音乐声学原理在构建录音棚中的作用
摘要：音乐声学是一门抽象的学科，是音乐学的分支学科之一。录音环境的设计与音乐声学有着密切的关系，录音棚的结构一定要符合音乐声学的原理。只有正确的运用了音乐声学原理，才能在录音过程中使声音的音色、音量、音高、音长等声音特性，无论在客观上还是主观上都达到较好的效果。
关键词：音乐声学；录音棚；噪声控制；录音环境；音质 录音是一门艺术，是把自然界中存在的和人们为了某种需要创造的音响记录下来。是将声音信号记录在媒质上的复杂过程。作为音乐制作中的重要组成部分，录音环节直接决定着作品的优劣和成败。因为录音是与声音打交道，所以既要遵从一些音乐声学方面的原理。又要从符合人的听觉审美出发，只有这样才能达到优质的录制效果。在录音中，录音棚的声学构造对于录音制作及其制品的质量起着十分重要的作用。 录音棚是人们为了创造特定的声学环境录音条件而建造的专用录音场所，设计与建造录音棚时要考虑到降噪、驻波、声场固有混响等诸多因素，因此在装修上首先要符合声学上的基本要求，尽可能减小噪音、驻波等影响音质的不利因素，其次才是视觉上的美观与否，不能本末倒置，否则，棚建好了，却发挥不出它应有的作用，前功尽弃。 录音棚的样式多种多样，性能也各不相同。我们可以根据需要对其进行分类，例如，可以按声场的基本特点划分而分为自然混响录音棚、多功能录音棚以及强吸声(短混响)录音棚。自然混响录音棚：顾名思义就是录音室的混响依赖于建筑物本身的构造，这对于建筑物的设计建造的要求是很严格的，录音室的内部构造一定是符合声学特性的。必须利用录音棚的自然混响，自然混响棚的特点是体积庞大、形状不规则、背景噪声小。所以，自然混响棚里录出的声音最接近真实演奏的效果，适合大型管弦乐队的演奏录音。缺点就是混响时间与混响空间感单一，且不容易改变。再就是设计施工难，造价昂贵，所以现在基本上见不到这样的录音棚了。取而代之的是多功能录音棚：目前几乎所有的大型录音棚的录音室都具备很多功能，混响时间是可以调节的，一般都装有隔音屏风、悬挂反射面、吸音板的吊钩等设施。通过悬挂反射板、吸音板和放置隔音屏风，就可以改变录音室的声学环境参数。这样，整个录音棚的体积就可以不必要建造得那么大了。现在最常见的、也是最多的录音棚应该是强吸音录音棚，也就是寂静棚。所谓强吸音，也就是混响时间控制的很短。现在个人工作室的录音棚基本上都是这种棚。 一般而言，录音棚的声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。 噪声控制是一项重要内容。通常要求录音棚的室内背景噪声值很低，最好是控制在25db以下，因此选址很重要，应尽可能远离户外的噪声与振动源，楼层也尽量低一些，以保证录音棚建成后能达到预定的室内噪声标准。为了不让室外的噪音进来，录音棚四周的墙体、顶棚、地面都要做必要的隔音处理。但要达到理想的隔音，必须要懂得声音的传播特性。声音是无孔不入的，当遇到障碍物时会被反弹回来继续传播。简单的隔音方法有两种，一是拦截，二是吸收。拦截，就是用密度较高的材料去阻拦声音，例如砖、混凝土、橡胶、皮革等。墙体尽量要厚一些，薄而轻的墙比厚而重的墙在声波作用下容易产生振动而且振幅大，所以薄而轻的墙隔声能力差：软质材料隔音效果好于硬质材料，软质材料不易产生共振。总之，建造的越严谨，隔音效果越好。吸收，就是在声音的所到之处加设吸音材料。声音被吸收了，同时也就起到了隔音的作用。常见的吸音材料是岩棉和石棉，既经济效果又好。墙面、天棚隔音的简单处理方法如下：在墙上(由天棚到地面)钉上间距为600mm的木方，木方的厚度为80mm左右，在木方上面固定上石棉隔音板，之后再隔音板上安装支撑条，最后安装石膏板，封上所有的缝隙。因为在石棉隔音板与石膏板中间有支撑条，所以两层板之间有空隙，这样就更好的起到隔音的作用，尤其针对低频，效果更好。录音棚内部的噪声振动源也要进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、电脑的风扇、硬盘、以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等，都将对录音棚的安静造成干扰。最好的解决方法就是把电脑主机移到别的房间，把键盘、鼠标加长一段连接线。最实用! 此外，建造录音棚的另一个重要内容就是进行室内音质设计，因为空间的大小决定着声音的质量。即便是小型录音棚也最好有两个房间，一间是设备控制室，另外一间是录音采样室。设各控制室主要是录音师用来监听及音乐后期混音的控制场所。国外的一些声学专家经过大量试验得出这样一个结论：也就是控制室至少要有70立方米的空间才能出现高质量的声音，这样的房间的长宽高大约是4米×5，5米×3米的样子。另外一间是录音采样室，也就是通过拾音设备进行声音采集的场所。小型录音棚的录音室可以不用很大，常见的录音室在几平米到二十平方米左右。如果控制室和录音室是相邻的可以在房间之间做一个双层玻璃窗。这样录音室与控制室的人们就可以相互交流了。但是现在也有很多录音棚为了达到更好的隔音效果，取消了录音室与控制室之间的双层玻璃窗，改用摄像头和显示器相互交流，这样的隔音效果就更好了。 录音棚的形状对音质的影响也很大。从音箱发出的声音，不一定就是我们耳朵所听到的声音。我们听到的声音除了与声源本身的性质和特点有关以外，还与具体环境、传播情况有关。不要让声音在房间产生过多的反射，因为过多的反射会导致驻波的出现。驻波是由障碍物的反射引起的，当声音通过空气传递到墙壁时，会反射回来。某些振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波产生叠加时就产生驻波了。驻波会使某一频率的声音变大或变小，驻波严重时便会影响我们对声音的判断力，所以要尽量减小驻波。根据物理声学测算出，驻波问题主要发生在低音区。因为低频率的波长比较长，所以很多时候就算有物体在前面阻挡，声音也可以转弯过去。相反，高频率的波长比较短，它如果受到物体阻挡之后就不会转弯，也就不能再传下去。同时高频率比低频率衰减快得多，为了防止驻波，同时也为了减小房间自身固有频率对音乐音响的干扰歪曲，要避免房间长宽高都一样或者成整数倍，这样更会引发强烈的驻波，最好是长宽高都不同，让声音在三个方向的驻波相互抵消。要改变相对墙面之间、天花板地板之间平行的方向关系，需要把对称的两面墙设计成不对称，顶棚也可以设计成多面型或圆穹型，这是专业录音棚一致的做法。要消除可能造成声灶的空穴、凹面，通常那里会聚集很多声音能量，要把墙角处安装上吸音海绵。录音棚各个部分的吸音性能应尽量做到均匀，并在墙面上多设置扩散体。二次余弦扩散板就是一个不错的选择，它对400赫兹以上的频率扩散效果很好。总之，要减少驻波，要么改变声音的反射方向，要么就消除反射声，从而得到一个最佳的音质。 综上所述，我们知道声音的质量会受到环境的影响，这不仅仅体现在以上的几个方面。录音棚的构建中一定要注意声音的反射、衍色等特性，只有了解了这些声学上的道理，才能少走弯路，才能够录制出满意的作品。中国