de)身臨其境感，應是聲音(yīn)與視覺的(de)完美(měi)結合。

該指标是對小(xiǎo)型影院設計(jì)的(de)總體把握，包括聲源的(de)輪廓感、立體感以及聲源在橫向的(de)拓寬感和(hé)縱向的(de)延伸感，是需要聲源錄制(zhì)、音(yīn)響設備及其擺位、建聲設計(jì)聯合控制(zhì)才能(néng)達到(dào)的(de)聽音(yīn)效果。

3.9  裝修異味或刺激性

無裝修異味或刺激性；觸摸材料對皮膚沒有(yǒu)傷害。

3.10  通風及溫控

有(yǒu)無通風換氣及室内溫控系統，以滿足室内基礎的(de)環境需求。

3.11  裝飾效果

1. 裝飾結構規格和(hé)比例合理(lǐ)，裝飾布局及大(dà)小(xiǎo)符合裝飾審美(měi)标準。

2. 材料、質感及色彩雅緻，在符合原則前提下，滿足使用(yòng)者對色彩的(de)偏愛，符合使用(yòng)者的(de)心理(lǐ)要求。能(néng)正确地(dì)運用(yòng)和(hé)處理(lǐ)色彩的(de)統一和(hé)變化規律，符合色彩心理(lǐ)學，室内裝飾色彩基調應滿足影院的(de)視聽需求，不應影響觀影的(de)效果。

3. 空間布局合理(lǐ)，符合人(rén)在空間的(de)活動規律，空間布局人(rén)性化，以人(rén)爲本，沙發、暖衛、通風、電氣設計(jì)合理(lǐ)。

4. 做工(gōng)精緻細微，無瑕疵，隐蔽工(gōng)程施工(gōng)符合規範，施工(gōng)尺寸符合設計(jì)要求。

3.12  舒适度

溫度适宜，相(xiàng)對溫度舒适；室内智能(néng)影院應根據使用(yòng)人(rén)數設計(jì)适宜的(de)新風交換量，使人(rén)無呼吸憋悶感；室内照(zhào)明(míng)光(guāng)線滿足人(rén)的(de)視覺舒适度。