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摘要
关键词：录播系统；建筑声学；照明环境 引言
近年来，随着教学资源建设受到各学校教学主管部门的普遍重视，与其密切相关的录播技术也得到了长足发展。在参观考察有关录播系统厂商、集成商、使用单位和实际主持设计并实施的录播系统建设项目中，本文作者发现存在着许多只重视技术参数（如有多少机位、有多少支强指向拾音话筒、跟踪导播策划等软硬件设施如何等），但忽视录播教室物理环境对声画质量的影响，从而导致出现了投入大量资金却没有得到理想声画效果的状况。下面，是本研究在进行录播系统设计和建设实施过程中对环境建设所采取的一些具体步骤和办法，以供大家借鉴。
一设计的前期准备
这里的前期准备，是指在设计之前，一定要到现场实地勘察，确定场地的物理环境条件，即建筑声学环境和光照条件是否符合建设录播教室的要求。
1声学环境是否符合建设要求
这里主要包括隔音效果、教室内的噪声与混响时间。
录播教室声学环境标准要求，参见表1各种多媒体教学环境室内噪声限值[1]和表2录播用多媒体教室各频率混响时间相对于500?1000Hz的比值[2]。
（1）隔音与噪声测试
①主观判断法：在关闭门窗的教室里，若是只能听到投影机散热风扇工作的声音，则该教室的噪音基本在30dB左右；
②APP软件测试法：可以下载一个噪音计软件进行测试，选择一个比较安静的时段，测试出一个数据；再测试一下平时正常工作环境条件下的数值。二者的差值就是需要隔掉的噪声dB数。有条件时，可以先用测试软件与噪音计做个对比，检查一下测量误差。
（2）混响时间测试
在实际勘察设计时，因为一般都没有专业的测试设备，加之学校里的录播教室对混响时间的要求不像专业演播室那么严格，所以对拟作为录播教室的场地，混响时间可以采用简易的判断方法来确定。判断方法通常采用语音和击掌来测试。
①语音测试方法。首先按照正常讲话的语速，大声讲几句话，听效果。若是声音听起来比较干涩、发闷，说明吸音过多，混响时间比较短；若是声音听起来比较清晰、透亮，说明混响时间合适；若是听起来有尾音，声音浑浊，则混响过长。这是主观测试。
②击掌测试方法。大声地拍手或刺破一个小气球，同时用秒表记下开始出现响声到声音完全消失之间的时间。重复进行几次并取其平均值，便可测量出比较可靠的混响时间值。若是利用击掌不同部位，还可以区分出高、中、低频不同频段的混响时间，有利于后面做吸声的处理。这是客观测试。
2环境光照是否符合学生书写和录播系统的拍摄要求
通常的多媒体教室，只需要考虑学生和老师在教与学中使用投影效果、板书与学生记录课堂笔记时的照明。关于这部分要求在由中国教育技术协会技术标准委员会制定出版的《多媒体教学环境工程建设规范》中己经明确规定，见表3教学环境部分场所照明标准值[3]和表4作业面邻近大屏幕显示区域照度[4]。
《多媒体教学环境工程建设规范》还专门指明了采用投影机正投模式显示的多媒体教室，屏幕垂直照度以50?150lx为宜，其照度均匀度应不低于0.7；采用平板显示器的多媒体教室，屏幕垂直照度以80?200lx为宜，其照度均匀度应不低于0.7。
但在录播教室中，则还要照顾摄像机拍摄的需要。由于目前录播系统使用的摄像机均为云台机或是枪机，采用的光电转换器件CCD或CMOS的尺寸较小，因此对环境光要求相对要高。根据对多个现场测试的结果分析总结，得到了以下录播教室各个区域的照度数据：
并且要求：光源色温一致，最好统一在3200K，以保证拍摄的画面色彩还原度好。
3勘察布线路径
按照需要，核算各种线缆的铺设要求（大致得出各种线缆的消耗量），排布走向；按照设备配置，核对需要的信号线（包括音频、视频、网络和控制）种类；电源，总供电量应该不小于录播教室内所有电器功率之和的三倍。
二录播教室的声学环境处理
录播教室的声学环境处理主要是指在录播教室建设中，经常遇到的隔音处理和吸音处理。
1隔音处理
目的是尽可能地减少外来噪声干扰，基本保证录播教室内的噪声允许值控制在25?35dB的范围内。
（1）隔墙的处理
在建设过程中，经常会遇到要把原有场地进行分割，重新规划出录播教室和观摩区或控制室的情况。隔墙常用的材料有砖墙和轻钢龙骨隔断。
①砖墙。隔墙隔声存在质量定律，即单层墙越重隔声性能越好，单位面积的质量提高一倍，隔声量提高6dB。120mm砖墙的面密度为260kg/m2，隔声量为46?48dB；240mm砖墙的面密度为520kg/m2，隔声量为52?54dB。可以根据这里给定的隔声量和前文所述隔音与噪声测试中得到的差值，选择使用120mm或240mm砖墙进行隔音处理。所谓的120mm或240mm，就是把标准规格240mm*115mm*53mm的砖纵砌或横砌。这里的115mm加上灰浆厚度，就按照120mm计算。
②轻钢龙骨隔断。即以轻钢龙骨作支撑骨架，以纸面石膏板等材料为墙面板，通过螺钉固定墙面板而成的一种轻质墙体。其中普通隔墙是以L型龙骨作竖向龙骨、U型龙骨作横向龙骨，加以纸面石膏板等面板材料，利用自拱螺钉贯通龙骨组合而成的隔断墙体。常见的普通隔墙以75系列轻钢龙骨配以12mm石膏板组成，一般为双面双层组合，可以达到耐火h级、隔声45dB的要求。在需要高加强隔声时，墙体可由双排C型龙骨、双排U型龙骨配以木板并内填吸音棉组成内隔墙系统，如此便可以得到55?60dB的隔声效果。板、龙骨与梁、板、墙、柱的刚性结合部需添加弹性隔声垫，两个面的木板要注意断面错位铺设。
（2）门窗的处理
①专业的隔音门，一般都是按照隔声量的需要进行定制。它具有开闭时声音小、灵活、密封程度高；选用高精度冷轧钢板，材料容重在20?48Kg/m3，隔音量在25?45dB。
②自制门及门套的处理。制作隔音门时，门扇芯内应用蓬松的超细玻璃棉丝或岩棉等吸音材料填充，不需要压得太紧。门与门套之间的缝隙，需要用橡皮条、毛毡条等弹性材料嵌入门框上的凹槽中，粘牢卡紧。橡皮条、毛毡条的截面尺寸，应比门套上的凹槽宽度大1mm，并凸出框边2mm，保证门关闭后能将缝隙处挤紧封严。若是双开门，门与门搭接缝，应做成双L形接口。在搭接缝的中间，应该设置橡皮条或毛毡条。当门扇关闭时，搭接缝两边会将橡皮条或毛毡条挤紧，门扇之间应留2mm宽的缝隙，接头处木材与木材间不应直接接触。在隔音门的底部与地面间应留5mm宽的缝隙，然后把3mm厚的橡皮条用铜压脚线排钉在门的下边沿，与地面接触处的橡皮条应伸长5mm，挡住门与地面间的缝隙。隔音门上的各种配件材料，应采用无声合页（铰链）、不锈钢螺钉等；
③采光窗户，可根据需要采用双层中空玻璃。使用单片玻璃可降低噪音20?22dB，而使用双层中空玻璃便可降低29?30dB。提高中空玻璃的隔音效果有以下途径：采用厚度不对称的玻璃板；在空气间隔层中充入特种气体；利用PVB胶片对声波的阻尼作用，用夹层玻璃制造中空玻璃。采用以上方法，中空玻璃的隔音效果可达45dB。
2吸音处理
目的是根据录播教室内不同声音频率的特点，有针对性地加以处理，使得室内混响时间控制在0.5?0.9s范围内，保证声场均匀和声音的清晰度。
（1）教室顶面处理
屋面吊顶采用轻钢龙骨或木龙骨，安装穿孔石膏板或穿孔矿棉板，尺寸为600mmX600mm，厚度不小于0.8mm，其特点是对高频吸收较好。
（2）教室墙面处理
①四周墙壁使用穿孔石膏板。若吊顶也是穿孔石膏板，则整个教室的低频处理不理想。
②四周墙壁使用木质吸音板。木质吸音板由饰面、芯材和吸音薄毡组成。木质吸音板分槽木吸音板和孔木吸音板两种。由于使用槽木吸音板在拍摄时，画面会产生衍射网纹，所以建议采用孔木吸音板，它是一种在密度板的正面、背面都开圆孔的结构吸声材料。
综上所述：一个是吸高频，一个是吸低频。可以根据需要和经济条件，有选择地将穿孔石膏板和孔木吸音板配合使用。
后空腔的深度，决定了不同频段的吸音效果。可以根据混响时间T60公式反推得到。这里就不再加以阐述。
（3）教室地面处理
地面采用PVC塑胶地板，即采用聚氯乙烯材料生产的地板。该地板使用非常广泛，可适用于室内家庭、医院、学校、办公楼、工厂、公共场所、超市、商业、体育场馆等各种场所。
（4）观察窗的要求
在建设录播教室时，往往在教室的后面隔离出控制室或观摩区，这就需要开有观察窗（观摩窗）。为了安全和隔音，一般米用双层8mm钢化玻璃，两层之间间隔5?200px。靠控制室（观摩区）一侧的玻璃垂直于地面，教室内部一侧呈5?10度倾斜安装，以减少声音反馈和光反射，这对录播教室的声画录制效果非常重要。靠教室内一侧，粘贴浅色单向广告膜，膜面喷绘图案，使教室里的学生看不到控制室（观摩区）的情况，既美观又减少了反光，还能吸音。
（5）窗帘要求
窗帘应选用遮光、厚重、表面粗糙的窗帘。这类窗帘通常由两层组成：一层为遮光布，一层为普通窗帘。遮光布能保障教室内的光线不受外面阳光强弱对摄像机摄像效果的干忧；普通窗帘具有装饰作用并可吸音，让教室拥有一个更良好的声学环境。
从材质上分，窗帘有棉质、麻质、纱质、绸锻、植绒、竹质、人造纤维等。其中，棉、麻是窗帘常用的材料，易于洗涤和更换。从吸音上考虑，建议采用棉、麻类的窗帘；从拍摄效果的角度看，易选用浅色的面料。
三录播教室的照明环境
录播教室可以看作是一间对照明布光要求相对简单一点的电视演播室，因此它的布光也可按照专业的电视照明分为基础光照明和造型光或艺术照明。但由于人员、场地、资金以及设备技术指标和操作方式等条件所限，就不可能完全按照专业电视节目制作布光的要求来设计实施，而且它也具有自己布光的特殊要求。
1布光区域的划分
（1）信息显示区
指黑板、投影机屏幕或大屏幕触摸一体机所安装的区域，通常包括长与讲台踏步相当、宽为垂直黑板的0.5m范围。
（2）教师活动区
指黑板前，讲台踏步一直到学生第一排课桌前沿所在区域，一般是宽2?2.5m、长度一般略长于信息显示区总长。
（3）学生活动区
指学生座位的分布区域及课桌之间的走道。
2各个区域的灯光位置排布
（1）信息显示区
信息显示区的灯光，为第一排规格为3X18w的格栅灯，距黑板等显示设备安装的位置0.6m，即一块吊顶板的距离；灯与灯的间隔是1500px；色温3200K。
（2）教师活动区
考虑到教师是录播系统拍摄的最主要对象，因此他（她）经常活动的区域是布光优先考虑的区域，光照要求相应地也要充足。所以，在这个区域，每隔1500px布设一套3x18w的格栅灯。为了保证拍摄的效果，有条件的地方可以再布设一排面光灯，形成教师的造型光。造型面光通常采用可调整角度的每个规格为2x55w的专业电视照明灯；色温均为3200K。
（3）学生活动区
相对于教师活动区，学生活动区的照明还要考虑学生看书及做笔记的特点，光照不需要太强。所以，学生活动区的灯具采用3x18w的格栅灯，灯具间隔3000px；色温3200K。
3灯具安装及控制要求
避免将灯具安装在摄像机拍摄取景的范围内，教室照明灯具与桌面的垂直距离不宜小于1.7m；使用4x55瓦规格的灯具时，距离还要増加。黑板照明灯也可采用非对称配光的灯具，同时避免黑板照明灯具对学生和教师产生眩光。录播教室信息显示区域应设置专用可调光（分路控制）照明，当利用黑板板书照度要求较高时，可打开黑板的局部照明灯光，调高局部照明；当利用大屏幕（触摸一体机）显示信息时，照度要求较低，可关闭大屏幕（触摸一体机）附近的灯光，调低局部照明。
总之，在设计实施建设或参加改造的十几个录播系统工程案例中，采用以上录播教室环境的设计方法，都得到了比较满意的声画效果。还有个别项目由于参与得较晚，装修工程都己经结束，无法按照规范来改造，只能稍做调整，未能令人满意。这也提示我们：在设计建设录播系统时，一定要在开始选择场地时就按照《多媒体教学环境工程建设规范》的要求执行，才能够得到满意的声画质量效果。 |
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