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虚拟演播室系统及声学方案特点---景轩光电

时间:2022-10-23     作者:景轩【转载】   阅读

演播室是利用光和声进行空间艺术创作的场所,是电视节目制作的常规基地。伴着信息传播科技的飞速发展,电视节目由原来的单一播报形式衍变成为规模不一、形式多样、内容丰富的格局。相应地,对演播室的基础建设,以及灯光系统、声频系统、视频系统等系统集成和功能实现提出了更高、更新的要求。针对演播室的发展需求本期开设“演播室专题”分析演播室声学设计中遇到的实际问题及其解决方案,探讨方案的科学性、可行性,介绍在演播室系统应用过程中,对灯光、视频等方面的探索和经验。缺少深入的研究,且在行业现行标准中亦无相关内容,利用建筑声学软件模拟,对演播室内蓝箱的声学特点进行分析,探讨初步解决方案,并通过实际案例验证所得结论。

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2 蓝箱系统及其声学特点

现有虚拟演播室内蓝箱一般设计为 U 型或 L型其尺寸大小应根据节目的规模来规划。简单的单人抠像类节目 镜头较为简单,只要顾及到侧面全景不穿帮即可,因此,蓝箱较小,多人节目或多景区节目中,主持人需要随时走动,要求蓝箱较大,需要为镜头活动留出足够的空间。虚拟演播室因抠像制作的需要,演区的地面、后方、两侧需要光滑、连续、纯色的背景面。一般来说,为了达到较高的平整度和光滑度,普遍使用大面积硬质光滑材料搭建蓝箱。同时考虑到后期图像处理及灯光的需求,蓝箱墙壁、地板之间衔接都采用圆滑的角度。

在演播室内大面积使用蓝箱,在声学上容易带来两方面的问题。

(1)后期制作软件往往要求蓝箱面层材料越光滑、越平整越好,在实际施工中,大多采用玻璃钢、石膏板等硬质材料。大尺寸蓝箱会降低演播室内部的有效吸声量。

(2)为了方便网格定位等后期处理,虚拟演播室内往往要求蓝箱侧壁互相平行,结果使声音在两墙面之间来回反射声能衰变速度减小,产生十分严重的颤动回声。蓝箱所带来的这些问题会导致蓝箱区域内出现颤动回声、清晰度较差、听闻感不强等现象,对主持人的发言即听闻造成不利干扰,影响节目录制效果及正常使用。

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3 蓝箱的声学设计思路

虚拟演播室多数用于录制语言类节目, 要求较高的语言清晰度及丰满度 、适量的早期反射声并且声场布置均匀,需最大程度地减小蓝箱内墙体产生的自然声反射 。从建筑声学的角度上看,要很好地改善蓝箱内部声学环境,需要从以下几方面入手。

   3.1 改变蓝箱尺寸、尽量减小声反射面积

        在实际工程建设中应尽量减小蓝箱尺寸,尤其是减小两侧墙面尺寸,墙面尺寸尽量不一致,形成不对称结构。在保证正常使用的情况下U 型蓝 箱一侧可不设置墙面使其成为 L 型蓝箱。然而调整蓝箱尺寸及形状需要在满足节目制作要求的前提下进行,毕竟蓝箱存在的意义是为了更好地表现节目,创造良好的声学环境只是服务节

3.2 尝试改变蓝箱的构造及面层材料

为增加演播室内有效吸声量,建议选择有一定厚度的吸声构造来制造蓝箱,这些构造基本原理是采用多孔阻尼材料和空腔来制造的高效率的吸声器。

考虑到施工的实际条件,为蓝箱附加吸声构造可以采用图 1 中所示的三种方式。

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图 1 中 a 方案在蓝箱墙面内干挂或粘贴约 2 cm 的吸声毡或复合喷涂材料、砂岩板等阻尼材料。此方案施工很简单,但中低频的吸声效率较差,同时需要考虑粘贴、喷涂材料的平整度对抠像效果的影响。

图 1 中 b 方案在吸声阻尼材料与墙面之间设置有 5 cm,10cm 空腔。此方案对蓝箱内尺寸损失较大,且施工相对 复杂,但整体吸声效率较高。

图 1 中 c 方案 在蓝箱墙面切割一 定 面 积 的 空 腔  内填 吸 声 阻 尼材 料 5 cm10 cm。此方案施工较复杂,处理 接缝时对工艺要求较高.

但整体吸声效率 和方案 b 类似且对蓝箱内尺寸无较大损 失。对蓝箱材料进行处理后,会有效地解决其内部的声学缺陷以及整体吸声量不足的问题,但同时会带来如何处理蓝箱面层材料的新问题。对其面层材料的选择建议如下。

(1)外罩微穿孔金属板或外贴绒 布、壁纸或金属箔膜等选取与规定颜色 相同

颜色的材料。这样做会一定程度地损 失吸声量,而且要特别注意确认是否满足

抠像要求。

(2)吸声材料外绷帘幕,本做法吸声效果最好,且容易满足抠像要求,但安装工艺较复杂,需要预留日后二次紧绷的 条件。

此外,为保证演播室内混响时间控制在合适的范围,演播室内蓝箱外区域仍然需采用强吸声处理。无论采用何种方式为蓝箱附加吸声构造,均需与图像制作等相关部门配合,使之既可满足摄制要求,又具有一定吸声作用,达到改善室内声场的作用,从而保证虚拟演播室节目制作的整体要求。

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     3.3 打破蓝箱相对平行墙面

为解决两侧平行墙面构造带来的颤动回声问题在不使用网格定位的情况

下建议其两侧墙面不应平行,应具有一定的角度。而角度设置可分为水平角

度与垂直角度,水平角度指两侧墙面向外倾斜,利用演播室其他墙面的吸声材

料吸收声能,垂直角度指蓝箱两侧墙面向上倾斜,利用演播室顶部的吸声构造

吸收声能。将蓝箱墙面倾斜一定的角度这一做法虽已被广泛使用,但未曾有进一步的深入研究,在下文中将针对此问题进行计算机模拟计算。

4 蓝箱对声场影响的建筑声学模拟计算

使用建筑声学模拟软件对厅堂音质进行模拟研究,在实际工程设计中已经得到了广泛的应用,建筑声学模拟软件 ODEON 采用基于几何声学原理的虚声源 法和声线跟踪法相结合的方式进行声场模拟计算,其研发始于 1984 年丹麦技术 大学,可应用于房间声学、厅堂声学、噪声控制等领域。

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    4.1 模型建立

考察蓝箱对演播室内声场的影响时,应尽量减小其他因素影响,即所谓的“理想状态”。建筑模拟将整个演播室及蓝箱复杂的几何形体简化为只与声学有关的简单面而忽略墙面与地面连接处圆弧状且不考虑门窗、设备、灯光系统等条件。


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