音响工程设计原则

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1、音响系统工程设计音响系统工程设计是专业扩声系统在厅堂、场馆中的应用。就室内扩声而言，是通过电声设计去控制和改善厅堂音质；就室外扩声而言，则是通过电声设计去控制室外声场音质。以厅堂扩声为例，完整的系统设计应包括整套音响系统设备、信号传输、音箱的声场分布。扩声音响系统设计的最终目的是要保证声源和音响系统未端-音箱同处于一个声场区域内，使观众能感受到声源的真实存在，达到高保真重放的扩声要求。目前，国内音响工程主要用于公共场所扩声，如：1．报告厅利用扩声系统提高声源在听众席的声压级和清晰度的扩声。2.歌舞厅音乐和演唱伴奏的扩声。3．配合影院、歌剧院和地方戏等

2、演出的音响效果。4．大型文艺演出的音响扩声。包括露天演出和室内演出。5．电化教育场馆扩声和音响特技。例如人工混响均衡器等电声措施，以达到某种声学效果。6．对公共场所的背景音乐系统。播放轻音乐和发布通知。在国外，除了上述用途外，音响工程已开始进入家庭。本章着重讨论厅堂音响系统的设计和音箱的声场布局及立体声扩声系统。通过工程实例介绍，简述了工程设计的具体方法。第一节音响系统的设计与选型厅堂音响以自然声为主，要求扩散性良好、声场分布均匀、响度合适、自然度好。厅堂建好以后，需要安装合理的音响系统。采用音响系统的目的是提高响度和声场分布的均匀度，改善厅堂的音质

3、和提高音响效果。一、扩声系统设计的条件扩声系统设计为了达到良好的音质，必须满足一些必要的条件，这是进行整个音响系统声学指标设计的基本要求。1．要求有低的背景噪声用作扩声的厅堂、房间必须要有低的背景噪声。噪声不仅可能来源于室外，而且也有可能来源于室内，如空调、通风设备、光设备运动时产生的噪声等等。应该采取措施尽可能地降低听音环境的噪声。噪声过高会造成电扩声系统的清晰度、可懂度下降，难以使音响系统达到希望的音质，而提高设备输出功率以提高输出声压级时又可能导致声反馈而使系统无法稳定工作。室内噪声控制问题，必须在建造和装修时加以充分的考虑，采取必要的隔音措施

4、。一般影剧院的背景噪声为25～30dB，报告厅为30～35dB，体育馆为47～56dB。2．应具有均匀合理的声压级要求室内的声压级按照不同类型的扩声达到一定的值。具体地讲，音乐扩音应达到80～85dB平均声压级，语言扩音为7O～75dB，背景音乐则为60～70dB，且不均匀度应控制在±4dB之内。这就要求电扩声系统应具备足够的输出功率和声增益，室内声场应均匀扩散，近次反射声应得到充分、合理的利用，音箱的幅射特性和摆放位置要合理选定。3．保证清晰度扩声系统应保证声音的清晰度和语言的可懂度。这一要求对语言扩声的场合尤为重要，一般认为允许的最大辅音清晰度损

5、失率不可超过15％。对于以音乐重放或扩声为主的厅堂，该指标可以适当放宽，但要求有更好的音响效果。4．保证系统能稳定工作音响系统在达到规定的平均声压级时，应有足够的声反馈稳定度裕量，以保证不会因为反馈而造成系统自激啸叫。一般要求反馈稳定度裕量6dB。5．声象与图像的基本一致成功的扩声音响系统应保证声象与图像的一致，使观众察觉不到扩声设备的存在，好象是直接听到来自舞台上的声音。6．应具有良好的传输频率特性和较低的失真度音响系统应具有宽且平坦的频率响应和较低的失真。二、声场总功率的估算在音响工程中，完全采用计算的方法定量的分析音箱的特性、摆放位置、驱动音箱

6、的电功率以及高、中、低频的分配比例与所产生的室内声场的关系是存在一定困难的，因为通常情况下系统的设计者无法得到精确计算所必需的全部数据，音箱生产厂商对组合音箱系统往往不给出完整的指向性特性参数，室内建声特性的有关参数一般也不易准确求得。因此，实际工程设计往往是根据经验和一般原则首先选择音箱布局，然后进行估算，确定所需音箱的大致参数和规格指标等，并确定具体摆位和方向，最后通过对场内各点声压的测试和实际试听，对音箱的布置进行调整，必要时还需增补一些辅助音箱。如前所述，由于一些重要的参数难以精确获得，在实际音响工程中很难精确定量计算室内声场。在参数不确切的

7、情况下，采用一整套复杂的计算过程得到一些并不准确的结论并没有太多的实际价值。因此，在工程设计中往往采用估算的方法，以此作为设计与系统调试的参考性依据。1．估算条件室内声场的估算方法基于混响声场完全均匀，声源指向性已知且为理想的前提。这两项基本条件满足得越好，估算结果也就越接近实际，反之、误差便会较大。室内声场估算的基本思路是这样的：室内任一点的声压级由两部分构成，一部分是直达声场在该点的声压级，另一部分是混声场在该点的声压级，两者迭加便得到了该点的实际声压级。直达声场符合平方反比律，可以方便的算出室内各点的直达声声压级。根据临界距离Dc的定义可知，在

8、临界距离处直达声声压级与混响声声压级相等。因此再算出临界距离处的直达声声压级，便知道了该点的混响声压级。假设