《音響工程設(shè)計(jì)原則》word版

1、音響系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)音響系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)是專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)在廳堂、場(chǎng)館中的應(yīng)用。就室內(nèi)擴(kuò)聲而言，是通過(guò)電聲設(shè)計(jì)去控制和改善廳堂音質(zhì)；就室外擴(kuò)聲而言，則是通過(guò)電聲設(shè)計(jì)去控制室外聲場(chǎng)音質(zhì)。以廳堂擴(kuò)聲為例，完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括整套音響系統(tǒng)設(shè)備、信號(hào)傳輸、音箱的聲場(chǎng)分布。擴(kuò)聲音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終目的是要保證聲源和音響系統(tǒng)未端-音箱同處于一個(gè)聲場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，使觀眾能感受到聲源的真實(shí)存在，達(dá)到高保真重放的擴(kuò)聲要求。目前，國(guó)內(nèi)音響工程主要用于公共場(chǎng)所擴(kuò)聲，如：1報(bào)告廳利用擴(kuò)聲系統(tǒng)提高聲源在聽(tīng)眾席的聲壓級(jí)和清晰度的擴(kuò)聲。2. 歌舞廳音樂(lè)和演唱伴奏的擴(kuò)聲。3配合影院、歌劇院和地方戲等演出的音響效果。4大型文藝演出的音響擴(kuò)聲。包括

2、露天演出和室內(nèi)演出。5電化教育場(chǎng)館擴(kuò)聲和音響特技。例如人工混響均衡器等電聲措施，以達(dá)到某種聲學(xué)效果。6對(duì)公共場(chǎng)所的背景音樂(lè)系統(tǒng)。播放輕音樂(lè)和發(fā)布通知。在國(guó)外，除了上述用途外，音響工程已開(kāi)始進(jìn)入家庭。本章著重討論廳堂音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和音箱的聲場(chǎng)布局及立體聲擴(kuò)聲系統(tǒng)。通過(guò)工程實(shí)例介紹，簡(jiǎn)述了工程設(shè)計(jì)的具體方法。第一節(jié) 音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型廳堂音響以自然聲為主，要求擴(kuò)散性良好、聲場(chǎng)分布均勻、響度合適、自然度好。廳堂建好以后，需要安裝合理的音響系統(tǒng)。采用音響系統(tǒng)的目的是提高響度和聲場(chǎng)分布的均勻度，改善廳堂的音質(zhì)和提高音響效果。一、擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的條件擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了達(dá)到良好的音質(zhì)，必須滿足一些必要的條件，

3、這是進(jìn)行整個(gè)音響系統(tǒng)聲學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)的基本要求。1要求有低的背景噪聲用作擴(kuò)聲的廳堂、房間必須要有低的背景噪聲。噪聲不僅可能來(lái)源于室外，而且也有可能來(lái)源于室內(nèi)，如空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備、光設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲等等。應(yīng)該采取措施盡可能地降低聽(tīng)音環(huán)境的噪聲。噪聲過(guò)高會(huì)造成電擴(kuò)聲系統(tǒng)的清晰度、可懂度下降，難以使音響系統(tǒng)達(dá)到希望的音質(zhì)，而提高設(shè)備輸出功率以提高輸出聲壓級(jí)時(shí)又可能導(dǎo)致聲反饋而使系統(tǒng)無(wú)法穩(wěn)定工作。室內(nèi)噪聲控制問(wèn)題，必須在建造和裝修時(shí)加以充分的考慮，采取必要的隔音措施。一般影劇院的背景噪聲為2530dB，報(bào)告廳為3035 dB，體育館為4756dB。2應(yīng)具有均勻合理的聲壓級(jí)要求室內(nèi)的聲壓級(jí)按照不同類型的擴(kuò)

4、聲達(dá)到一定的值。具體地講，音樂(lè)擴(kuò)音應(yīng)達(dá)到8085dB平均聲壓級(jí)，語(yǔ)言擴(kuò)音為 7O75dB，背景音樂(lè)則為 6070dB，且不均勻度應(yīng)控制在4dB之內(nèi)。這就要求電擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)具備足夠的輸出功率和聲增益，室內(nèi)聲場(chǎng)應(yīng)均勻擴(kuò)散，近次反射聲應(yīng)得到充分、合理的利用，音箱的幅射特性和擺放位置要合理選定。3保證清晰度擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)保證聲音的清晰度和語(yǔ)言的可懂度。這一要求對(duì)語(yǔ)言擴(kuò)聲的場(chǎng)合尤為重要，一般認(rèn)為允許的最大輔音清晰度損失率不可超過(guò)15。對(duì)于以音樂(lè)重放或擴(kuò)聲為主的廳堂，該指標(biāo)可以適當(dāng)放寬，但要求有更好的音響效果。4保證系統(tǒng)能穩(wěn)定工作音響系統(tǒng)在達(dá)到規(guī)定的平均聲壓級(jí)時(shí)，應(yīng)有足夠的聲反饋穩(wěn)定度裕量，以保證不會(huì)因?yàn)榉答伓?/p>

5、造成系統(tǒng)自激嘯叫。一般要求反饋穩(wěn)定度裕量6dB。5聲象與圖像的基本一致成功的擴(kuò)聲音響系統(tǒng)應(yīng)保證聲象與圖像的一致，使觀眾察覺(jué)不到擴(kuò)聲設(shè)備的存在，好象是直接聽(tīng)到來(lái)自舞臺(tái)上的聲音。6應(yīng)具有良好的傳輸頻率特性和較低的失真度音響系統(tǒng)應(yīng)具有寬且平坦的頻率響應(yīng)和較低的失真。二、聲場(chǎng)總功率的估算在音響工程中，完全采用計(jì)算的方法定量的分析音箱的特性、擺放位置、驅(qū)動(dòng)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(chǎng)的關(guān)系是存在一定困難的，因?yàn)橥ǔＧ闆r下系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者無(wú)法得到精確計(jì)算所必需的全部數(shù)據(jù)，音箱生產(chǎn)廠商對(duì)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)建聲特性的有關(guān)參數(shù)一般也不易準(zhǔn)確求得。因此，實(shí)際工

6、程設(shè)計(jì)往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和一般原則首先選擇音箱布局，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(guò)對(duì)場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)聲壓的測(cè)試和實(shí)際試聽(tīng)，對(duì)音箱的布置進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)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(jì)算室內(nèi)聲場(chǎng)。在參數(shù)不確切的情況下，采用一整套復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程得到一些并不準(zhǔn)確的結(jié)論并沒(méi)有太多的實(shí)際價(jià)值。因此，在工程設(shè)計(jì)中往往采用估算的方法，以此作為設(shè)計(jì)與系統(tǒng)調(diào)試的參考性依據(jù)。1估算條件室內(nèi)聲場(chǎng)的估算方法基于混響聲場(chǎng)完全均勻，聲源指向性已知且為理想的前提。這兩項(xiàng)基本條件滿足得越好，估算結(jié)果也就越接近實(shí)際，反之、誤差便

7、會(huì)較大。室內(nèi)聲場(chǎng)估算的基本思路是這樣的：室內(nèi)任一點(diǎn)的聲壓級(jí)由兩部分構(gòu)成，一部分是直達(dá)聲場(chǎng)在該點(diǎn)的聲壓級(jí)，另一部分是混聲場(chǎng)在該點(diǎn)的聲壓級(jí)，兩者迭加便得到了該點(diǎn)的實(shí)際聲壓級(jí)。直達(dá)聲場(chǎng)符合平方反比律，可以方便的算出室內(nèi)各點(diǎn)的直達(dá)聲聲壓級(jí)。根據(jù)臨界距離Dc的定義可知，在臨界距離處直達(dá)聲聲壓級(jí)與混響聲聲壓級(jí)相等。因此再算出臨界距離處的直達(dá)聲聲壓級(jí)，便知道了該點(diǎn)的混響聲壓級(jí)。假設(shè)室內(nèi)混響聲場(chǎng)（理想情況下）是均勻分布的，因此在室內(nèi)各處的混響聲聲壓級(jí)都等于臨界距離處的混響聲壓級(jí)。有了室內(nèi)直達(dá)聲與混響聲在各個(gè)位置的聲壓級(jí)數(shù)據(jù)，室內(nèi)聲場(chǎng)各個(gè)位置上的聲壓級(jí)即可算出。需要注意的問(wèn)題是，在具體計(jì)算中應(yīng)將其換算為音箱的距

8、離以及音箱的輸入電功率便可算出直達(dá)聲場(chǎng)聲壓級(jí)。通常，聲場(chǎng)總電功率可由室內(nèi)聲場(chǎng)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)進(jìn)行估算。2. 聲場(chǎng)總電功率的估算公式在實(shí)際工程應(yīng)用中，估算聲功率時(shí)可以將混響聲聲壓略去,將其視為功率余量的一部分，這樣只要確定了聲場(chǎng)中某方向距離D處的聲壓級(jí)LP，就可以由LP來(lái)估算聲功率值。聲功率與一般音箱或音箱系統(tǒng)所標(biāo)示的電功率不同，其間相差音箱的轉(zhuǎn)換效率。音箱的效率與音箱所用揚(yáng)聲器單元的結(jié)構(gòu)、形狀關(guān)系極大。例如紙盆揚(yáng)聲器音箱的效率為1左右，號(hào)筒式揚(yáng)聲器的音箱的效率可達(dá)15。目前音箱的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)多數(shù)不給值，而是只給靈敏度值S。為了能夠通過(guò)音箱的靈敏度來(lái)估算出系統(tǒng)的電功率，可作如下假設(shè)：（1）略去混響聲聲壓

9、，作為聲壓余量的一部分，此時(shí)，擴(kuò)散聲場(chǎng)可以近似作為自由聲場(chǎng)處理。（2）接收點(diǎn)距音箱為D（m），且在音箱的聲輻射軸線上。這樣可得自由聲場(chǎng)中計(jì)算聲壓級(jí)公式：LP = S -20lgD + 10lgP式中：LP 為聲場(chǎng)的聲壓級(jí)；P為饋給音箱的電功率；S為音箱的軸向靈敏度。例如，給靈敏度為92 dB的音箱加3W的電功率，可求得距音箱8m處的聲壓級(jí)為：LP = 92 -20lg8 + 10lg3 = 78.8 dB。假定在一個(gè)供聲區(qū)內(nèi)有多組（N組）靈敏度相同的音箱供聲，那么上式中還要增加10lgN，即變?yōu)椋?LP = S -20lgD + 10lgP + 10lgN 求電功率P可寫(xiě)為：P = 10（Lp

10、-S-10lgN+20lgD）/10音箱的額定功率應(yīng)不小于由上式計(jì)算出來(lái)的P值。式中未考慮混響效應(yīng)，混響將會(huì)增加重放聲場(chǎng)的響度，如果混響時(shí)間在1.5s2.0s左右，則從精打細(xì)算出發(fā)，音箱的額定功率可?。?.50.8）Pe。不過(guò)穩(wěn)當(dāng)?shù)霓k法還是當(dāng)做沒(méi)有混響來(lái)考慮，以便留有余量。 （3）假定接收點(diǎn)偏離音箱輻射軸線度，那么偏離軸線供聲區(qū)域聲場(chǎng)的直達(dá)聲聲壓級(jí)可按下式計(jì)算：LP() = S -20lg D + 10lgPq + 20lgD() + 10lgN 求電功率P可寫(xiě)為：P() = 10(Lp-S-10lgN+20lgD-20lgD()/10 式中：LP(） 偏離軸線角接收點(diǎn)的聲壓級(jí)；D 偏離軸線角

11、供聲點(diǎn)軸射距離；D()音箱的指向性函數(shù)，20lgD（）值應(yīng)由音箱生產(chǎn)廠家提供。3計(jì)算要點(diǎn)（1）計(jì)算音箱的驅(qū)動(dòng)功率根據(jù)各類場(chǎng)所需要的平均聲壓級(jí)，選定音箱靈敏度和聽(tīng)音距離。按照上述公式便可算出系統(tǒng)所需的聲場(chǎng)電功率。也就是音箱所需的驅(qū)動(dòng)功率。 確定聲壓級(jí)對(duì)于一般廳堂的語(yǔ)言擴(kuò)聲而言，要求達(dá)到 75dB左右的平均聲壓級(jí)；對(duì)音樂(lè)節(jié)目的擴(kuò)聲則要求達(dá)到85dB左右的平均產(chǎn)壓級(jí)?？紤]到音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)語(yǔ)言擴(kuò)聲應(yīng)考慮留有6dB的裕量、音樂(lè)擴(kuò)聲則應(yīng)考慮1012dB的裕量，要求較高時(shí)應(yīng)更大一些，一般可考慮18dB的裕量。對(duì)于歌舞廳擴(kuò)聲，一般以原廣播電影電視部部頒標(biāo)準(zhǔn)GYJ25-86表中最大聲壓級(jí)值為依據(jù)。聲壓級(jí)

12、LP的確定須充分考慮擴(kuò)聲系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)余量。 確定音箱靈敏度計(jì)算之前，首先要確定音箱靈敏度。需要指出的是，音箱靈敏度往往和音箱的型號(hào)有關(guān)。靈敏度一旦確定，音箱型號(hào)也基本確定了，不宜隨意改動(dòng)。音箱靈敏度高低對(duì)系統(tǒng)所需電功率的影響很大，靈敏度相差3dB，電功率則相差一倍。因此，專業(yè)音箱的靈敏度不宜太低，一般應(yīng)在95100 dB左右為宜。 確定聽(tīng)音距離音箱的最遠(yuǎn)供聲距離D，不應(yīng)超過(guò)3Dc。即最遠(yuǎn)距離D應(yīng)小于3倍臨界距離Dc 聲場(chǎng)總電功率許多廳堂需分區(qū)供聲，那么系統(tǒng)的總電功率應(yīng)為所有聲源所需電功率之和。例題某多功能廳堂（一級(jí)），其混響時(shí)間T601.2s，房間常數(shù)R=1860，采用2只靈敏度為100dB的組

13、合音箱供聲，所有音箱的指向性因數(shù)Q=12.8，其最遠(yuǎn)傳輸距離為30m，那么，在最遠(yuǎn)傳輸距離內(nèi)；可否保證語(yǔ)言可懂度，音箱的驅(qū)動(dòng)功率為多大？假定場(chǎng)聲器偏離水平角度30的指向性函數(shù)20lgD（）-3dB，那么在偏離軸線30，同樣距離接收點(diǎn)要獲得相同聲壓級(jí)，需多大的音箱的驅(qū)動(dòng)功率？解：D=303Dc 在30m以內(nèi)可以保證語(yǔ)言可懂度。P=10（Lp-S-10lgN+20lgD）/10 查表可得LP98dB需要最大驅(qū)動(dòng)功率為285W。20lgD()=-3dBP()=10(Lp-S-10lgn+20lgr-20lgD()/10=567（W）答：偏離30角后，需要最大驅(qū)動(dòng)功率應(yīng)為567（W）。（2）確定放大器

14、的功率和數(shù)量音箱所需電功率計(jì)算完成后，根據(jù)音箱的數(shù)量和功率，便可確定放大器的功率和數(shù)量?？偟脑瓌t是放大器功率應(yīng)以音箱功率匹配。在實(shí)際工程中，也常常采用以下方法確定。 一般廳堂，可取放大器功率與音箱功率相等。 對(duì)報(bào)告廳、音樂(lè)廳等以語(yǔ)言擴(kuò)聲為主的廳堂，放大器的功率可小于音箱功率的1/3；這樣可使音箱失真最小，保真度最好。 對(duì)電影院、舞廳等音響效果擴(kuò)聲為主的廳堂，放大器的功率可大于音箱功率的1/3；這樣可使音箱的音量充沛，節(jié)奏強(qiáng)勁，功率得到充分發(fā)揮。放大器的功率確定后，即可根據(jù)所定型號(hào)的單臺(tái)放大器功率確定放大器的臺(tái)數(shù)。例如，上題兩只音箱的功率為567W，單只音箱功率為284W。如用于舞會(huì)擴(kuò)聲：放大器

15、的功率為567 133 = 754 W；單只音箱的驅(qū)動(dòng)功率為377W。如果音箱阻抗為8歐，可選美國(guó)皇冠GSL-800功放1臺(tái)，功率為400W2。如果音箱阻抗為4歐，可選美國(guó)皇冠GSL-460功放2臺(tái)，接為BTL形式，單臺(tái)功率為430W。由音箱靈敏度聲壓級(jí)值出發(fā)，根據(jù)功率每提升一倍聲壓級(jí)增加3dB，距離每增加一倍聲壓級(jí)衰減6dB等規(guī)律，不難推出音箱滿功率時(shí)在聲音射線直擊點(diǎn)上的聲壓級(jí)。例如,250W的音箱，在大約8m的距離上，最大聲壓級(jí)比靈敏度聲壓級(jí)值大6dB左右。推算過(guò)程如下： 該音箱滿功率運(yùn)行時(shí)的輸入功率（250W），約相當(dāng)于靈敏度測(cè)試功率（1w）倍升8次： 1W*2*2*2*2*2*2*2*

16、2=256W 如前所述，功率每倍升一次，聲壓級(jí)會(huì)提升3dB，因此滿功率時(shí)靈敏度測(cè)試點(diǎn)上的聲壓級(jí)應(yīng)比其靈敏度值大： 3dB*8=24dB 另外,8m處相當(dāng)于靈敏度測(cè)試距離(1m）倍增3次的距離： 1M*2*2*2=8M 而距離每倍增一次聲壓級(jí)會(huì)衰減6dB，因此該處的聲壓級(jí)應(yīng)比靈敏度測(cè)試點(diǎn)低： 6DB*318dB 由功率增加所引起的聲壓級(jí)增益與由距離增加所引起的聲壓級(jí)衰減互相抵扣，凈增益為： 24dB-18dB6dB （3）速算法在音響工程現(xiàn)場(chǎng)，常常采用速算法進(jìn)行估算。對(duì)于采用靈敏度為95100 dB音箱系統(tǒng)的廳堂，其功率可按0.5W/m3來(lái)速算；要求較高的廳堂，其功率可按1W/m3來(lái)速算。速算法

17、也可以作為公式法的參考。例如：某多功能廳室內(nèi)面積為400m2，高5m，平時(shí)作為一般廳堂使用。選擇靈敏度為98 dB的音箱，按0.5W/m3速算，需要功率1000W。此時(shí)，可選250W2或275W2的放大器兩臺(tái)，按阻抗匹配的原則，選擇4只額定功率250W，靈敏度98 dB的音箱，即可滿足需要。經(jīng)驗(yàn)表明，如果廳堂沒(méi)有特殊的結(jié)構(gòu)、廳堂高度約3m4m左右、混響時(shí)間在1.5ss2.0s之間，則為使最高聲壓級(jí)達(dá)到103dB（一級(jí)歌舞廳標(biāo)準(zhǔn)），主音箱的總功率可按每平方米場(chǎng)地約2W5W估算。所要求的聲壓級(jí)每增加 3dB，音箱功率就須加倍(翻一番）。例如100m2的廳堂，根據(jù)每平方米5W的標(biāo)準(zhǔn)，初步?jīng)Q定主音箱的

18、總功率為500w?，F(xiàn)在希望聲壓級(jí)由103dB增大到106dB則主音箱的總功率應(yīng)由500W增至1000w;如果希望聲壓級(jí)增大到109dB,則主音箱的總功率應(yīng)再加倍至1000w*22000W。另一方面，如果廳堂的高度增大，則盡管音箱的高度不變，所需的總功率也要加大，大約是高度加倍功率加四分之一（高度無(wú)限增大時(shí)則不能這樣推算）。這是由于這時(shí)廳堂頂部的反射聲減少了的緣故。如果隨著廳堂高度增大而把音箱掛高，則應(yīng)按平方反比定律（詳見(jiàn)第一章）推算，即距離加倍聲級(jí)減少6dB；若要保持聲級(jí)不變，則距離加倍時(shí)功率須增大6dB（4倍）。此外，混響時(shí)間過(guò)短時(shí)，總功率也要酌情增加。必須指出，由于各種音箱的換能效率差別很

19、大，不同廳堂的建聲特性也極不相同，所以估算數(shù)據(jù)會(huì)有很大出入。雖然如此，但由于功率以幾何級(jí)數(shù)增減才能引起聲級(jí)的顯著變化，而在大功率的水平上，聲級(jí)的相對(duì)變化量隨功率的變化更小，所以估算的功率數(shù)據(jù)盡管出入很大，而聽(tīng)覺(jué)效果則不會(huì)有那么大的出入。至于取上限抑或下限，或是否適當(dāng)加一些裕量，當(dāng)根據(jù)檔次的高低以及資金的寬裕程度進(jìn)行取舍。 4功率分配(1)主音響系統(tǒng)的功率分配擴(kuò)聲用主音箱系統(tǒng)的功率分配應(yīng)根據(jù)所確定的組合臺(tái)數(shù)，依照功率放大器不失真功率條件，選擇適當(dāng)?shù)呐_(tái)數(shù)。對(duì)于音箱的驅(qū)動(dòng)，可以采用前級(jí)分頻方式，也可以采用功率分頻方式。為了保證廳堂內(nèi)音箱系統(tǒng)工作的合理性與可靠性，在功率分配的分組與布線技術(shù)上，須作專門(mén)

20、處理。在大型廳堂，為了使音箱系統(tǒng)有較好的方位感，最好能使觀眾“看到”音箱，使視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)方位基本一致，因?yàn)閷?duì)于聽(tīng)覺(jué)來(lái)說(shuō)，水平方位感比較靈敏，而垂直方位感比較遲純。如果在主音箱系統(tǒng)中插入適當(dāng)延遲，利用哈斯效應(yīng)，使聲象下移，使音箱放聲系統(tǒng)與聲源的方位更加趨于一致，那么聆聽(tīng)效果將更有所改善。主音箱系統(tǒng)以外的輔助音箱系統(tǒng)一般有不同的類型，例如走廊與休息室內(nèi)要用吸頂音箱作背景音樂(lè)放聲用，小型貴賓會(huì)議室內(nèi)要用組合音箱或小音柱等。此時(shí)應(yīng)根據(jù)所選擇音箱的功率、阻抗（或電壓）、數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)分組，并作必要的并聯(lián)與串聯(lián)處理后與功率分配板相聯(lián)接。根據(jù)總的功率分配情況，設(shè)計(jì)與功率放大器可切換的聯(lián)接電路，選擇備用放大系統(tǒng)，

21、使得在擴(kuò)聲控制室內(nèi)能方便地控制與操作。此外，還需確定返聽(tīng)系統(tǒng)和監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)的功率(2)返聽(tīng)系統(tǒng)及所需功率返聽(tīng)系統(tǒng)是為了解決舞臺(tái)上演員與樂(lè)隊(duì)的聽(tīng)感問(wèn)題而專門(mén)建立的音響系統(tǒng)。演出時(shí),演員與樂(lè)隊(duì)位于主聲場(chǎng)音箱的背后,如果他們不能聽(tīng)清自己的發(fā)聲效果,就無(wú)法找準(zhǔn)演出感覺(jué)，所以，對(duì)于劇院和歌舞廳的音響系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，除主聲場(chǎng)的音響系統(tǒng)外，返聽(tīng)系統(tǒng)也是必不可少的。此外，當(dāng)主聲場(chǎng)的音響系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，返聽(tīng)系統(tǒng)還可以作為應(yīng)急音響系統(tǒng)使用，以避免出現(xiàn)冷場(chǎng)局面。在一般場(chǎng)合下，返聽(tīng)系統(tǒng)功率取主聲場(chǎng)功率的20 %。例如,主聲場(chǎng)功率為2000w，那么，返聽(tīng)系統(tǒng)功率應(yīng)選的400w。在返聽(tīng)系統(tǒng)中,為了使返聽(tīng)響度適宜，效果清晰, 返聽(tīng)放

22、大器的功率應(yīng)大于返聽(tīng)音箱功率的.倍左右,在實(shí)際使用時(shí)，返聽(tīng)放大器的輸出功率還要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整。返聽(tīng)系統(tǒng)功率過(guò)小,會(huì)使返聽(tīng)系統(tǒng)失去意義，返聽(tīng)系統(tǒng)功率過(guò)大,又會(huì)產(chǎn)生喧賓奪主，并且容易造成聲反饋的不良效果。因此，對(duì)于返聽(tīng)系統(tǒng)音量和效果的調(diào)節(jié)應(yīng)當(dāng)特別加以注意。(3)監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)及所需功率監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)是為了解決控制室內(nèi)音響操作人員的聽(tīng)感問(wèn)題而專門(mén)建立的音響系統(tǒng)。演出時(shí),主音箱位于與控制室隔音的主聲場(chǎng),音響操作人員不能直接聽(tīng)清主音箱發(fā)聲效果和自己調(diào)音的情況,這樣就無(wú)法進(jìn)行工作。因此，必須在控制室安裝一套與主聲場(chǎng)音響同步的監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng),幫助音響操作人員了解主聲場(chǎng)的音響效果,以便隨時(shí)進(jìn)行調(diào)音。所以，對(duì)于各類廳堂的音響系統(tǒng)

23、來(lái)說(shuō)，監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)也是必不可少的。在一般場(chǎng)合下，監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)功率取主聲場(chǎng)功率的10 %即可。例如,主聲場(chǎng)功率為2000w，那么，監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)功率可選的200w。在監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)中,為了監(jiān)聽(tīng)到不失真的音響效果, 監(jiān)聽(tīng)放大器功率可等于監(jiān)聽(tīng)音箱的功率。在實(shí)際使用時(shí)，監(jiān)聽(tīng)放大器的輸出功率還要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)功率過(guò)小,會(huì)使監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)失去意義；監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)功率過(guò)大,又會(huì)使控制室過(guò)于喧鬧，影響音響操作人員工作。因此，應(yīng)在節(jié)目開(kāi)始前，將監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)調(diào)整到合適的響度。超低音箱的總功率可取主音箱總功率的0.51.5倍。迪斯科舞池應(yīng)取上限，多功能會(huì)堂可取下限；僅限于語(yǔ)言擴(kuò)聲的場(chǎng)合，可不配置超低音箱。其他環(huán)繞聲音箱。后場(chǎng)音箱、反送音箱等

24、，其功率可取主音箱的110至l2（對(duì)于AC3系統(tǒng)則要求環(huán)繞聲音箱與主音箱相同）。 三、廳堂聲場(chǎng)清晰度的驗(yàn)算在擴(kuò)散聲場(chǎng)中，決定供聲清晰度的重要因素是混響聲能密度與直達(dá)聲能密度之比聲學(xué)比。當(dāng)聲學(xué)比不大于5dB時(shí)，可以保證在供聲區(qū)域內(nèi)有較高的語(yǔ)言清晰度。即：聲學(xué)比=10lg混響聲能密度/直達(dá)聲能密度5dB以代表聲學(xué)比，Lp（H）代表混響聲聲壓級(jí)，Lp（）代表偏離供聲點(diǎn)軸線某點(diǎn)直達(dá)聲聲壓級(jí)，那么有： = Lp（H）- Lp（）5dB經(jīng)推導(dǎo)可得：101g4nR - 101g Q4+ 201gr一201gD（）5（公式推導(dǎo)略）式中：n為相同電功率擴(kuò)聲揚(yáng)聲器數(shù)R為房間常數(shù)數(shù)Q為音箱的指向性因數(shù)r為偏離揚(yáng)聲器

25、軸線角時(shí)借聲點(diǎn)的軸射距離D（）音箱的指向性函數(shù)。假定在擴(kuò)散聲場(chǎng)中有n組同功率音箱供聲，那么可以設(shè)定幾個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)確定供聲面清晰度條件。在1000Hz時(shí), R=0.161VT（1一） ,式中V為廳堂體積，T為混響時(shí)間，為吸聲系數(shù)。取=0.68（1000Hz）,取Q=8（1000Hz）；那么可以算得：101g4nR101gnTV9101g Q4一2綜合可得：101gnTV十201gr一201gD（）6（dB）由公式可知，清晰度與n、T、V、r、D（）等值有關(guān)，如果驗(yàn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)有13以上點(diǎn)不能滿足上式要求時(shí)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整上述各值。四、系統(tǒng)的選型在擴(kuò)聲音響系統(tǒng)中，音響質(zhì)量的優(yōu)劣完全依賴整個(gè)音響系統(tǒng)設(shè)備中每一

26、個(gè)環(huán)節(jié)的良好工作狀態(tài)。設(shè)備性能的優(yōu)劣是衡量整個(gè)系統(tǒng)能否優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)定工作的重要標(biāo)志。因此音響系統(tǒng)的選型與聲場(chǎng)音質(zhì)設(shè)計(jì)、擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)一樣，十分關(guān)鍵。專業(yè)音響系統(tǒng)的擴(kuò)音形式有單聲道擴(kuò)聲、立體聲擴(kuò)聲和環(huán)繞立體聲擴(kuò)聲等幾種形式。只有擴(kuò)聲形式選定后，才能進(jìn)行音響系統(tǒng)的設(shè)備選型。1單聲道擴(kuò)聲聲道擴(kuò)聲是目前國(guó)內(nèi)廳堂擴(kuò)聲的主要形式。這種擴(kuò)聲具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，易于調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)擴(kuò)聲系統(tǒng)使用的具體情況，有時(shí)根本無(wú)需考慮具備立體聲擴(kuò)音的功能，此時(shí)可以減少一半周邊設(shè)備，如房間均衡器、壓限器、延時(shí)器等都可只用一路（單聲道），這樣造價(jià)往往可以降低。這一方案在主要作語(yǔ)言擴(kuò)聲的會(huì)場(chǎng)、禮堂，不失為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的設(shè)計(jì)。2立

27、體聲擴(kuò)聲形式立體聲擴(kuò)聲形式的聲象統(tǒng)一性，以及清晰度、層次感都優(yōu)于單聲道擴(kuò)聲形式。在實(shí)際應(yīng)用的電聲音響系統(tǒng)中，70mm影院多采用立體聲還音系統(tǒng)，以達(dá)到聲象與視象的高度統(tǒng)一，制造出逼真的立體感與空間感。但就國(guó)內(nèi)的多數(shù)劇場(chǎng)、禮堂而言，目前僅有少數(shù)采用立體聲制式。因?yàn)樵诓捎昧Ⅲw聲擴(kuò)聲的劇場(chǎng)、禮堂中，并非在所在座位上都可聽(tīng)到完美的立體聲效果。由于不少立體聲擴(kuò)聲的劇院、禮堂中，某些座位上的音響效果往往會(huì)比采用單聲道時(shí)情況要更差一些。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是，雙聲道制式的立體聲方式的有效聽(tīng)音區(qū)域并不大。在采用立體聲擴(kuò)聲的廳堂中，為保證聽(tīng)眾都能完整地享受到立體聲效果，座位數(shù)可能就要大為減少，廳堂的設(shè)計(jì)、音箱的布局

28、、音控的操作將更加困難。在原設(shè)計(jì)未考慮到作立體聲擴(kuò)聲的廳堂中去采用立體聲擴(kuò)聲形式，其效果往往是適得其反。結(jié)果可能是：一少部分觀（聽(tīng)）眾聽(tīng)到了完善的立體聲效果，大部分聽(tīng)眾根本沒(méi)有感受到立體聲的優(yōu)越性。從音響設(shè)備角度來(lái)看，現(xiàn)代電聲設(shè)備一般都具備立體聲的基本功能。作為電聲系統(tǒng)的核心設(shè)備調(diào)音臺(tái)，一般都具備最基本的立體聲功能，具有“聲象（全景）”電位器，具有左、右兩路的立體聲輸出，因此其它設(shè)備、功放、音箱也都按左右兩路配置，可以進(jìn)行立體聲擴(kuò)音。一些老式廳堂的設(shè)計(jì)往往難以滿足立體聲擴(kuò)聲的要求，通常的做法是將調(diào)音臺(tái)上的“聲象（全景）”置于中間位置，立體聲的設(shè)備降級(jí)為單聲道設(shè)備來(lái)使用。也就是說(shuō)目前電擴(kuò)聲音響系

29、統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往采用這樣的形式：在設(shè)備方面保證有立體聲擴(kuò)聲的基本功能；但考慮到廳堂環(huán)境結(jié)構(gòu)、座位布置的具體情況，為保證大面積的音響效果一般只作單聲道擴(kuò)聲。大多數(shù)歌舞廳的電聲系統(tǒng)情況亦是如此。不少歌舞廳和多功能廳一般也采用上述方案，即在設(shè)備配置上保留立體聲功能，實(shí)際使用中僅作單聲道擴(kuò)聲。由于歌舞廳，多功能廳的設(shè)計(jì)要求并沒(méi)有統(tǒng)一模式，采用的擴(kuò)聲形式也應(yīng)靈活。例如，采用立體聲和單聲道相結(jié)合的形式，在廳堂內(nèi)的佳賓席，舞池等地采用立體聲方式擴(kuò)聲，其他區(qū)域則采用單聲道擴(kuò)聲。總的原則是：只要保證所有聽(tīng)音區(qū)域都可聽(tīng)到完整的節(jié)目信息，不要因?yàn)橐粝溥^(guò)多，擺放位置不規(guī)則而產(chǎn)生聲波的相互干涉效應(yīng)。3環(huán)繞立體聲在普通雙聲道

30、立體聲的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了聲象的立體感和空間感，是高級(jí)的擴(kuò)聲形式。目前已在國(guó)內(nèi)一些新建影院和劇場(chǎng)內(nèi)安裝。五、設(shè)備選型1音箱系統(tǒng)音箱是整個(gè)音響系統(tǒng)的喉舌，因而應(yīng)作為首要因素考慮。音箱選型要從音箱的靈敏度和額定功率著手，確定每個(gè)聲源的功率。由音箱的指向性去分析、控制廳堂聲場(chǎng)，確定每一個(gè)音箱位置、輸入阻抗和輸入功率，計(jì)算音箱與功率放大器間的匹配功率。2功率放大器為了保證擴(kuò)聲系統(tǒng)總的音質(zhì)效果，功率放大器要有足夠的功率余量，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。同時(shí)所選擇的放大器在提高效率、減小失真、短路與空載保護(hù)、降低溫升等方面，均應(yīng)有完善的技術(shù)措施。3調(diào)音臺(tái)與其它設(shè)備調(diào)音臺(tái)是整個(gè)音響系統(tǒng)的心臟部分。它應(yīng)有良好的電氣性能，穩(wěn)

31、定的工作狀態(tài)，平直的頻率響應(yīng)，極小的諧波失真，調(diào)音臺(tái)在功能方面差異很大，這就要根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的功能要求去選擇不同數(shù)量的輸入通道和輸出編組的調(diào)音臺(tái)。此外，還可以根據(jù)不同廳堂的聲學(xué)要求，去選擇合適的均衡器。延時(shí)器、混響器、壓縮限幅器、移頻器等設(shè)備組成一個(gè)正常、穩(wěn)定、可靠的擴(kuò)聲音響系統(tǒng)。4節(jié)目源設(shè)備節(jié)目源部分包括調(diào)頻調(diào)幅廣播的接收與轉(zhuǎn)播，唱片（含CD唱片）與磁帶的重放等器材和設(shè)備。由于節(jié)目源部分輸入電平低，因此，所有器件和設(shè)備都必須保證靈敏度高，信噪比大，失真度小，可靠性好。5傳聲器的選用傳聲器是擴(kuò)聲系統(tǒng)的第一級(jí)“入口”，自然聲源信號(hào)經(jīng)過(guò)傳聲器聲電轉(zhuǎn)換后的輸出電壓，經(jīng)調(diào)音臺(tái)與功率放大器兩級(jí)信號(hào)處理與放

32、大，饋給音箱系統(tǒng)，其放大倍數(shù)可達(dá)數(shù)萬(wàn)。傳聲器性能優(yōu)劣，直接影響系統(tǒng)的品質(zhì)；傳聲器本身特性，直接影響系統(tǒng)的拾音與重放效果；傳聲器的安放位置正確與否，直接影響系統(tǒng)的傳輸增益；傳聲器的信號(hào)饋接，直接影響系統(tǒng)的信噪比。傳聲器的正確使用，是整個(gè)聲頻系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)的關(guān)鍵之一。傳聲器的選型必須與它所處的聲學(xué)環(huán)境，拾音對(duì)象相適應(yīng)，需根據(jù)擴(kuò)聲系統(tǒng)的總體要求，應(yīng)用場(chǎng)合，拾音聲源，傳聲器本身的技術(shù)特性及廳堂的特點(diǎn)去權(quán)衡選擇。六、管線設(shè)計(jì)固定安裝的音響系統(tǒng)一般要將舞臺(tái)上的傳聲器、電聲樂(lè)器的信號(hào)經(jīng)線纜送入音響控制室，又要將功放輸出經(jīng)線纜送至音箱系統(tǒng)，這些線纜都應(yīng)穿管敷設(shè)。1鐵管敷設(shè)這里要說(shuō)明的是控制室外面的傳聲器輸入線與音箱輸出線的穿管敷設(shè)問(wèn)題。雖然電聲工程中使用的信號(hào)線都采用金屬編織的屏蔽線，但作為固定設(shè)備的安裝，不論暗管敷設(shè)還是明管配線，最好用鐵管敷設(shè)。（1）穿鐵管的好處是： 線纜受到鐵管的保護(hù)，可以防止受損； 防止空間電磁場(chǎng)的干擾，具有良好的屏蔽效果。 可事先作好配管工程，最后穿線，十分方便，而且更換線組也較容易。在新建和改建的廳堂中，為了保證信號(hào)的不失真?zhèn)鬏?，管線設(shè)計(jì)亦十分重要。（2）管線設(shè)計(jì)要點(diǎn)為了降低傳輸過(guò)程中的感應(yīng)噪聲，傳聲器輸入線往往采用雙芯屏蔽線，并且必須穿入金屬管內(nèi)