第三节 室内声学

第三节 室内声学

室内空间的声学特性对于电影制作者至关重要,因为它们都将融于影视作品的最终声音感知中,其中包括现场拍摄场地的声学环境、各种后期录音棚的声学环境、录音室和监听室的声学环境以及剧场和观影厅的声学环境。

众所周知,一流的剧场和音乐厅在声学设计上是非常讲究的,电影院和录像厅的声学环境也很重要,但我们也知道,电影制作者可以通过录音和还音系统来控制最终的声音质量。因此,影视作品的声音从最初录音到最终还音,是一个在各种环境下不断地被复制和转换的过程。这实际上是隐藏在录音媒介手段背后的一个基本概念:演员的表演被实时地记录下来,是为了以后在不同的场合、不同的时间里重现。因此,还音场地声学特性的好坏是很重要的。如果声学特性较好,则可以将原始声音完美地重现;但如果还音环境的声学特性不好,就难免出现声音失真的现象。

有关室内声学(room acoustics)的现代研究,起源于1885年哈佛大学的一位物理学助教华莱士·克莱蒙特·赛宾(Wallace Clement Sabine)。赛宾曾经承担了一项别人都不愿意干的工作——解决剑桥新建的“尘雾艺术馆”(Fogg Art Museum)的演讲者语音问题,因为学生们普遍反映他们听不清讲台上演讲者的声音。赛宾用一个实验解答了一个问题——在声源突然停止发声后多久,声音就完全听不见并消失掉了呢?首先,为了避免由于他自身的存在给实验带来的不良影响,他制作了一个木头箱子,并在箱子的顶部开了一个洞,使他的脖子可以从洞中伸出来,这样他的身体藏在箱子里,从声学上讲他就不在室内了。也就是说,他可以完全不影响实验的声学效果了。然后,他选用了一根带有声阀的管风琴长管,这样在突然停止发声时,才能使声源的声音结束得很快。当管风琴突然停止发声时,他听到的是房间对声音的反射声,这时他用秒表将声源停止发声后声音持续的时间记录了下来,并将其称为“混响时间”(reverberation time)[3]。

实验表明,艺术馆的混响时间非常长,甚至需要几秒的时间。显然当人们在室内听讲座时,演讲者所发出的每一个音节都会激发其自身混响尾音(reverberant tail)。赛宾发现这些混响量还会不断地与新的声音音节叠加在一起,因此就很容易出现演讲时声音听不清的问题。为了进一步证明他的假设,赛宾在艺术馆内布置了大量的吸声材料。随着吸声材料的增加,他发现了一条混响时间与室内吸声量相对应的曲线。这条曲线至今仍然被使用着,主要用于在建筑施工之前和竣工之后对房间的混响时间进行预测和测量。

除了计算混响时间外,赛宾的混响干扰语言的理论对电影工业的影响至今犹存。基于他所发现的吸声对混响的作用原理,现代的电影院在声学设计上完全是吸声结构的。此外,赛宾还利用自己的理论,设计了波士顿交响乐大厅(Symphony Hall in Boston),它被业内人士普遍认为是世界上为数不多的几个声学设计极佳的音乐大厅之一。

赛宾的理论在今天仍被沿用着,但其后的声学家们为了使他的理论涵盖更广阔的领域,对其进行了一定的修改。尤其是,20世纪30年代艾林(Eyring)发现赛宾的理论并不能十分准确地测出吸声性能很好的室内混响时间,因此,他在赛宾理论的基础上又找到了一个能够很好解决这个问题的新方程。值得一提的是,艾林在研究空间声学特性的同时也对录音进行了研究,尤其在摄影棚和影院的声学设计上颇有研究,他为声学理论注入了新鲜的血液。