多功能厅音响系统的设计

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1、多功能厅音响系统的设计摘要：随着教学环境的不断改善,大量的多功能厅的兴建对音视频效果提出了更高的要求.文章从电声技术的角度,就多功能厅音响系统的指标要求、声场和音响系统设计、设备间的连接与调试等方面作分析与探讨。关键词：多功能厅；音响系统；设计多功能厅是集会议报告、学术讨论、文艺演出、新闻发布、同声翻译等形式于一体的多种用途的厅堂。文章从电声技术的角度出发,就多功能厅音响系统的指标要求、声场设计、音响系统设计、设备间互连与调试等方面作分析与探讨。1扩声系统设计扩声系统的设计原则随着科学技术的进步，特别是数字技

2、术在音频领域中的广泛应用，使得声音信号的记录与重放有了很大的改善。音质的好坏除了与声学环境和人耳的听觉特性有关外，更直接取决于扩声系统的合理设计，一般来讲在扩声系统设计遵循以下原则：（1）针对“人耳的听觉特性”进行科学的论证与设计；（2）以观众厅实际建声条件作为扩声设计基础；（3）紧密围绕“音质、方向感、响度与传声增益、稳定性”四项要素相对应的技术要求进行优化设计。就技术指标而言，主要根据声场所期望的最大声压级、声场的均匀度、传输频率特性以及报告厅空间的大小、混响时间等来决定扬声器的总功率、音箱的数量、每只扬

3、声器的额定功率、频响特性及其应能提供的最大声压级。具体要求如下：（1）最大声压级、声场不均匀度、总噪声声压级、声场不均匀度、传声增益要达到国家标准GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中“多用途类扩声系统声学特性一级指标”要求（参见表1）表1GB50371-2006多用途类扩声系统声学特性一级指标（2）无声学缺陷，即无共振现象、无声染色、无声聚焦、无颤动回声、无声影区和死点；（3）声像准确，听者觉得声源总是来自主席台讲演者方位；（4）音质好，声音丰满、圆润、亲切、明亮、清晰，并有一定细腻感，失真小，

4、质感强。多功能报告厅扬声器系统的布局是影响最终扩声效果的又一重要因素，应遵循以下原则：（1）整个观众席、主席台有均匀的响度、减少“死区”；（2）有稳定的系统频率响应和优美的音色；（3）尽量提高清晰度和可懂度；（4）创造适当的“声场”，给音乐有舒适的空间感，音响效果得到真实的表现；（5）声像一致性好；（6）有利于控制声反馈和避免产生回声干扰。扬声器的布置方式，一般分集中式、分散式以及将这两种方式混合并用三种方式。根据报告厅的具体形状该系统采用第三种混合方式，把全部4只全频音箱和2只低音音箱音箱分为两个群组布置在

5、主席台左右两侧，每侧2只全频音箱和1只低音音箱，考虑到美观和两侧通道的需要，音箱全部采用内嵌式。由前述音箱的布局可知，一项工程可能使用很多音箱，其中最重要的是主音箱。主音箱通常不止一只，而是若干只，或者由若干只音箱组成若干个群组。每只音箱（或每组音箱群组）应有的额定功率可按下式估计：10lgPe=SPL+20lgr-SPLs公式（1）式中：Pe——音箱的额定功率（W）SPL——听音区期望的声压级值（dB）r——听音区与音箱的距离（m）SPLs——音箱灵敏度声压级值（dB/W.m）在本报告厅中，听音区与音箱的最

6、大距离r=21m（参考图1），听音区期望的声压级值SPL=103dB（GB50371-2006要求），根据性价比全面考虑，预计选用Comuunity品牌的iHP1594音箱，该音箱的灵敏度值SPLs=99dB。代入公式（1）计算结果如下：音箱的额定功率：Pe=1100（W）已知单只iHP1594的额定功率为600W，由上述计算可知，每侧两只iHP1594（形成一个组群）即可满足设计要求。扩声系统特性测量及分析报告厅扩声系统安装、调试完成后，为了检验扩声实际效果，委托广州大学声像与灯光技术研究所检测中心对报告厅

7、的扩声系统特性进行了全面检测，检测严格按照国家标准GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中“多用途类扩声系统声学特性一级指标”所要求的各项特性指标进行。（1）传输频率特性测量数据分析一多功能报告厅的平面简图如图1所示:图1多功能报告厅的平面简图及测量点位置分布图根据报告厅的形状左右对称特点，选择左侧有代表性的五个测量地点、在63Hz~8000Hz频率范围内共计22个特征中心频率点进行了测量，测得的传输频率特性曲线如图2所示。图2报告厅扩声系统传输频率特性曲线图由上图可知，本报告厅达到GB50371-

8、2006多用途类扩声系统声学特性一级指标要求，即：以1000~6300Hz的平均声压级为0dB，在此频带范围内允许-4~+4dB；在50~100Hz和6300~12500Hz的频带范围内允许-6dB~+4dB。（2）传声增益测量数据分析以传声器点基准声压为90dB，测得的传声增益5个测量点的数据分别为：-88.1dB、-90.3dB、-87.5dB、-85.7dB和-85.7dB。经计算传声增益空间