樓宇智能化技術(shù)第10章課件

1、本章導(dǎo)讀 智能樓宇中的背景音樂(lè)廣播、火災(zāi)緊急廣播、各種會(huì)議和娛樂(lè)設(shè)施都用到聲頻系統(tǒng)，合理設(shè)置這些系統(tǒng)，就成了實(shí)現(xiàn)智能樓宇“安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的辦公環(huán)境”必不可少的條件。 本章著重?cái)⑹雎曇繇懚鹊臄U(kuò)大、聲音的加工美化以及應(yīng)用于室內(nèi)的擴(kuò)聲系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)和會(huì)議系統(tǒng)。本章目錄第10章 聲頻應(yīng)用技術(shù)本章導(dǎo)讀10.1 擴(kuò)聲系統(tǒng)10.1.1 擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成和主要技術(shù)指標(biāo)10.1.2 音質(zhì)評(píng)價(jià)簡(jiǎn)介10.1.3 擴(kuò)聲系統(tǒng)的主要設(shè)備10.1.4 智能樓宇擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)10.1.5 多功能廳擴(kuò)聲系統(tǒng)10.2 公共及緊急廣播系統(tǒng)10.2.1 公共廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)及其組成10.2.2 緊急廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)

2、及其組成10.2.3 多功能公共廣播系統(tǒng)10.2.4 公共及緊急廣播系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)10.3會(huì)議系統(tǒng)10.3.1 基本會(huì)議系統(tǒng)10.3.2 同聲傳譯系統(tǒng)10.3.3 智能會(huì)議系統(tǒng)10.4 某省人大會(huì)堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)10.4.1系統(tǒng)要求10.4.2揚(yáng)聲器系統(tǒng)布局10.4.3揚(yáng)聲器選型10.4.4系統(tǒng)配置復(fù)習(xí)題與思考題10.1 擴(kuò)聲系統(tǒng)10.1.1 擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成和主要技術(shù)指標(biāo) 擴(kuò)聲系統(tǒng)包括音源及聲學(xué)環(huán)境、調(diào)音臺(tái)、功率放大器、揚(yáng)聲器及其聲學(xué)環(huán)境等4部分 2.擴(kuò)聲系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) (1)最大聲壓級(jí)Lm (2)傳聲增益G 3. 聲場(chǎng)不均勻度4. 傳輸頻率特性5. 系統(tǒng)噪聲6. 總噪聲7. 系統(tǒng)失真8.

3、 語(yǔ)言傳輸指數(shù)（ST1）和快速語(yǔ)言傳輸指數(shù)（RAST1）9. 漢語(yǔ)清晰度10.1.2 音質(zhì)評(píng)價(jià)簡(jiǎn)介(1)立體感 即聲音有層次、有方位、有空間感和距離感、失真小、動(dòng)態(tài)范圍大。(2)豐滿 即聲音厚實(shí)、圓潤(rùn)、有足夠的響度和亮度、中高頻不缺、低頻及中頻能量充足、混響聲適中、失真小、瞬態(tài)響應(yīng)好。(3)噪聲水平 噪聲水平低，能提高樂(lè)聲和語(yǔ)言的清晰度、擴(kuò)大聲音的動(dòng)態(tài)范圍，是保真度的重要指標(biāo)之一。(4)親切感 即響應(yīng)合適、混響適度、音域?qū)拸V、失真小、噪聲低、聲音清晰、自然流暢。聽(tīng)音感覺(jué)親切、自然、有如身臨其境。 10.1.3 擴(kuò)聲系統(tǒng)的主要設(shè)備揚(yáng)聲器是一個(gè)電聲換能器，其主要特性有靈敏度、額定功率、頻率響應(yīng)、阻

4、抗、指向性、非線性畸變和瞬態(tài)畸變等 組合揚(yáng)聲器 組合揚(yáng)聲器是由多個(gè)單元裝在同一箱體內(nèi) 聲柱的結(jié)構(gòu)與指向性 全頻音箱的結(jié)構(gòu)與頻響曲線 傳聲器 傳聲器俗稱話筒、麥克風(fēng)等，會(huì)議發(fā)言所用傳聲器又稱為送話器，它是聲-電轉(zhuǎn)換器件 傳聲器的技術(shù)特性主要有:靈敏度、頻率響應(yīng)、指向性、等效噪聲和輸出阻抗等 調(diào)音臺(tái) 調(diào)音臺(tái)是一個(gè)一體化的設(shè)備，它內(nèi)部包括多路（通道）基本相同的電路（每路包含前置混音放大器、頻率均衡與濾波器）和輸出網(wǎng)絡(luò)等基本部分,可對(duì)每通道的輸入信號(hào)作細(xì)致的調(diào)整。 調(diào)音臺(tái)實(shí)物圖 功率放大器 功率放大器的主要參數(shù)1）額定輸出功率：功率放大器的額定輸出功率是指接上額定負(fù)載時(shí)在一定失真度（例如0.1% 以內(nèi)

5、的最大輸出功率。2）頻率響應(yīng)特性圖：功率放大器對(duì)聲頻的幅頻特性。專業(yè)的功率放大器的頻率特性一般都應(yīng)優(yōu)于20Hz20kHz，0.5dB。3）失真：由于功率放大器中的非線性元件引起的非線性失真稱諧波失真。專業(yè)功率放大器諧波失真是指在額定輸出時(shí)的值。一般諧波失真都很少，通常優(yōu)于0.1%。此外，還有互調(diào)失真，瞬態(tài)失真和交越失真等也是功率放大器的指標(biāo)。4）輸出阻抗：功率放大器的輸出阻抗是指功率放大器能長(zhǎng)期工作，并能使負(fù)載獲得最大輸出功率的匹配阻抗。由于專業(yè)功率放大器絕大多數(shù)都是采用固體器件，因而輸出阻抗低而范圍大，一般可從28。5）信噪比（S/N）=20lg(額定輸出電/噪聲電壓) 專業(yè)功率放大器的S/

6、N值要求大于100dB。 聲頻信號(hào)處理設(shè)備 (1)壓限器 壓限器（C/L）是壓縮限制器的簡(jiǎn)稱。它的作用是對(duì)輸入信號(hào)的幅值進(jìn)行壓縮和限制。 (2)均衡器 均衡器（EQ）是用來(lái)調(diào)校幅頻特性的設(shè)備。 (3)延時(shí)器和混響器 在擴(kuò)聲系統(tǒng)中，延時(shí)器主要是用來(lái)克服回聲和多重聲、提高清晰度和解決音源與聲像統(tǒng)一的重要設(shè)備 (4)聲音激勵(lì)器 聲音信號(hào)通過(guò)聲音激勵(lì)器后產(chǎn)生足夠的諧波激勵(lì)功率，再經(jīng)過(guò)功放，就使輸出聲音信號(hào)有了豐富可調(diào)的諧波（泛音）。 (5)反饋抑制器 聲反饋是使擴(kuò)聲系統(tǒng)傳聲增益降低、系統(tǒng)失真增加，并使系統(tǒng)穩(wěn)定性變壞的主要原因。 (6)電子分頻器 完成分頻段作用的就是分頻器。 聲頻信號(hào)處理設(shè)備 電子分頻

7、器的應(yīng)用示意圖 應(yīng)用延時(shí)器的例子 10.1.4 智能樓宇擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.確定擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性參數(shù)指標(biāo)2.降噪處理3.最佳混響時(shí)間的選擇4.各類室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)揚(yáng)聲器的布置5.選定擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備方案6.揚(yáng)聲器總功率的計(jì)算7.功率放大器輸出功率的確定8.擴(kuò)聲系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）噪聲評(píng)價(jià)曲線 眾所周知，噪聲是普遍存在的，而且把噪聲完全消除和隔絕也是不可能的，只能加以控制。通常用國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）推薦的噪聲評(píng)價(jià)曲線（稱為NR曲線）表征噪聲標(biāo)準(zhǔn)。這是一組NR值從0130的噪聲評(píng)價(jià)曲線，NR曲線是一條表示在不同頻率時(shí)，相等的噪聲聲壓級(jí)的連線。在NR曲線上，可見(jiàn)高頻噪聲比低聲噪聲對(duì)人們的影響要嚴(yán)重

8、些。 最佳混響時(shí)間的選擇 各類用途的房間（廳堂）的最佳混響時(shí)間與容積的關(guān)系，從圖中可見(jiàn)，最佳混響時(shí)間是有一定范圍的 表10-1 最佳混響時(shí)間推薦值（500Hz）廳堂用途混響時(shí)間/s廳堂用途混響時(shí)間/s電影院、會(huì)議廳電影院演講、戲劇、話劇歌劇、音樂(lè)廳多功能廳堂1.01.20.81.21.01.41.51.81.31.5電視演播廳語(yǔ)言錄音（播音）音樂(lè)錄音（播音）電話會(huì)議多功能體育館0.80.90.40.51.21.50.30.4小于2室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)揚(yáng)聲器的布置 揚(yáng)聲器與傳聲器的相對(duì)位置 室內(nèi)揚(yáng)聲器布置方式 典型擴(kuò)聲系統(tǒng)組成 這是一套較為完整的擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備。它包括音源、調(diào)音臺(tái)、聽(tīng)眾席擴(kuò)聲設(shè)備、舞臺(tái)監(jiān)聽(tīng)

9、設(shè)備和控制室監(jiān)聽(tīng)設(shè)備等五大部分 10.1.5 多功能廳擴(kuò)聲系統(tǒng)所謂多功能廳就是指可滿足會(huì)議、歌舞及小型文藝演出需要的廳堂。據(jù)此擴(kuò)聲系統(tǒng)就應(yīng)同時(shí)滿足語(yǔ)言和音樂(lè)兼用的要求.下圖為某多功能廳的擴(kuò)聲系統(tǒng)原理圖 .10.2 公共及緊急廣播系統(tǒng)10.2.1 公共廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)及其組成圖示為基本公共廣播系統(tǒng)設(shè)備框圖。圖中，時(shí)間控制器控制定時(shí)自動(dòng)播出，信號(hào)發(fā)生器在開(kāi)始播放節(jié)目或開(kāi)始業(yè)務(wù)廣播前發(fā)出預(yù)告信號(hào)，監(jiān)聽(tīng)器監(jiān)聽(tīng)各分區(qū)播出情況，揚(yáng)聲器選擇器為手動(dòng)控制分區(qū)播出。10.2.2 緊急廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)及其組成緊急廣播系統(tǒng)又稱火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)，主要在發(fā)生火災(zāi)及其他災(zāi)難事故時(shí)，用于發(fā)布警報(bào)、指導(dǎo)人群的疏散、事故警報(bào)的解釋

10、、警報(bào)解除和統(tǒng)一指揮等.緊急廣播系統(tǒng)應(yīng)在消防控制室(中心)控制，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播音(與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，分區(qū)播發(fā)預(yù)定的錄音)和手動(dòng)播音兩種方式火災(zāi)應(yīng)急廣播強(qiáng)切示意圖 10.2.3 多功能公共廣播系統(tǒng)圖示是多功能公共廣播系統(tǒng)原理框圖。它較基本公共廣播系統(tǒng)增加報(bào)警矩陣、分區(qū)強(qiáng)插、分區(qū)尋呼、電話接口以及主/備用功放切換、應(yīng)急電源等環(huán)節(jié)。 10.2.4 公共及緊急廣播系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)公共廣播系統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)有兩個(gè)方面的內(nèi)容：其一是音頻信號(hào)處理和管理的計(jì)算機(jī)化，把整個(gè)公共廣播系統(tǒng)全盤(pán)置于計(jì)算機(jī)管理之下。其二是傳輸?shù)臄?shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，最終構(gòu)建一個(gè)新型的智能化公共廣播系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字揚(yáng)聲器 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字揚(yáng)聲器是一個(gè)

11、能從網(wǎng)絡(luò)接收音頻數(shù)據(jù)流并解碼播放的數(shù)字終端。它由網(wǎng)絡(luò)控制、CPU（解壓解碼）、D/A、功放、揚(yáng)聲器等幾部分組成 10.3會(huì)議系統(tǒng)10.3.1 基本會(huì)議系統(tǒng)圖示為基本會(huì)議系統(tǒng)?；緯?huì)議系統(tǒng)通常由控制主機(jī)，主席機(jī)（或稱主席單元）和代表機(jī)（或稱代表單元）組成。10.3.2 同聲傳譯系統(tǒng)在需要將一種語(yǔ)言同時(shí)翻譯成兩種或兩種以上語(yǔ)言的會(huì)議廳，應(yīng)設(shè)置同聲傳譯系統(tǒng)。在這種情況下，同聲傳譯系統(tǒng)是會(huì)議系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，通常從信號(hào)輸送方式考慮可分為有線和無(wú)線兩種，從語(yǔ)言和傳譯方式考慮又可分為直接和二次傳譯兩種。二次翻譯的同聲傳譯系統(tǒng)框圖 三種語(yǔ)言的有線同聲傳譯系統(tǒng)框圖 紅外線同聲傳譯系統(tǒng) 紅外線同聲傳譯系統(tǒng)是無(wú)

12、線輸送方式之一。紅外線同聲傳譯系統(tǒng)音質(zhì)好，保密性強(qiáng)，接收穩(wěn)定，安裝方便，是目前無(wú)線同聲傳譯最為常用的系統(tǒng)。 10.3.3 智能會(huì)議系統(tǒng)設(shè)備包括：發(fā)言系統(tǒng)、紅外線同聲傳譯系統(tǒng)、投票表決系統(tǒng)、視像會(huì)議系統(tǒng)、會(huì)場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)及門(mén)禁系統(tǒng)，所有配置的設(shè)備可以滿足一個(gè)大型的國(guó)際性會(huì)議順利有序地進(jìn)行 10.4 某省人大會(huì)堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)擴(kuò)聲系統(tǒng)揚(yáng)聲器的布局，采用集中式并采用目前先進(jìn)的空間成像系統(tǒng)SISTM（Spatial Image System）方式，這種揚(yáng)聲器分布方式與傳統(tǒng)的單聲道、雙聲道、三聲道方式比較有較高的語(yǔ)言可懂度、更加清晰準(zhǔn)確的聲像定位，聲像可隨舞臺(tái)上視覺(jué)提示而移動(dòng)，是三維空間聲像效果，即有左、中、右聲像移動(dòng)效果，又有良好的聲像深度感，這一技術(shù)的使用，特別是對(duì)某省人大會(huì)堂的擴(kuò)聲質(zhì)量和音