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Acoustic of Small Studio

小型录音室因其高可行性和经济友好性而被广泛应用于录音行业。这使得录音/音乐行业的工作人员能够远程工作,而无需经常前往大型录音室。通过良好的声学处理,在小型录音室录制的音乐仍然可以保持高音质,有时甚至适合用于商业发行。

那么,是什么能够保证录音室的声学品质呢?

在今天的文章中,我们将探讨音乐在小型录音室里按照录制的方式进行演奏的声学效果(Everest & Pohlmann, 2015)。

环境条件


一个安静的环境是工作室的必要条件,有时甚至很难做到这一点。首先,一定要避免嘈杂的地点,因为只要为您的工作室选择一个安静的位置,就不会出现许多噪音和振动问题。再来,应避免靠近火车轨道、繁忙道路,十字路口甚至机场等嘈杂区域。最主要的是减少外部噪声,然后通过在建筑物中实施隔音将背景噪声保持在标准目标范围内。然而,有效隔音的材料(如浮动地板或经过特殊隔音处理的墙壁/窗户/门)的建造成本可能会很高。因此,最好的方式,也是更划算的方式,首先是选择一个安静的地点,而不是在嘈杂的地方隔离一个工作室。

HVAC 系统,包括加热、通风和空调系统的声学设计应满足所需的噪声标准目标。来自电机、风扇管道扩散器等的噪音和振动应降至最低,以便实现低环境噪音水平。

噪音

与任何静音的房间相似,小型录音室需要遵守隔音规则和一定的标准。构建具有高传输损耗并与外部噪声和振动源分离的建筑元件非常重要,以确保环境噪声水平足够低以实现良好的录音质量。不仅如此,这些结构还将起到隔离作用,防止工作室中的噪音(音乐)水平影响邻近空间。

工作室声学特性

在录音室中,存在的声音类型和可能被麦克风收到的声音类型是“直达声:和”间接声“。直达声基本上是来自声源的声音(在到达表面之前)。间接声紧随直接声之后,由封闭区域的各种非自由场效应特性引起。简而言之,所有不是直达声的东西都被认为是间接声或反射声音。

众所周知,封闭空间中的声压级会根据与声源的距离而变化,同时也会受到房间或空间吸收能力的影响。如果一个房间的所有表面都是完全反射性的,这便意味着房间是完全混响的(就像一个混响室)。因此房间每个地方的声压级都是相同的(来自声源的声音),因为没有声能被吸收。我们也可以把它假设成相对没有直达声,因为绝大部分声音是被反射的,间接的。此外,导致间接声的另一个因素来自房间内的共振,这也是反射声的结果。

间接声还取决于室内构造的材料(例如,门、墙壁、窗户、地板、天花板等)。这些元素也可以通过来自声源的声音振动被激发。因此,当激发元素被移除时,它们能够以自己的速率逐渐衰减。

混响时间

所有间接声音类型的复合效果可以被称之为”混响“。许多人会说混响时间是房间声学质量的指标,但实际上,测量混响时间并不能直接揭示混响各个成分的性质。这也是用混响时间作为指标的一个小弱点。因此,混响时间往往不是声学条件的唯一指标。

混响时间是衰减率的量度,通常称为 T60。例如,1 秒的 T60 表示 60 dB 的衰减需要 1 秒才能完成。有人可能会说,将混响时间概念应用于小房间内是不准确的,因为真正的混响场在小空间中可能不存在。然而,在小房间设计中利用萨宾方程(Sabine Formula, 用于混响)来估算不同频率下的吸收需求仍然是可行的,前提是在估算过程中考虑了过程的限制。

基本上混响时间太长或太短都不好。这是因为对于混响时间过长的房间,语音音节和音乐短语会被掩盖,从而导致语音清晰度和音乐质量变差。相反,如果混响时间太短,语音和音乐将失去特性,因此质量会受到影响,而音乐通常会受到更大的影响。尽管如此,混响时间并没有一个具体的最佳值可以适用于任何房间,因为除了混响之外还涉及太多因素。诸如声源类型(女声/男声、语速、语言类型等)之类的因素都会影响房间的声学效果。然而,出于实际原因,声学家可以参考一些近似值,其中已经实施了一定程度的折衷以使其可用于多种类型的录音应用程序。

漫射
由于房间反射的空间多样性,高漫射房间给人一种宽敞的感觉。它也是控制共振效果的一个很好的解决方案。为了产生显着的漫射效果,八字形墙壁和几何突起的实施效果很好。另一种方法是在房间内分布吸波材料,这除了漫射之外,还可以提高房间的吸波效率。通常,模块化衍射光栅漫射元件(例如 2- x 4-ft 单元)可以提供漫射和宽带吸收,并且可以轻松安装在小型录音室中。尽管如此,在实践中,录音室内不会有太多漫射效果。

声学处理实例
那么,您可以使用哪些声学处理元素来改善您的工作室呢?可以考虑以下这些项目 (Studio, 2021):
1. 低音陷阱 Bass Traps
这是录音室中最重要的部分之一。 Bass traps通常用于吸收低频,也称为低音频率,但实际上它们是宽带吸收器。这意味着它们也擅长吸收中高频。

2. 隔音板 Acoustic Panels
隔音板的工作原理类似于低音陷阱,但在吸收低音频率方面效果不佳。与低音陷波器相比,吸音板的一个好处是,由于它们更薄,因此可以用更少的材料提供更大的表面积。因此,与低音陷阱相比,隔音板能够以更低的成本提供更大的墙壁覆盖范围。

3. 扩散器/漫射器 Diffusers
如果以在小型录音室中使用为例,扩散器可能不如低音陷阱和隔音板有效。所以,这完全取决于用户——他们是否觉得漫射器对他们的应用有用。
那么,声学处理产品应该放在哪里呢?
在这种情况下,要定义房间的三个关键区域:
– 三面角
– 二面角
– 墙壁
覆盖的优先级从三面角、二面角到墙壁。这是因为理想情况下,声学处理应放置在影响最大的区域。例如,在三面角处,三组平行墙会聚在一起,因此如果这里有吸音材料,它会从所有三个维度捕获房间模式,从而提供三倍的初始效率。同样的概念适用于二面角和墙,但分别具有二维和一维。

参考资料
Everest, F. A., & Pohlmann, K. C. (2015). Acoustics of Small Recording Studios. In F. A. Everest, & K. C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics (6th Edition ed.). McGraw-Hill Education – Access Engineering. doi:ISBN: 9780071841047
Studio, E.-H. R. (2021). CHAPTER 3: The Ultimate Guide to Acoustic Treatment for Home Studios. Retrieved from E-Home Recording Studio: https://ehomerecordingstudio.com/acoustic-treatment-101/

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Industrial Noise Control Measure

在通常充满机器或机械系统的工业场所,噪音是不可避免的,而且音量往往会非常大。这有时会对工人造成伤害,从而影响职业健康和导致安全隐患。因此,在本文中,我们将研究可用于克服工作场所工业噪声的噪声控制措施。

噪声源

首先,让我们了解一下噪音是如何产生的:

一般来说,声音是由粒子振动所产生的,有时是由空气动力系统产生的。振动引起的噪音可能由多种原因引起,例如:

  • 锤击、旋转齿轮、轴承、切削工具等机械零件之间的机械冲击和摩擦。
  • 不平衡的运动部件
  • 大型和重型结构的振动

至于气动噪声,它们是由空气或流体流过管道、风扇或空气分配系统中的压降引起的。气动噪声源的典型例子是:

  • 蒸汽通过排气阀释放
  • 风扇
  • 内燃机
  • 喷气式飞机
  • 湍流流过管道


控制工作场所噪音的步骤

为妥善控制工作场所的噪音,应执行以下步骤:

  1. 识别声源(即振动源或空气动力流)
  2. 识别从源到工人的噪声路径
  3. 确定每个声源的音量
  4. 确定每个源对超标噪声的相对贡献,并相应地对声源进行排例。为了获得显着的噪声衰减,应始终优先考虑和控制主要来源。
  5. 了解健康和安全法规中规定的可接受的暴露限值,并找出必要的降噪措施。
  6. 在考虑声音衰减程度、操作、生产率限制和成本的同时找出解决方案。

减少接触噪音

一般来说,如果可能的话,可以通过消除噪声源来减少暴露于噪声。,亦或者可以用更安静的源替代或应用工程改造。

最大程度地减少噪声暴露的最有效方法是在一开始就将其设计出来:设计阶段。建议始终选择可以将噪音水平降低到可接受水平的设备功能。对于新安装,再次选择安静的设备,并确保有选择使用安静设备的采购政策,最后消除任何可能导致噪音放大的设计缺陷。

工程修改是指可能影响音源或声音路径的更改。这通常是已建立的工作场所(在设计阶段没有采取噪声保护措施的工作场所)中噪声控制的首选解决方案。这是因为众所周知,工程修改更具成本效益,尤其是在控制源头噪声方面比沿路径控制噪声方面更是如此。

作为适用于工人自身的噪声控制措施,行政控制和个人防护装备 (PPE) 的使用也是有效的。当不能实施更昂贵的工程解决方案时,可以考虑两者的结合。然而,要注意的是,行政控制和 PPE 可能不如在启动阶段或声音路径修改期间实施工程噪声控制有效。因此,它们应该被归类为最后的手段。

降低噪音的工程解决方案

可以针对振动引起的噪声和空气动力学噪声应用不同的解决方案。

对于振动引起的噪音,关键是要减少源头的振动量。典型的解决方案包括改变能源,例如降低风扇的转速,或减少打击工具的冲击力等。在由于机械力而振动的表面上添加阻尼材料也有助于减少振动影响,特别是对于薄结构.为防止因摩擦或冲击造成不必要的损坏,可将阻尼材料夹在设备表面和另一种耐磨材料之间。这种处理称为约束层处理。

其他减少振动引起的噪音的方法包括尽量减少机器防护装置的间隙并用吸音材料覆盖它们,尽可能用塑料部件替换金属部件,以及用更安静的电机替换电机。

另一方面,为了处理空气动力学引起的噪声,专家建议实施能够降低与不稳定流体流动相关的噪声的工程实践,例如通过使用大型和低速风扇来最小化流体速度、增加管道直径或最小化湍流弯曲的刀片。

除了上面提到的那些,还有一些被动噪声控制措施可以使用。这些包括通过将嘈杂的设备存放在具有特殊声学功能(如隔离、百叶窗或密封件)的封闭空间/房间中来使用外壳和隔离。在工作场所安装声屏障(吸音板)或在管道和排气装置内安装消音器也能很好地衰减不必要的噪音。

常用的一般措施

最后,这里有一些可以用来确保工作场所噪音得到控制的通用方法。

首先,对机械需进行定期的维护,重点应放在识别和更换任何磨损或松动的部件,润滑任何运动部件,并确保旋转设备不会失去平衡以避免振动引起的噪音。

在嘈杂的过程中要多加注意,并尽可能使用更安静的过程代替。房间内的声音混响也需要减少。混响是指外壳中产生的声音撞击反射表面并反射回房间以及原始噪声路径。在某些情况下,混响的声音可能会主导原始声音。在这种情况下提供帮助的一个好方法是使用吸音材料在反射表面上添加衬垫,以降低噪音水平。另一种方法是将设备布置在房间内,以免它们离太多反射结构太近。

结论

总之,有关单位应采取措施以识别工业工作场所的声源,并找出解决噪音问题的方法,以根据地方当局公布的健康和安全法规中规定的暴露限值达到噪音限值。遵守噪音暴露限制对于确保工作场所工人的听力健康至关重要。

参考资料

https://www.ccohs.ca/oshanswers/phys_agents/noise_control.html

https://www.who.int/occupational_health/publications/noise10.pdf

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Industrial

Hotel Room Acoustics – how noise affects a person’s stay in the hotel

酒店房间声学——噪音如何影响一个人在酒店的住宿

在当前的疫情期间,酒店一直发挥着重要作用。在某些国家,当地政府已宣布对从海外入境的人员进行强制性的酒店隔离。以马来西亚为例,无论从哪个国家入境的旅客,都必须接受最多10天的酒店检疫(截至2021年1月),由当地政府为他们安排房间,除非旅客选择了高级配套。当然,这比标准的成本更高。旅客必须进行新冠测试,以确保他们的测试呈阴性,并将他们隔离在酒店中将确保不会将病毒传播给公众,因为所有旅客都应被视为潜在的风险携带者.

酒店客房舒适度

很多人可能会疑惑:房间的清洁度如何?提供的饭菜好吗?那里的 Wi-Fi 强度如何?

但是人们有时会忘记一件事:噪音。 J.D. Power 北美酒店客人满意度调查的研究一直表明,噪音问题的投诉报告严重不足,而且最终几乎没有得到解决(Simonsen,2019 年)。想象一下,在一个密闭空间里生活 10 多天,你需要不断听到来自邻居的噪音,或者来自房间外面的交通噪音或建筑噪音,你会有什么感觉?查看马来西亚检疫支持小组(MQSG)为帮助进入马来西亚的旅客而创建的一些酒店评论帖子,似乎有很多帖子抱怨隔离期间的噪音滋扰。成员面临的典型问题包括:

  1. 交通噪音——酒店位于繁忙的道路旁
  2. 附近工地当天的施工噪音
  3. 吵闹的邻居——大声说话,尤其是在睡觉的时候

确切地说,这些是人们在住宅中会遇到的类似滋扰。

对于短期逗留,这些可能不是主要问题,但对于隔离来说,情况就完全不同了。长期每天不合理的噪音量,尤其是在疲劳的飞行和机场转机之后,会对一个人的身心健康造成不良影响。

噪音和睡眠障碍

对于对噪音极其敏感的人来说,首先可以观察到的就是无法入睡,甚至不能好好休息。这将导致睡眠不足,从而慢慢耗尽执行日常任务的能量。根据休谟的说法,研究领域的许多人声称,环境噪音引起的睡眠障碍对健康的危害最大。拥有不受干扰的睡眠甚至被视为确保持续健康和福祉的基本权利和先决条件(Hume,2010)。Hume提到,噪音污染可以被描述为“现代看不见的瘟疫”,它可能会干扰认知过程,从而影响睡眠质量。

为克服噪音影响睡眠质量的问题,世界卫生组织(WHO-欧洲办公室)近年聘请专家持相关文件制定欧洲夜间噪音指南。该指南包含有关噪音干扰和对人类健康的潜在风险的最新评论。以下是夜间连续外部声级的四个范围,将夜间噪音与人群的健康影响联系起来:

< 30 分贝 – 通常不会产生实质性的生物效应

30-40 分贝 – 对睡眠的主要影响开始出现,并对弱势群体产生不利影响

40-55 分贝 – 不利健康影响急剧增加,而弱势群体受到严重影响

> 55分贝 – 不良健康影响经常发生,高比例的人非常恼火

这些指南有助于了解噪音对睡眠的影响,尽管该主题在很大程度上仍依赖于充分了解睡眠本质的基本原理。

酒店声学解决方案

如前几节所述,酒店客房的噪音投诉主要包括交通噪音、邻里噪音和建筑噪音。由于声音以波形的形式传播,隔音将是最好的概念之一,它可以作为屏障,有效阻止声波从外面进入房间。

通常,有四种方法可以实现酒店房间的隔音效果(SoundGuard,2019):

  • 吸音——加入矿棉或玻璃纤维等隔音材料进行吸音,从而阻止声音通过
  • 阻尼——声波通常会引起空气粒子之间的振动。阻尼作为不振动的屏障,有助于减少或消除振动影响
  • 去耦——简单来说,这也意味着通过在两层干墙之间添加绝缘层来分离墙壁。
  • 质量——使用更厚、更重或更致密的材料来阻挡声音

在选择合适的隔音材料时,重要的是要注意声音传输等级 (STC) 等级。 STC 评级定义了材料在衰减空气传播声音方面的有效性。 STC 等级越低,可以有效阻挡的声音越少。因此,要达到良好的绝缘效果,最好使用STC值较高的材料。

什么时候应该实施声学解决方案?

理想情况下,最好从一开始就开始,即在项目规划阶段(是的,甚至在您开始构建之前!)。引用 Jonathan Nehmer + Associates 总裁兼 HVS Design 负责人斯科特·罗森伯格 (Scott Rosenberg) 的一句话,“你必须像对待外面一样思考内墙”(Fox,2018 年)。据说中庭式酒店的结构通常像巨大的回音室,由于结构原因,大堂的噪音可能会传播到顶层套房。在规划阶段,分配酒店的哪个部分去哪里对于确保将声音放在正确的位置而不是其他地方也很重要。例如,重要的是要有策略地定位健身房、酒吧甚至水疗中心等设施,这样这些地方的噪音就不会影响入住酒店房间的客人。如果您真的必须将它们放在房间上方/下方,请确保使用适当隔热的墙壁或天花板。
对于现有酒店,另一个改善酒店声学效果的好时机是在装修期间。既然您采取了升级酒店外观和结构的步骤,为什么不考虑隔音呢?这肯定有助于提高客户在逗留期间的满意度。
装修时酒店隔音可以考虑的区域包括:

• 地板——添加隔音衬垫
• 天花板——使用去耦方法(双层石膏板)
• 门——改用带密封件的实心重型门
• 墙壁——在墙壁之间添加绝缘材料/使用隔音涂料

 

您如何知道您的酒店是否需要进行声学改进?

虽然有些酒店可能在收到客户的大量投诉后才开始处理问题,但酒店业主应考虑主动查明大楼内的噪音情况。一个良好的开端是进行噪音测量测试以监测每个房间的状况。从测量中获得噪声数据将帮助您了解情况,以及您应该如何解决这些问题。这是声学顾问应该介入的地方。
建议咨询声学专家以获得最适合您情况的解决方案,因为并非所有解决方案都适用于所有条件。声学顾问可以通过使用室内噪声映射、材料隔热计算等方法,甚至是添加某些类型的家具以帮助房间本身吸音等微小建议,来帮助您分析情况。

声学改善对酒店的影响

事实证明,通过增强酒店的声学效果,也可以改善业务。例如,英国Premier Inn于2011年在其位于莱斯特广场的酒店首创了“漂浮卧室”的全新设计。这个新的设计让酒店解决了环境噪音和底楼夜总会传来的噪音。 Premier Inn 还将他们的关注点从成本转移到了客户的睡眠质量上,这使他们成为伦敦评价最高的酒店之一(Simonsen,2019 年)。因此,通过解决噪音问题,酒店的业务和声誉将大大提高。
现在,回到本文的开始主题。酒店不再仅仅作为度假或商务旅行的住宿场所。酒店在这场大流行中发挥着重要作用,是许多国家的检疫中心。因此,重要的是要确保客户(或被隔离的人)在逗留期间的舒适,无论是否自愿。他们的评论有很大的不同,这将极大地影响酒店在公众中的形象。最重要的是,良好的隔音房间意味着更少的噪音,从而带来更好的生活和睡眠质量。因此,敦促酒店业主为自己和客户调查其财产的声学方面。

参考资料

Fox, J. T. (2018, July 17). Careful hotel design keeps noise in check. Retrieved February 4, 2021, from Hotel Management: https://www.hotelmanagement.net/design/careful-hotel-design-keeps-noise-check

Hume, K. (2010). Sleep disturbance due to noise: Current issues and future research. Noise Health, 12(47), 70-76. Retrieved February 2, 2021, from https://www.noiseandhealth.org/article.asp?issn=1463-1741;year=2010;volume=12;issue=47;spage=70;epage=76;aulast=Hume

Simonsen, J. (2019, June 20). Why and how to reduce noise in hotel rooms. Retrieved February 3, 2021, from Rockwool: https://www.rockwool.com/group/advice-and-inspiration/blog/why-and-how-to-reduce-noise-in-hotel-rooms/

SoundGuard. (2019). Hotel Sound Reduction – How to Soundproof a Hotel Room. Retrieved February 3, 2021, from SoundGuard: https://soundguard.io/hotel-sound-reduction-soundproof-hotel-room/

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Asia Noise News Environment

马来西亚的噪音

Covid-19对马来西亚造成了什么

2020年是充满风风雨雨的一年。事实上,影响整个世界的一件大事无疑是 Covid-19 大流行。毋庸置疑,疫情给经济、社会等诸多方面的发展带来了不小的波折,但在这种情况下,有一个迹象显示出明显的积极信号:环境的变化。


图 1 马来西亚首都吉隆坡晴朗天空的照片(照片:Filepic)。

根据来自 The Star 的 Ming Teoh 的马来西亚新闻报道,为应对 Covid-19 在马来西亚传播而实施的行动控制令 (MCO) 给该国带来了积极的环境影响(Teoh,2020 年)。人们惊叹于干净的河流、湛蓝的天空以及自然和野生动物的恢复。当然,由于行管令限制了很多人的活动,街道和城市道路比平时的噪音水平要安静得多。改善的噪音质量导致噪音污染降低,这使得动物群的声音更加明显。但是一旦解除行动管制令大家恢复正常生活,这种积极的环境状况还能持续多久呢?是否有足够的时间让环境正常恢复?


马来西亚能源、科学、技术、环境和气候变化部 (MESTECC) 环境部 (DOE)

马来西亚能源、科学、技术、环境和气候变化部(MESTECC)的环境部(DOE)一直非常关注这个问题,特别是该国的噪音质量。他们不断更新指南以处理各种应用的噪声或振动,例如车辆噪声、环境噪声或环境中的室外噪声源。在已发布的环境噪声限制和控制指南(2009 年)中,美国能源部指定了一张表格,显示不同应用的允许声级,如表 1 所示,作为指南中的示例之一(空气与噪声,2019 年) 。


表 1 能源部发布的指南中列出的允许声级示例。

允许的声级因应用(即土地使用、人口密度)和一天中的不同时间而异,以确保在声级测量期间考虑到各种条件的情况。例如,环境噪声限制设置为基于平均噪声水平的绝对限制(在指定时间段内不应超过),或者根据允许的噪声水平增加的相对限制关于背景水平。提到限制应始终与位置的环境噪声气候一致。指南中列出的其余噪声限制时间表包括土地使用、道路交通、铁路/运输列车、建筑和维护,这些是该国室外噪声的主要来源。

除此之外,该报告还涵盖了规划过程指南、噪声影响评估、噪声干扰量化以及通过规划和控制减轻环境噪声的指南。这些理想地应用于新的和现有的项目规划,其中项目可以涵盖任何涉及噪音的问题,作为潜在问题或需要测量和评估。这是能源部在国内加强噪音控制的一项非常必要的措施,致力于控制相关应用的噪音影响,从而克服马来西亚的噪音污染。通过采取和遵循这些行动,可以在不久的将来实现在该国保持更好的噪声质量的目标。

Written by:

Khei Yinn Seow

Mechanical Engineer

Geonoise Malaysia

khei@geonoise.asia 

References:

Air & Noise, P. S. C. S., 2019. Guidelines for Environmental Noise Limits and Control (Third Edition), Putrajaya: Department of Environment Malaysia.

Teoh, M., 2020. Blue skies, less waste: Covid-19 and the MCO’s effects on the environment., s.l.: The Star.

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