多功能廳音響改造說明

1、音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案一、前言什邡中學(xué)劇場為多功能劇場，要在滿足演出的基礎(chǔ)上同時兼顧會議，演講，授課等功能，我公司專門為該項(xiàng)目組織一個項(xiàng)目小組，在仔細(xì)理解了該項(xiàng)目的內(nèi)容后進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中綜合該觀演建筑的視聽功能，結(jié)合國際先進(jìn)電聲技術(shù)設(shè)計(jì)的理念，提出本設(shè)計(jì)方案，以客觀而完善的設(shè)計(jì)全面滿足功能需求。二、擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、基本設(shè)計(jì)理念根據(jù)對美國柯達(dá)劇院(KodakTheatre，奧斯卡頒獎專用劇場)、卡奈基音樂廳(CarnegieHall)、費(fèi)城音樂中心(KimmelCentre)以及新加坡檳城文化中心、香港文化中心等國內(nèi)外新建、改建專業(yè)劇院的調(diào)查，并參考國內(nèi)的，四川大學(xué)多功能廳，成都嬌子音樂廳

2、、國家大劇院、上海東方藝術(shù)中心的設(shè)計(jì)方案，綜合各方面的經(jīng)驗(yàn)，我們確定什邡中學(xué)多功能廳電聲系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)理念如下：理念一：全面響應(yīng)廳堂的功能定位與使用需求。通過仔細(xì)閱讀及消化理解有關(guān)圖紙及資料，我們提出的專用設(shè)備的4個基本設(shè)計(jì)原則來概括并表達(dá)對專用設(shè)備及系統(tǒng)的基本要求，這些基本設(shè)計(jì)原則是：突出該劇院的特點(diǎn)，按使用功能和要求進(jìn)行配置；（定位）設(shè)備技術(shù)水平及性能參數(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，盡量采用成熟技術(shù)及工藝；（先進(jìn)性，可靠性）尊重傳統(tǒng)，立足現(xiàn)實(shí)，預(yù)見未來，科學(xué)合理；（繼承與發(fā)展、科學(xué)性）功能實(shí)用性、技術(shù)先進(jìn)性，使用安全性，操作可靠性，維修方便性，投資合理性。（綜合最優(yōu)）理念二：服務(wù)于“聲音藝術(shù)”的擴(kuò)聲

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量聲音重放和還原?；趯θ祟惵犛X生理及心理特性的研究成果，如何在觀演建筑中使所有觀眾能獲得“自然”、“真實(shí)”、“優(yōu)美”的聽覺藝術(shù)享受是建筑聲學(xué)和電聲學(xué)研究者與設(shè)計(jì)者所共同關(guān)注的問題。要解決這些問題，需要用到最新聲學(xué)領(lǐng)域中的研究成果及技術(shù)手段，以充分體現(xiàn)現(xiàn)代科技帶給人們的更先進(jìn)的藝術(shù)享受。我們在本次設(shè)計(jì)中的擴(kuò)聲系統(tǒng)聲場布局做了優(yōu)化，使之能更大程度解決聲場中“聲干涉”和“直達(dá)聲能分布”的問題，并將上述理念貫穿于所有設(shè)備選型與傳輸技術(shù)方案選擇過程中，以避免整個聲系統(tǒng)出現(xiàn)“音質(zhì)瓶頸”。理念三：新技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)管理與控制變得更“精確”與“簡單”，彰顯“人性化”設(shè)計(jì)?？萍疾?/p>

4、斷進(jìn)步與發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，供選擇配置的設(shè)備名目繁多，功能各異，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)該使管理者和操作者的工作更簡單可靠。因此，堅(jiān)持“人性化”設(shè)計(jì)是我們的基本設(shè)計(jì)理念。理念四：采用國際上“高雅藝術(shù)”表演領(lǐng)域中認(rèn)同度高的主流產(chǎn)品，提高廳堂設(shè)備的國際認(rèn)同度與利用率。在設(shè)備選型方面關(guān)注并充分了解國際上“高雅藝術(shù)”表演，會議領(lǐng)域中認(rèn)同度高的主流產(chǎn)品品牌。通過參觀、交流、訪問等多種調(diào)查手段，充分掌握主要設(shè)備品牌認(rèn)同度的實(shí)際情況，了解設(shè)備制造廠的發(fā)展?fàn)顩r，做好設(shè)備選型這一關(guān)鍵工作，以保證設(shè)計(jì)理念通過設(shè)備性能和最終效果得到完美體現(xiàn)。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要1）場地分析根據(jù)什邡中學(xué)多功能廳的建筑裝修圖紙可見:觀

5、眾區(qū)座位990座，呈階梯形式分部，最前區(qū)與最后區(qū)高度相差大，現(xiàn)場觀感強(qiáng)烈，屋面為鋼制網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。2）功能定位根據(jù)該會堂的使用功能要求，我們確定了擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本功能定位是：改善語言清晰度和音樂明晰度；提高節(jié)目源的響度，擴(kuò)展節(jié)目源的動態(tài)；改進(jìn)演出中不同聲部（念白、唱詞和伴奏）之間的聲平衡具有良好的聲還原特性（即保真度）；具有極佳的聲像自然度（即聲像一致性）；在無樂隊(duì)演奏時重放伴奏音樂；可將部分節(jié)目信號存儲和預(yù)置程序以簡化操作；可對現(xiàn)場節(jié)目進(jìn)行拾音、記錄。3）設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范，參考設(shè)計(jì)依據(jù)如下：什邡中學(xué)多功能廳建筑圖紙；演出場所擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)WH/T18-2003；廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性

6、指標(biāo)GYJ25-86；廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50371-2006；廳堂擴(kuò)聲特性測量方法GB/T4959-1995；聲系統(tǒng)設(shè)備互連的優(yōu)選配接值GB14197-93；客觀評價廳堂語言可懂度的RASTI法GB/T14476-93；廳堂混響時間測量規(guī)范GBJ76-84；快速語言傳輸指數(shù)GB/T14476-93；聲學(xué)語言清晰度測試方法GB/T15508-1992；電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GBJ232-90,92；測試傳聲器技術(shù)條件GB2019-87；4）設(shè)計(jì)指標(biāo)根據(jù)什邡中學(xué)多功能廳的功能要求，本方案擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)為：總體達(dá)到并部分指標(biāo)優(yōu)于文藝演出類擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)（廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范G

7、B50371-2006）見下表：文藝演出類擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)最大聲壓級100-6300HZ額定帶通內(nèi)：大于或等于106dB傳輸頻率特性以808000HZ的平均聲壓級為0dB，在此頻帶內(nèi)允許范圍土4dB；4080Hz和800016000Hz的允許范圍傳聲增益1008000Hz的平均值大于或等于-8dB穩(wěn)態(tài)聲場不均勻度100Hz：小于或等于10dB；1000,6300Hz:小于或等于8dB系統(tǒng)總噪聲級小于或等于NR205）設(shè)計(jì)原則在本次設(shè)計(jì)過程中，我們始終如一地貫徹了以下總體設(shè)計(jì)原則：優(yōu)化音質(zhì)充分吸取國內(nèi)外近年同類工程的成功經(jīng)驗(yàn)，以“音質(zhì)”設(shè)計(jì)為核心，從系統(tǒng)的全過程入手，提供“優(yōu)化音質(zhì)”的總體解

8、決方案；先進(jìn)性高起點(diǎn)高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)在未來一定時期內(nèi)保持先進(jìn)；同時充分考慮技術(shù)風(fēng)險和適用性，即實(shí)用程度。合理性系統(tǒng)設(shè)計(jì)從使用功能出發(fā)，在滿足各項(xiàng)使用功能的前提下，系統(tǒng)做到簡潔，不夸張，在工藝設(shè)計(jì)及系統(tǒng)設(shè)備選型上充分結(jié)合實(shí)際；可靠性設(shè)備品質(zhì)優(yōu)良，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，追求先進(jìn)性的同時考慮新技術(shù)的風(fēng)險，即技術(shù)的成熟性。3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)1）高保真的系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代擴(kuò)聲系統(tǒng)的音質(zhì)重放瓶頸集中在換能器上，揚(yáng)聲器的總諧波失真的大小成為制約擴(kuò)聲系統(tǒng)音質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，本方案選用了國產(chǎn)飛達(dá)無源線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)，該揚(yáng)聲器采用多種專利技術(shù)，綜合利用電子、電聲材料及箱體設(shè)計(jì)等技術(shù)手段，用系統(tǒng)的觀念控

9、制最終音質(zhì)重放水平，根據(jù)廠方發(fā)布的脈沖響應(yīng)數(shù)據(jù)分析，全頻段的失真均小于1%，低頻及中頻段介乎于0.4%到1%之間，高頻段乎于0.4%到0.6%之間，該產(chǎn)品優(yōu)良的聲學(xué)特性使之成為世界上知名的藝術(shù)家以及音樂家指定的專用揚(yáng)聲器。擴(kuò)聲系統(tǒng)中其它產(chǎn)品（調(diào)音臺、音頻處理器，周邊插入設(shè)備等）均選用專業(yè)高品質(zhì)產(chǎn)品，總諧波失真都小于0.1%，可以預(yù)見，本方案設(shè)計(jì)的擴(kuò)聲系統(tǒng)將是一個高保真的擴(kuò)聲系統(tǒng)。2）足夠的聲壓級隨著現(xiàn)代錄音技術(shù)的發(fā)展以及人們聽覺鑒賞水平的提高，要求系統(tǒng)有足夠動態(tài)余量，以適應(yīng)不失真還原大動態(tài)的節(jié)目信號。本方案選用的揚(yáng)聲器功率大，靈敏度高。經(jīng)計(jì)算廳內(nèi)聲壓級已全面優(yōu)于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，完全達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要

10、求。3）良好的聲場均勻度本方案中的揚(yáng)聲器，均根據(jù)聽眾區(qū)的具體位置和面積，有效的減小聲干涉及反射，所選用的揚(yáng)聲器都是強(qiáng)指向性揚(yáng)聲器，有利于語言清晰度的提高，聽眾區(qū)都處于揚(yáng)聲器的覆蓋范圍內(nèi)，可以預(yù)見聲場均勻度是良好的，而計(jì)算機(jī)的模擬運(yùn)算結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。4）平滑的傳輸頻率特性系統(tǒng)中每路揚(yáng)聲器都自帶參量均衡器，而且指向性控制范圍內(nèi)各頻率聲束寬度變化很小，揚(yáng)聲器在出廠時已經(jīng)在1/36倍頻程0.1dB精度下對頻率響應(yīng)校準(zhǔn)至平滑狀態(tài)，沒有過激點(diǎn)和陷波點(diǎn)，而且在擴(kuò)聲系統(tǒng)中，每路揚(yáng)聲器都連接有一臺房間均衡器（在DSP數(shù)字音頻處理系統(tǒng)中），能提供足夠的手段改善觀眾廳和舞臺區(qū)耦合空間聲場對傳輸頻率特性的影響，確

11、保系統(tǒng)的傳輸頻率特性平滑。5）良好的傳聲增益系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器布置合理，主要表演區(qū)均在主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器的覆蓋范圍外，所選用的揚(yáng)聲器均采用恒定指向號角，-6dB角外的聲能衰減迅速，因此，系統(tǒng)的傳聲增益要達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)是有保障的。6）低的系統(tǒng)噪聲系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生及引入，主要跟設(shè)備的檔次以及系統(tǒng)配接方法有關(guān)。在本設(shè)計(jì)中均采用本底噪聲很低的高端產(chǎn)品，系統(tǒng)采用星型接地，每路揚(yáng)聲器系統(tǒng)都自帶電源濾波電路，系統(tǒng)所有外部接口都采用變壓器進(jìn)行隔離，因此，本方案中我公司提出的本底噪聲指標(biāo)是可實(shí)現(xiàn)的7）可靠性高、技術(shù)成熟系統(tǒng)中的功放和揚(yáng)聲器單元，由于飛達(dá)線性陣列的揚(yáng)聲器具有專飛達(dá)音響專用保護(hù)技術(shù)，功放與揚(yáng)聲器單元處于最佳匹配狀

12、態(tài)，這種系統(tǒng)整體解決方案，除對音質(zhì)高保真重放有利外，另一個重要的優(yōu)勢就是大大提高了設(shè)備的可靠性。其出色的可靠性已成為國內(nèi)許多大型廳堂擴(kuò)聲指定器材。4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案說明4.1主擴(kuò)聲聲場的設(shè)計(jì)1）左聲道音箱組左聲道音箱組的主陣列分兩層構(gòu)成，6只飛達(dá)FLS280大功率線性陣列音箱安裝在舞臺左側(cè)，音箱的覆蓋角按陣列的最小化干涉原則選擇，陣列均勻覆蓋后場觀眾區(qū)，2只FMS15大功率全頻音箱（最大聲壓級136dB，覆蓋中近場）安裝在舞臺口側(cè)墻耳光室，使聲像自然降低，同時覆蓋觀眾區(qū)中前場。同時，設(shè)2只超低音音箱FMS218SB,擴(kuò)展擴(kuò)聲系統(tǒng)的低頻下限，如圖所示，2)右聲道音箱組右聲道音箱組跟左聲道相似舞臺前

13、沿音箱組在舞臺前沿，平均分布4個原有中置小型音箱，補(bǔ)充前排觀眾區(qū)的直達(dá)聲壓，并起部分拉聲像的作用。舞臺返送監(jiān)聽音箱組沿用原有的返聽音箱4個，作為主要演唱者或樂隊(duì)的監(jiān)聽觀眾廳效果聲音左環(huán)繞效果聲音箱，觀眾廳左右側(cè)墻設(shè)置各4只原有全頻環(huán)繞音箱,構(gòu)成左右環(huán)繞效果聲通道下面我們通過平面和剖面相結(jié)合的模擬方式來展現(xiàn)揚(yáng)聲器對整個觀眾區(qū)的覆蓋情況，然后再通過放置測試話筒分點(diǎn)檢測后的直達(dá)聲聲壓級和頻譜圖，來分析驗(yàn)證整個聲場的聲能是否均勻覆蓋及各項(xiàng)指標(biāo)是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。1）平面模擬一、左右聲道FLS212六只8000Hz覆蓋圖NTempsralJ=2DQPFTBiBurB=1JQ132QmlNivgiRauf畠ts

14、aat創(chuàng)甫備P場Zilh.t嘴iri#沿CBfTfcrFrasMsnqr=4-,IHIDHe曰FnaGUii耐二Z.F33HISt卩世弼砒Eg4H2S4UMROMTiESo看TempsrirtE=2DQPPrei5UFB=1JQ1324ImilNs師s冃川廟用Hirrrititf宜衛(wèi)毛Rl#i磅眄陽eHMMi林Csnier町眄阿=REHID出SMFraEann-=氏兩Hz的pFi時砌印11,1E：Hz通過模擬圖上揚(yáng)聲器所產(chǎn)生的光區(qū)域顏色分布可以明顯看出，原有4只中置和6只FLS212是可以基本覆蓋整個觀眾區(qū)的。下面我們通過剖面的模擬，便可更為直觀的了解到整個聲場的聲能覆蓋情況了。2）剖面模擬一

15、、中央聲道8000Hz覆蓋圖SountlFieldQ5II富覘i細(xì)AirA-rfenualonOnTho口口rarturffuID-DCPns5=uie=1,01325millibarsRelaliveHurridl=5Dfl%Rel3lveBsndvi|tti-1CC館怕CienlarFiQquarB：=ODDHz2lartFiequeni：=b64l-tBlDpFrequncv=11.32AH2通過模擬圖的顏色分布可以看出，直達(dá)聲聲場分布很均勻，整個聲場是基本均勻覆蓋的。測點(diǎn)預(yù)測數(shù)據(jù)AirAtfenualonOnTisniparafljrc-=zn.OCPns5=uie-=1p1325mi

16、llibarsrbibIimeMurridiy=5Da%RdslveBsndVHiEitti-1oc館怕CnnlEfFraqu?nY=昭HzSlartFrEquencyhkilCalculatedGlobFreouereyhmCaiculaied我們對聲場進(jìn)行模擬測試，我們將6只測試話筒放置在上圖中標(biāo)記所示的個位置，分別為測點(diǎn)1、測點(diǎn)2、測點(diǎn)3、測點(diǎn)4、測點(diǎn)5、測點(diǎn)6。我們來看看模擬測試結(jié)果我們測得揚(yáng)聲器工作時各測試點(diǎn)的直達(dá)聲聲壓級分布及頻率響應(yīng)曲線如下：測點(diǎn)1模擬測量結(jié)果：fuitROMrtPHK加阿uJfuriLiabonOnTEnweraUifia二M(TCFra5EurB=1.D132

17、SrrllllberERelai*wMurnidrt|i=!50.0%鬧0轉(zhuǎn)間曲帕1posnm=(ia531e.7a)mDniJ!rri3teD!5NnGH=13mPeakImpulse=3734ms忙用國EFL=97.1d0(Aj.碼0d0i：C).994dBllin)Fa3kEFL=ioa5dEW,ill5iiisnBiim)SelecDorRanchiI；RaraniriiK|T.iStwipinaW(jhi_MrPmmParsiniriljTinEnbB:rla1Enablad2EnabledEnablad1Enablad5EnaUdGEnaH4drEnablodSEnabladqEn

18、abledlOEnablFrEquencv51Hz泊l-b175He250Hz500Hz1.000l-t2.000Hefl.flLLIHzg.LlOdl-tiC.Litlfll-tBrulMCUi1111,11111105inOdeOdBOd0UdBOdBOdEiOd0UdeOdBOdEi測點(diǎn)2模擬測量結(jié)果：伽山AMii*111AkkmfC!hgSPL-HiD11QdBl).111?I&XMiVJJtiiufKifiljfiTfirijfirirhitiJDOUPr刖囲沖TJO13JS5mlita&KiR田指西MEiil尸図”Q聲Chww1ME3Mrfto-1&!也2曰站師3En歯嗣TEM:l

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26、&queftLvIEnablad2EEnmblcnqEEnmbiBd別(出|IQDQH2QtnadffidToEnabT.J.i.I-j.J.ISEnablnd4EnabladFEnahludlEEnatiliiUNQDDHj4麗蚯沁ihiFirerjuranoHzJRTMessoaliWocesiaoiillh爾leadEC(EnxihidlIaraniHiriizEribifiil從以上6個典型測點(diǎn)的頻率響應(yīng)圖可以看出，整個聲場具有較平滑的頻率響應(yīng)曲線。最大聲壓級從測點(diǎn)1至測點(diǎn)6的6支測試話筒分別為：111.9dB，113.2dB，113.8dB,112.9B，115.2dB，112.6d

27、B。直達(dá)聲聲場不均勻度小于8dB，可以預(yù)見混響聲場將具有更好的聲場均勻度；并且直達(dá)聲聲場平均聲能量具有112dB，再加之混響聲能，可以預(yù)見該擴(kuò)聲系統(tǒng)具有足夠的動態(tài)裕量，能夠滿足各種演出的要求。8000HZMB畫Ifig盂f冃S-JSB-SOSHMDQd1*d1hudrnhblrExtE習(xí)匕聲GPLR43FIMBiEI號畫dhu*1口列善CiHTlerFNMnqru尸S0HELSDPFzg赴驢s:4H2畐豊。MCIuncillffl在*d33口三=ZOEHEsaQluzH出劇出馮左占$3空弓s02S謂?TS.-AKMtnuCInOT-TKin1pllaflJrc-Hwn-a-opreLRu匚市H

28、i*225m三一burLRreh=eHuiraflruM晟亞51帝Bsnd丟rmlSS5nEincl-F-cquDnEH4匸Hzg-urtl-EquEncyh&一cu-nu-undg一呂FrrcErcreyMCHoa-cuErcQ我們對聲場進(jìn)行模擬測試，我們將6只測試話筒放置在上圖中標(biāo)記所示的個位置，分別為測點(diǎn)1、測點(diǎn)2、測點(diǎn)3、測點(diǎn)4、測點(diǎn)5、測點(diǎn)6。我們來看看模擬測試結(jié)果我們測得揚(yáng)聲器工作時各測試點(diǎn)的直達(dá)聲聲壓級分布及頻率響應(yīng)曲線如下：測點(diǎn)1模擬測量結(jié)果：BMd-hKMUMiitfiiiARiWNMFrwtiiRhimmm-FHQrtliC*fhr.l&W!dwWlhtall-仲kwwtA

29、TMimuiifoinQnTNrpw-Jiim=IDaCpFAssura-1friiiii&iiaRAUFMHimlEi50Cl舌iMlarDptiOM1Pairiun-42.E7m和閉血tfioinDEriaieia!10mpgIm但Kiiiii274E；WiiiJkMTpaSPLtKiil101fldQjT!,1ET?D間同ha訊3FL-i11ittEw.Ti*dBC,i1+.5u&r(BtmkbTSmuTj：hiijK-DlEJ5DUEfkke-lxfrTfrE?e-*9!=PS3SgL工kkmt盅孟$-匸營=OhT5笆srKuD0rfsflfff-KC齊35iFa盂音nx-llAA-l

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