多功能會議室音響系統(tǒng)設(shè)計論述

1、多功能會議室音響系統(tǒng)設(shè)計論述一. 設(shè)計概念 會議室、音樂廳、演藝廳等，總稱為多功能廳。其音頻系統(tǒng)應(yīng)滿足音樂聲音清晰度高、以及綜合文娛演出要求音質(zhì)柔和、聲壓覆蓋均勻的要求，因此我們在方案設(shè)計及設(shè)備選型上以滿足使用的多功能性為主，在設(shè)備的選型上著重于設(shè)備的先進(jìn)性、穩(wěn)定性和可靠性。二、設(shè)計方法 我們在對音響系統(tǒng)的設(shè)計中參考了相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國廣播電影電視部廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)GYJ25-86中所規(guī)定的音樂/語言兼用擴(kuò)聲系統(tǒng)一級標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到并超過相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)，我們借助先進(jìn)的計算機(jī)聲場模擬軟件EASE 3.0根據(jù)實(shí)際尺寸對音響系統(tǒng)的擴(kuò)聲效果進(jìn)行了模擬計算。EASE3.0聲場模擬軟

2、件是由德國ADA聲學(xué)設(shè)計公司研制開發(fā)的，已經(jīng)得到廣泛推廣和應(yīng)用。EASE聲學(xué)模擬軟件可調(diào)用（借助）AUTOCAD建立三維空間模型，進(jìn)行設(shè)計、編輯和方案修改；利用其內(nèi)置的可聽化模擬軟件模塊，使用模擬計算的脈沖響應(yīng)與音樂信號，通過外耳傳輸函數(shù)，使設(shè)計師能夠聽到實(shí)際的音響效果，以便修改。 根據(jù)演播室實(shí)際功能需要，結(jié)合我們在設(shè)計多功能廳音響系統(tǒng)方面的豐富經(jīng)驗以及EASE3.0聲場模擬軟件的計算結(jié)果。我們確定了采用集中式和分散式安裝方式的音箱布局，建立一套立體聲擴(kuò)聲系統(tǒng)。本擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)具備的功能如下：1）滿足舉行綜合文娛演出功能。2）系統(tǒng)采用LR立體聲擴(kuò)聲方式，能夠完整的覆蓋整個觀眾區(qū)。3）聽眾區(qū)內(nèi)聲壓分

3、布均勻，系統(tǒng)具有足夠的反饋前擴(kuò)聲增益。4）充分考慮系統(tǒng)的實(shí)用性、安全性和穩(wěn)定性。5）所有擴(kuò)聲設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，性價比合理，并且具有完善的售后服務(wù)體系。6）設(shè)備安裝、鋪設(shè)線管、各種接插件連接，均符合國家先行施工安裝技術(shù)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計參考中華人民共和國國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 在建筑結(jié)構(gòu)條件允許的情況下，會議廳擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿足中華人民共和國廣播電影電視部廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)GYJ25-86中所規(guī)定的音樂/語言兼用擴(kuò)聲系統(tǒng)一級標(biāo)準(zhǔn)。 GB/T 4959-95廳堂擴(kuò)聲特性的測量方法 SJ2112-XX廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)的優(yōu)選電氣配接值 JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)計規(guī)

4、范三、廳堂音質(zhì)設(shè)計的一般要求廳堂音質(zhì)的評價包括主觀、客觀兩個方面，但最終要是看是否滿足使用者的聽音要求。這種要求對語言和音樂中不盡相同的，各有側(cè)重點(diǎn)。現(xiàn)在一般認(rèn)為，良好的音質(zhì)感受主要有以下幾個方面：1、合適的響度響度是廳堂聽音的最基本的要求，語言和音樂都要求足夠的響度，它們應(yīng)高于環(huán)境噪聲，讓聽眾既不費(fèi)力，又不感到過響而吵鬧。對于音樂，比語言的響度要求要高些。與響度密切相關(guān)的客觀指標(biāo)是聲壓級。對于語言聲，一般要求是6065db，信噪比10db，如房間大部分座位處的聲壓級達(dá)不到這些要求，就要考慮用擴(kuò)聲系統(tǒng)來彌補(bǔ)聲壓級的不足或提高信噪比。對于音樂聲，一般要求聲壓級在7596db。2、在混響感（豐滿度

5、）和清晰度之間有適當(dāng)?shù)钠胶庹Z言和音樂都要求聲音清晰，但語言要求更高些，音樂則要求足夠的豐滿度，而豐滿度對于語言則是次要的。 與此密切相關(guān)的物理指標(biāo)是混響時間。如果房間的混響時間過長，則導(dǎo)致清晰度下降，但混響時間過短，就會影響豐滿度。因此，以音樂演出為主的廳堂，豐滿度占有重要地位，會議報告廳、廳堂則以語言清晰為主，一般來說，對以聽語言聲為主的房間，如教室、演講廳、話劇院，混響時間不可過長，以1s左右為宜，對聽音樂為主的房間，如音樂廳，則希望混響時間長些，如1.52s。最佳混響時間還與音樂的類型和題材有關(guān)。3、具有一定的空間感與此有關(guān)的物量，主要是早期側(cè)向聲能對總聲能之比及雙耳聽聞的相關(guān)性指標(biāo)。對

6、于音樂廳就是要求觀眾的側(cè)墻距離不要過大，側(cè)墻宜修建成堅硬的聲反射面或?qū)Ｓ梅瓷浒?。最好使反射聲在垂直于聽從兩耳邊線的中面成（±55°±20°）的角度范圍到達(dá)聽眾。對于室內(nèi)聆聽立體聲，由于這時立體聲的空間感是揚(yáng)聲器組經(jīng)立體聲效果處理后提供的，所以室內(nèi)聲學(xué)的要求有所不同。4、具有良好的音色與此有關(guān)的物理參量主要是混響時間的頻率特性。一般用于語言清晰度為主的廳堂應(yīng)用較短的混響時間，并采用平直（或接近平直）的混響時間頻率特性，用于歌劇和音樂演出的廳堂，混響時間應(yīng)選用較長的值，混響特性曲線應(yīng)中、高頻平直，而低頻高于中頻（約1520），這樣可讓演唱和音樂富有低音感，起

7、到美化音色的作用。5、低噪聲室內(nèi)侵入的噪聲和建筑室內(nèi)的設(shè)備噪聲，其中特別是空調(diào)制冷的設(shè)備噪聲，都對聽音有妨礙，尤其是低頻噪聲會掩蓋語言和音樂，不連續(xù)出現(xiàn)的噪聲會破壞室內(nèi)的寧靜氣氛。因此，必須盡量消除其干擾，并控制在允許的范圍內(nèi)。四、聲場總功率的預(yù)算在音響工程中，完全采用計算的方法來定量分析音箱的特性、擺放位置、驅(qū)動音箱的電功率以及高、中、低頻的分配比例與所產(chǎn)生的室內(nèi)聲場關(guān)系是存在一定困難的，因為通常情況下，系統(tǒng)的設(shè)計都無法得到精確計算所必需的全部數(shù)據(jù)，音箱生產(chǎn)廠商對組合音箱系統(tǒng)往往不給出完整的指向性特性參數(shù)，室內(nèi)建筑聲學(xué)特性的有關(guān)參數(shù)一般也不易準(zhǔn)確求得。因此，實(shí)際工程設(shè)計往往是根據(jù)經(jīng)驗和一般原

8、則首先選擇音箱的布局，然后進(jìn)行估算，確定所需音箱的大致參數(shù)和規(guī)格指標(biāo)等，并確定具體擺位和方向，最后通過對場內(nèi)各點(diǎn)聲壓的測試和實(shí)際試聽，對音箱的布置進(jìn)行調(diào)整，必要時還需增補(bǔ)一些輔助音箱。 如前所述，由于一些重要的參數(shù)難以精確獲得，在實(shí)際音響工程中很難精確定量計算室內(nèi)聲場。在參數(shù)不確切的情況下，采用一整套復(fù)雜的計算得到一些并不準(zhǔn)確的結(jié)論并沒有太多的實(shí)際價值。因此，在工程設(shè)計中往往采用估算的方法，以此作為設(shè)計與系統(tǒng)高度的參考性依據(jù)。1、估算條件室內(nèi)聲場的估算方法基于混響聲場完全均勻，聲源指向性已為理想的前提。這兩項基本條件滿足越好，估算結(jié)果也就越接近實(shí)際，反之，誤差便會較大。室內(nèi)聲場估算的基本思路是

9、這樣的：室內(nèi)任一點(diǎn)的聲壓級由兩部構(gòu)成，一部分是直達(dá)聲場在該點(diǎn)的聲壓級，另一部分是混音響聲場在該點(diǎn)的聲壓級，兩者交加便得到了該點(diǎn)的實(shí)際聲壓級。直達(dá)聲場符合平方反比律?？梢苑奖愕厮愠鍪覂?nèi)各點(diǎn)的聲壓級。根據(jù)臨近距離Dc的定義可知，在臨界距離處直達(dá)聲壓級與混響聲壓級相等。因此再算出交叉距離處的直達(dá)聲壓級，便知道了該點(diǎn)的混響聲壓級。假設(shè)室內(nèi)混響聲場（理想情況下）是均勻的，因此在室內(nèi)各處的混響聲壓級都等于臨界距離處的混響聲壓級，有了室內(nèi)直達(dá)聲與混響聲在各個位置的聲壓級數(shù)據(jù)，室內(nèi)聲場各個位置上的聲壓級即可算出，需要注意的問題是，在具體計算中將其換算為音源的輸入電功率便可算直達(dá)聲壓級。五、根據(jù)上述分析本廳堂大約面積550m²，立體面積大約為2600m³，按3 W/立方功率(W)，全廳堂揚(yáng)聲器的功率為7800W，驅(qū)動揚(yáng)聲器后級功率為10140W。六、本公司設(shè)計如下：基于該廳堂面積計算，應(yīng)考慮足夠的功率以保證在相當(dāng)?shù)膮^(qū)域內(nèi)有足夠的聲壓，可以從距離主音箱25mm處為計算點(diǎn)。如果該點(diǎn)能達(dá)到111dB聲壓級，則足夠高保真的峰值儲備而有富余，倒推出音箱1m處，應(yīng)有115dB的高壓級，這顯然是單只音箱系統(tǒng)難以達(dá)到目的。如對稱地在主席臺左、右各放置一組音箱，則一級音箱