聲頻技術(shù)工程設(shè)計(jì)ppt課件

1、 設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明 設(shè)計(jì)流程圖 建筑聲學(xué)設(shè)計(jì) 電聲設(shè)計(jì) 測(cè)量與評(píng)估 擴(kuò)聲工程設(shè)計(jì)步驟 擴(kuò)聲需求分析 建聲設(shè)計(jì) 電聲設(shè)計(jì) 室內(nèi)擴(kuò)聲效果評(píng)估。 聲場(chǎng)設(shè)計(jì)流程圖 需求分析 是否需要擴(kuò)聲？國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 采用類型的擴(kuò)聲？集中Vs分散 擴(kuò)聲性能指標(biāo)如何？規(guī)范最低） 經(jīng)濟(jì)性如何保證？平衡原則 維保怎樣進(jìn)行？簡(jiǎn)潔不用擴(kuò)聲系統(tǒng)的最大允許容積不用擴(kuò)聲系統(tǒng)的最大允許容積聲源種類演講戲劇對(duì)白獨(dú)唱獨(dú)奏大樂(lè)隊(duì)最大允許 容積（m3）1500300060001000020000 擴(kuò)聲系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)等級(jí) 應(yīng)根據(jù)建筑物用途類別，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)對(duì)象等因素確定擴(kuò)聲系統(tǒng)的等級(jí)。 視聽(tīng)場(chǎng)所擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的聲學(xué)特性指標(biāo)可按下表要求進(jìn)行設(shè)計(jì) 會(huì)

2、議廳、報(bào)告廳等專用會(huì)議場(chǎng)所應(yīng)按語(yǔ)言擴(kuò)聲一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)不同的擴(kuò)聲系統(tǒng) 擴(kuò)聲系統(tǒng)分級(jí)聲學(xué)特性音樂(lè)擴(kuò)聲系統(tǒng)一級(jí)音樂(lè)二級(jí)語(yǔ)言兼音樂(lè)一級(jí)語(yǔ)言兼音樂(lè)二級(jí)語(yǔ)言一級(jí)語(yǔ)言兼音樂(lè)三級(jí)語(yǔ)言二級(jí)最大聲壓級(jí)（dB）空?qǐng)龇€(wěn)態(tài)準(zhǔn)峰值聲壓級(jí)0.1K6.3K1000.125K4K900.25K4K900.254K85傳輸頻率特性（dB）0.1K6.3K 040.05K10.0K 04120.125K4K 040.063K8K 04120.25K4K 0460.1K6.3K 0 4120.25K4.0K 0410傳聲增益（dB）0.1K6.3K4戲劇8音樂(lè)0.125K4K80.25K4K120.25K4.0K14聲場(chǎng)不均勻度（dB

3、）0.1K101K6.3K81K4K81K4K101K4K81K4K10 最高可用增益： 擴(kuò)聲系統(tǒng)在廳堂內(nèi)產(chǎn)生聲反饋?zhàn)约づR界增益減去6dB時(shí)的增益。 傳聲增益： 擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到最高可用增益，聽(tīng)眾處穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)平均值與擴(kuò)聲系統(tǒng)傳聲器處聲壓級(jí)的差值。 合適的響度： 語(yǔ)言：5055dB 音樂(lè)：7596dB 最大聲壓級(jí) 語(yǔ)言擴(kuò)聲：8590dB 音樂(lè)：95100dB。 信噪比 室內(nèi)最小聲壓級(jí)的位置上，SNR30dB 最大供聲距離 （34r0混響半徑） 傳聲增益：814dB 聲場(chǎng)不均勻度：3dB 傳輸頻率特性：0.125K4.0K：610dB 總噪聲 系統(tǒng)失真 語(yǔ)言清晰度擴(kuò)聲系統(tǒng)的分類 按工作環(huán)境分類 室外擴(kuò)

4、聲系統(tǒng) ：反射聲少，有回聲干擾，擴(kuò)聲區(qū)域大，條件復(fù)雜，干擾聲強(qiáng)，音質(zhì)受氣候條件影響比較嚴(yán)重。室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)：對(duì)音質(zhì)要求高，有混響干擾，擴(kuò)聲質(zhì)量受房間的建筑聲學(xué)條件影響較大 按聲源性質(zhì)分類 語(yǔ)言擴(kuò)聲系統(tǒng)包括語(yǔ)言同聲傳譯系統(tǒng)） 音樂(lè)擴(kuò)聲系統(tǒng)語(yǔ)言和音樂(lè)兼用的擴(kuò)聲系統(tǒng)擴(kuò)聲系統(tǒng)的分類按工作原理分類 單通道系統(tǒng)：大多數(shù)的場(chǎng)合雙通道立體聲系統(tǒng)：音樂(lè)欣賞的場(chǎng)合多通道立體聲系統(tǒng)：影院和家庭影院。按用途分類（室外擴(kuò)聲）體育場(chǎng)公園廣場(chǎng)礦山車站機(jī)場(chǎng)碼頭等的擴(kuò)聲系統(tǒng)（室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)）禮堂俱樂(lè)部劇院音樂(lè)廳會(huì)堂電影院展覽館體育館會(huì)議室等擴(kuò)聲系統(tǒng)。擴(kuò)聲系統(tǒng)的分類按聲能分配方式分類 集中式系統(tǒng)分區(qū)系統(tǒng)分布式系統(tǒng)混合式系統(tǒng)等。按擴(kuò)聲

5、設(shè)備的結(jié)構(gòu)分類 固定式移動(dòng)式:手提擴(kuò)聲器和廣播車 擴(kuò)聲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖 傳聲器擴(kuò)音機(jī)揚(yáng)聲器圖6 簡(jiǎn)單擴(kuò)聲系統(tǒng)傳聲器組前置放大器功率放大器（擴(kuò)音機(jī)）揚(yáng)聲器組圖7 多輸入簡(jiǎn)單擴(kuò)聲系統(tǒng)傳 聲 器 組調(diào) 音 臺(tái)功 率 放 大 器 （ 擴(kuò) 音 機(jī) ）揚(yáng) 聲 器 組混 響 器移 頻 器線 性 放 大 器均 衡 器延 時(shí) 器圖8 相對(duì)功能完善的擴(kuò)聲系統(tǒng)電子分頻器FL-HPFL-LPCDDVD反饋抑制延時(shí)器激勵(lì)器壓限器調(diào)音臺(tái)效果器音源VCR卡座EQEQEQ控制室監(jiān)聽(tīng)舞臺(tái)監(jiān)聽(tīng)圖9 典型多功能廳擴(kuò)聲系統(tǒng)框圖 建聲設(shè)計(jì) 降噪與隔離：了解室內(nèi)噪聲級(jí)，并降低到允許的數(shù)值； 整形與擴(kuò)散：分析大廳的體型，力圖消除所有可能產(chǎn)生

6、的聲缺陷振顫，回聲等）； 吸聲與混響：計(jì)算或測(cè)量房間內(nèi)的混響時(shí)間，調(diào)整到期望的數(shù)值或者更低） 本底噪聲隔聲與降噪）（NR曲線） 表4： 本底噪聲的允許值房間用途播音室錄音室音樂(lè)廳劇院電影院辦公室體育館住宅允許噪聲級(jí)dBA25303540505540環(huán)境容許的NR評(píng)價(jià)曲線范圍A聲級(jí)近似值dBA工廠60-7566-78有機(jī)械設(shè)備的場(chǎng)地50-5556-61體育館、健身房、游泳池40-5047-56餐廳、食堂35-4542-52單人辦公室、圖書閱覽室30-4038-47電影院、醫(yī)院病房、小會(huì)議室、臥室25-3535-42教室、大會(huì)議室、電視演播室20-3030-38音樂(lè)廳、劇院15-2025-30測(cè)聽(tīng)

7、室、廣播錄音室10-2020-30 隔聲與降噪措施略） 體形設(shè)計(jì) 房間體積不能太小一般不小于200M3） 長(zhǎng)、寬、高比例適當(dāng)： 黃金分割比 無(wú)理數(shù)比 擴(kuò)散設(shè)計(jì) 增加表面積 增加材料表面阻尼 混響設(shè)計(jì)混響時(shí)間推薦值混響時(shí)間推薦值500Hz）廳堂廳堂用途用途混響混響時(shí)間（時(shí)間（s s）廳堂廳堂用途用途混響混響時(shí)間（時(shí)間（s s）電影院電影院1.01.2電影同期錄音攝影棚電影同期錄音攝影棚0.80.9立體聲寬銀幕電影院立體聲寬銀幕電影院0.81.2語(yǔ)言錄音（播音）語(yǔ)言錄音（播音）0.81.0演講、戲劇演講、戲劇1.01.4語(yǔ)言錄音（多聲道）語(yǔ)言錄音（多聲道）0.30.4歌劇及音樂(lè)廳歌劇及音樂(lè)廳1.5

8、1.8音樂(lè)錄音（多聲道）音樂(lè)錄音（多聲道）0.6多功能廳多功能廳1.31.5音樂(lè)錄音（自然混響）音樂(lè)錄音（自然混響）1.41.6電話會(huì)議電話會(huì)議0.30.4多功能體育館多功能體育館1.8 電聲設(shè)計(jì) 由混響時(shí)間計(jì)算室內(nèi)吸聲量，初步確定是否需要擴(kuò)聲系統(tǒng)，需要什么類型的擴(kuò)聲系統(tǒng)。 確定揚(yáng)聲器系統(tǒng)的布置， 進(jìn)一步考慮可能引起的聲反饋、聲場(chǎng)不均勻等現(xiàn)象，并采取必要的措施； 計(jì)算出所需要的電功率，選擇功率放大器并考慮周邊設(shè)備的配置；功率的計(jì)算輸入功率與聲壓級(jí)的關(guān)系廳堂擴(kuò)聲中，一般聲源是通過(guò)電聲設(shè)備放大，從揚(yáng)聲器重放出來(lái)，此時(shí)揚(yáng)聲器可以看作擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲源，此時(shí)直達(dá)聲壓級(jí)為式中：PL 加到揚(yáng)聲器的電功率W）r

9、 揚(yáng)聲器到聽(tīng)音點(diǎn)的距離m）Lo 揚(yáng)聲器的輸出聲壓級(jí)dB），即揚(yáng)聲器平均軸向靈敏度，指在揚(yáng)聲器上加1W電功率時(shí)在軸向1m處測(cè)得的聲壓級(jí)。10lg20lgpoLLLPr 考慮混響時(shí)間的室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算 在離開(kāi)聲源足夠遠(yuǎn)時(shí)，混響聲的作用增強(qiáng)。當(dāng)一點(diǎn)聲源在室內(nèi)發(fā)聲時(shí)，假定聲場(chǎng)充分?jǐn)U散，這時(shí)室內(nèi)的穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)由下式計(jì)算 2410lg()()4pwQLLdBrRLw聲源聲功率級(jí)dB） 1210lg10lg120()10wPLPdBP為聲源聲功率W）r離開(kāi)聲源的距離R房間常數(shù)m2）Q指向性因數(shù) 電功率估算 在不考慮房間的混響和聲源指向性等因素的前提下，聲壓隨距離聲源距離的平方反比規(guī)律下降，即距離再增加一倍，聲

10、壓級(jí)下降6dB。 揚(yáng)聲器輻射聲壓的大小與輸入功率的對(duì)數(shù)成正比，即功率每增加一倍，其聲壓級(jí)提高3dB。 室內(nèi)裝修完成后的容積已知后，語(yǔ)言擴(kuò)聲時(shí)，每立方米提供0.3瓦揚(yáng)聲器電功率平均功率）；音樂(lè)擴(kuò)聲時(shí)，每立方米提供0.5瓦揚(yáng)聲器電功率平均功率）。 揚(yáng)聲器系統(tǒng)選型 揚(yáng)聲器與功率放大器的配接 功放輸出功率應(yīng)比揚(yáng)聲器依據(jù)最大聲壓級(jí)計(jì)算出的電功率增加1550） 功放輸出功率比揚(yáng)聲器依據(jù)平均聲壓級(jí)計(jì)算出的電功率增加10倍以上） 揚(yáng)聲器的指向性 揚(yáng)聲器系統(tǒng)功率的計(jì)算揚(yáng)聲器系統(tǒng)功率的計(jì)算 根據(jù)聽(tīng)眾席所需的最大聲壓級(jí)計(jì)算出揚(yáng)聲器所需根據(jù)聽(tīng)眾席所需的最大聲壓級(jí)計(jì)算出揚(yáng)聲器所需的總輸入電功率的總輸入電功率 考慮混響聲

11、考慮混響聲 2410lg()()4pwQLLdBrR 根據(jù)上式，算出距離揚(yáng)聲器根據(jù)上式，算出距離揚(yáng)聲器r處獲得聲壓級(jí)處獲得聲壓級(jí)Lpm所所需要的聲功率需要的聲功率Pa 根據(jù)所選用揚(yáng)聲器的效率根據(jù)所選用揚(yáng)聲器的效率，算出揚(yáng)聲器所需要，算出揚(yáng)聲器所需要的電功率的電功率Pe： 僅僅考慮直達(dá)聲僅僅考慮直達(dá)聲 Lpm：距離軸向：距離軸向r的聽(tīng)音處最大聲壓級(jí)的聽(tīng)音處最大聲壓級(jí)dB） L0： 揚(yáng)聲器軸向靈敏度【揚(yáng)聲器軸向靈敏度【dB/Wm】 Pe：揚(yáng)聲器輸入電功率揚(yáng)聲器輸入電功率W） EL0）、）、r已知時(shí)，揚(yáng)聲器輸入電功率為：已知時(shí)，揚(yáng)聲器輸入電功率為： 揚(yáng)聲器布置 原則 保證聲壓級(jí) 考慮聲場(chǎng)均勻度 增加

12、直達(dá)聲增加語(yǔ)言清晰度） 方法 集中 分散 混合 周邊設(shè)備選型 以調(diào)音臺(tái)為中心 輸入輸出路數(shù)是否滿足要求？ 功能是否滿足要求？ 分頻方式 電子分頻？ 功率分頻？ 是否有延時(shí)需求？ 其他必需設(shè)備壓限器，均衡器） 其他提高性能設(shè)備效果器，激勵(lì)器） 系統(tǒng)安裝圖設(shè)計(jì) 傳輸方式 平衡傳輸 不平衡傳輸 線纜、接插件選擇 信號(hào)線選擇 音箱線選擇 TRS XRL 室內(nèi)擴(kuò)聲效果評(píng)估 驗(yàn)算 EASE仿真 丈量 1.A聲級(jí)LA 2.等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq 3.統(tǒng)計(jì)聲級(jí)Lx 4.NR評(píng)價(jià)曲線 聲級(jí)計(jì)中設(shè)有A、B、C和D四個(gè)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) A網(wǎng)絡(luò)：參考40方等響曲線，對(duì)500Hz以下的聲音有較大的衰減，以模擬人耳對(duì)低頻不敏感的特性。 C網(wǎng)絡(luò)：具有接近線性的較平坦的特性，在整個(gè)可聽(tīng)范圍內(nèi)幾乎不衰減，以模擬人耳100方純音的響應(yīng)。 B網(wǎng)絡(luò)，介于兩者之間，對(duì)低頻有一定的衰減，模擬人耳70方純音的響應(yīng)。 目前世界各國(guó)聲學(xué)界公認(rèn)以A聲級(jí)來(lái)作為保