多功能廳音頻擴聲設計說明

*章 公司介紹

    濟南慧通演出器材有限公司創立于2000年，我公司主要經營產品為音響設備、電子視聽設備、舞臺燈光設備、投影設備,以批發為主零售為輔并從事銷售產品的售后安裝調試及維護，是一家集專業舞臺音響、燈光、數字會議、*智能化控制、公共廣播及弱電工程項目為一體的綜合性公司。

    我公司主要代理銷售品牌：美國C-MARK（音箱、功放、調音臺、話筒及周邊設備）、美國EV（音箱、功放、周邊設備）、美國JBL音箱、美國LATOP（音箱、功放）、西班牙RAM功放、中國臺灣E3（音箱、功放、調音臺、話筒及周邊設備）、中國臺灣MIPRO（無線話筒、擴音機）、日本ARTTOO（專業會議系統、無線話筒、有線話筒）、德國CEO-PA廣播系統、廣州煜展燈光、廣州倫柏燈光、日本愛普生投影機、日本夏普投影機、英國DP投影機等。

     我公司擁有眾口皆碑的商業聲譽、并持續保持的品牌優勢及強大的技術實力。公司組建了一張遍及全國的市場網絡，目前已同時在國內31個省市擁有50多家售后服務網點。我公司所代理的產品廣泛應用于體育場館、劇場影院、室內外演藝、KTV包房、會議等省內外諸多大型影音工程中。

    我公司具有燈光音響工程安裝、系統調試、和音響工程設計等實力強勁的專業隊伍，是中國演藝設備技術協會會員單位，2013年取得中國音響行業協會音視頻智能系統集成工程資質一級以及專業舞臺燈光音響工程設計施工一體化一級資質，可以滿足各種用戶對音視頻工程的需求。并與多個工程施工隊保持長期合作，在承攬各項安裝工程上擁有強大的實力及。

公司奉行“以質量求信譽、以服務拓市場、以發展促效益”的經營理念，堅持“以過硬的技術和*的裝備面向市場，以*的質量和周到的服務回報客戶”的經營方針。

    多年以來,公司以“勇于拼搏、不畏艱險、自強不息、開拓奉獻”的精神，贏得了廣大客戶的信賴，今后我們將以現代企業的*運營體制，在原有優勢的基礎上，積極參與市場競爭，為客戶提供、快捷的服務。

第二章 多功能廳總體概述

    隨著信息時代的到來，計算機多媒體技術的迅猛發展，網絡技術的普遍應用，大到世界各行業特定政府機關、國家政法機關或大型調度中心的建立，小到各工礦企業會議、技術報告及講座的進行，對現代視訊展示、數碼電聲處理、自動化電器處理等組成的多媒體聲光像系統的渴望越來越強烈，而傳統的模擬電子技術很難滿足人們在這方面的要求。近幾年迅速崛起多媒體聲光像系統技術正在逐步成為適應這一需求的有效途徑。為此，我們根據現代會議室的實際應用和需求，采用多媒體音視頻產品和*設計手段，提出本系統方案供用戶選擇和參考。

    我們此次的設計是根據現代會議廳所提出來有關系統的具體應用需求，結合我們以往同類項目的工作經驗，依據現有的國家標準、規范，并參照上通用規范進行的。在系統設計過程中，我們按以下的思路進行設計：

突出*性、實用性、可靠性系統特點

數字化的高集成度可控制能力

多功能的應用性

靈活的擴展性

完善的售后服務保證體系

根據一般會議廳和會議室的功能要求及甲方的具體要求，我們將整個廳堂的功能做如下定位：

   綜合多功能會議室的設計，能夠滿足以下功能：視頻會議；攝像監控、培訓教學等，追求語言的清晰圖和飽和度，聲壓級級要求達到國家廳堂擴聲系統一級標準。同時預留了豐富的接口，方便以后系統的擴展，實現整個系統的強大功能。同時有演出用的舞臺，配置了專業的舞臺燈光系統和演出擴聲系統，加了超低音音箱和效果器，追求聲音的飽滿度和渾厚感，能夠滿足文藝演出，會議報告，慶典活動召開等功能。

第三章  音頻擴聲系統設計

一、設計思想

    我們此次的設計是根據業主方所提出來的有關該系統的擴聲系統具體應用需求，結合我們以往同類項目的工作經驗，依據現有的國家標準、規范，并參照上通用規范進行的。在系統設計過程中，我們按以下的思路進行設計：

突出*性、實用性、可靠性系統特點

多功能的應用性

極易伸張的擴展性

完善的售后服務保證體系

   根據上述標準和甲方技術文件要求，我方進行了設備的合理化配置、計算機輔助聲學設計、計算機輔助制圖，將本工程項目進行了合理的優化。設計涉及的計量單位均采用單位SI制。

設計所涉及的所有設備和材料，除專門規定外，均依照下列標準規范進行設計、制造、檢驗和試驗。

中華人民共和國國家行業標準：

GB4959-85《廳堂擴聲特性測量方法》

WH01-93《擴聲系統聲學特性指標與測量方法》

GYJ25-86《廳堂擴聲系統聲學特性指標》

GBJ118-88《民用建筑隔聲設計規范》

GB/T15381-94《會議系統及其音頻性能要求》

GB/T4959《廳堂擴聲特性測量方法》

GBJ232-92《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》

JGJ/T16-96《民用建筑電氣設計規范》

GB14197-93《聲系統設備互連的優選配接值》

GBJ76-84《廳堂混響時間測量規范》

GB/T14476-93《客觀評價廳堂語言可懂度的RASTI法》

GB120206-89《聲頻設備一般術語和計算方法》

以及其它現行的國家和行業一級語言與音樂標準及規范，招標技術要求，招標設計相關圖紙和材料表。

二、設計指標

為了使設計的目標具有可“度量性”，以原廣電部GYJ25-86《廳堂擴聲系統聲學特性指標》我們認為所確定的指揮中心大廳的設計指標，應該為本廳擴聲系統的設計將選用國家《語言音樂兼用一級聲學特性指標》

GYJ25-86廳堂擴聲系統聲學特性指標

 足夠的聲壓級

隨著現代錄音技術的發展以及人們聽覺鑒賞水平的提高，要求系統有足夠動態余量，以適應不失真還原大動態的節目信號。設計所選用的揚聲器功率大，靈敏度高，與之相匹配的功率放大器具有足夠的功率儲備。經計算完工后的觀眾廳內的聲壓級應該*可以達到*廳堂的指標要求。

良好的聲場均勻度

設計中所選的揚聲器顯然是根據聽眾區的具體位置和面積，組成“點”聲源陣列，有效降低陣列的梳狀濾波效應，所選用的揚聲器都是恒指向揚聲器，有利于語言清晰度的提高，聽眾區都處于揚聲器的覆蓋范圍內，可以預見聲場均勻度是良好的，而通過計算機的模擬運算結果也可證明這一點。

平滑的傳輸頻率特性

系統中對每路揚聲器都進行參量均衡的調整，使其在指向性控制范圍內各頻率聲束寬度變化很小，沒有過激點和陷波點，而且在擴聲系統中，每路揚聲器都連接有一臺房間均衡器（在DSP數字音頻處理系統中），能提供足夠的手段改善觀眾廳和舞臺區耦合空間聲場對傳輸頻率特性的影響，確保系統的傳輸頻率特性平滑。

良好的傳聲增益

系統中的揚聲器布置合理，主要表演區均在主擴聲揚聲器的覆蓋范圍外，所選用的揚聲器采用恒定指向號角，－6dB角外的聲能衰減迅速；另外，選用的傳聲器為心型指向、超心型指向。因此，系統的傳聲增益要達到設計目標是有保障的。

低的系統噪聲

系統噪聲的產生及引入，主要跟設備的檔次以及系統配接方法有關。顯而易見,在設計中所選的設備均采用了本底噪聲較低的產品，系統采用星型接地，因此，若工程做得好,實現指標中所要求的本底噪聲指標也是可得到保證的。

系統適應性強，方便擴展

通過對設備體系的分析,我們認為在設計過程中除對上述客觀可測量指標進行重點考慮外，還可從使用的角度出發，放寬系統的適應性，除可以滿足會議擴聲要求外，它也可以滿足多媒體音樂播放的要求，整個系統有效重放頻率寬度為35Hz—18kHz，系統的調音臺和處理設備，都保留有足夠的擴展空間。

可靠性高、技術成熟

系統在設計中，在揚聲器的聲壓級、功放的功率儲備、揚聲器的保護、音頻處理器的處理能力以及主控調音臺等環節引入冗余備份的設計理念，功放與揚聲器單元的設計處于良好匹配狀態，這種系統整體解決方案，除對音質高保真重放有利外，另一個重要的優勢就是大大提高了設備的可靠性。系統操作管理方便

三、系統設計原則

擴聲系統主要以語言擴聲為目標，音樂重放擴聲為目標。系統設計上要滿足廳內的觀眾席處要有適合的響度、均勻度、清晰度和豐滿度，不得出現回聲、顫動回聲和聲聚焦等影響音質的缺陷。另外還要滿足音樂擴聲時的豐滿度、明亮度及方向感聲。

*型原則——采用的系統結構應該是*的、開放的體系結構，和系統使用當中的科學性。

實用性原則——能夠zui大限度的滿足實際工作的要求，把滿足用戶的業務管理作為*要素進行考慮，采用集中管理控制的模式。按照實際需要來設計相應的系統，在滿足功能要求和技術指標要求的基礎上盡量簡化設計，堅持實用化，充分滿足用戶的需要。

可擴從充性、可維護性原則——要為系統以后的升級預留空間，系統維護是整個系統生命周期中所占比例zui大的，要充分考慮結構設計的合理、規范對系統的維護可以在很短時間內完成。工程應有良好的整體視聽效果，適當的風格和氣派，所有產品應選用國內外正規廠家生產，并附有產品合格證書。

經濟型原則——在保證系統*、可靠和高性能價格比的前提下，通過優化設計達到性的目標。

高可靠性――采用系統集成設計方式，選用成熟可靠、性能穩定的設備和配件，系統關鍵部分采用冗余設計，具備一定的容錯能力及抗*力，在設備選型、材料采購、施工方案中解決了防靜電問題，滿足了用戶可靠性要求。

易操作、易管理原則――提供良好的操作界面，方便用戶操作，提高系統自動化管理能力，降低勞動強度。   

四、聲場分析

   隨著科技的進步、技術的發展，特別是數字技術在音頻領域中得以應用，使得聲信號的記錄、傳輸和重放的音質有了很大的改善。但是，決定音質的好壞不僅與設備有關，還與聲學環境和人耳的聽覺特性有關。在同樣設備的條件下后者顯得更為重要。

所以音響系統設計的根本問題是聲學問題，不是簡單的設備選型與組套，廳堂zui終的音質效果是電聲與建聲綜合設計效果的體現，擴聲系統設計首先要研究空間的聲場，這一點非常重要。只有對要設計的廳堂的聲場有深入的了解，并進行仔細的研究之后，進而對廳堂進行建聲設計、處理和電聲系統設計，并使二者結合，才能給出準確的“設計”，并獲得出色的音響效果。

根據以上要求，我們仔細審閱了土建圖紙，對所有廳堂的建聲進行了仔細的分析，將建筑聲學的有關特性與電聲作為“一體”進行綜合設計考慮，采用計算機輔助設計（設計軟件為EASE 4.0版本軟件）對聲場進行聲學設計。事先，在計算機上建立了與廳堂建筑實體相同的立體模型。并對房間內建筑數據：

建筑體型形狀；（關系到聲學缺陷的產生，反射聲的分布）

房間容積；（確定房間常數、混響時間）

室內墻面、頂棚、地板、座椅等材料吸聲系數；

座位數及其排列；

近次反射聲的分布

有了充分的了解后，充分考慮到直達聲和混響聲的擴散與疊加及聲學比、混響半徑等聲學指標。并以此為基礎對擴聲系統進行聲場設計。因為只有對聲場深入仔細了解后，才能給出準確的電聲設計指標，獲得良好的音質效果。

混響時間的確定

一般來講，混響時間短可提高語言的清晰度，混響時間長可提高音樂的豐滿度。我們認為，本系統應首先保證語言清晰度為主要目的，兼顧音樂、環繞影視使用要求。所以在進行擴聲系統設計之前必須以特定的混響時間為基礎，只有在特定的混響時間條件下對廳堂的“聲學特性指標”的設計才是科學的、準確的，這也是我們設計的重點。

遵照上述原則，我們在計算機上建立了所有廳堂的實際立體模型并進行模擬計算。

具體設計步驟及結果

擴聲系統聲學特性計算機輔助設計（CAD）是利用現代化技術手段從事工程設計的一種理想方法，精度高、效率高，更重要的是無須等到安裝調試結束就能知道工程設計結果。它是應用計算機，借助于實用專業軟件，對廳堂、體育館（場）、會議室的擴聲系統的聲學特性進行計算機輔助設計（CAD）的。

聲學特性計算機設計系統有非常好的可信度和精度，在輸入廳堂的建聲數據足夠準確時，其計算數據與zui后電聲實測結果相比較，誤差可控制在1分貝以內。對工程設計和安裝調試而言，這已經足夠，同時它還具有很好的設計安裝調試指導性，這在以往的工程設計中得到了良好的驗證。采用聲學CAD計算機系統來設計本系統廳堂的聲學特性，就意味著，無須等到系統安裝、調試和測量完畢之后，就能知道其設計和安裝調試結果。換句話說，依據本設計方案所給出的音響系統及設計計算結果，已清楚的看到了該會議室預期的擴聲系統聲學特性。

本設計方案是采用EASE4.0系統軟件，并根據《廳堂擴聲系統聲學特性指標》（GYJ25-86）；《廳堂擴聲特性測量方法》（GB/T4959-1995）；《客觀評價廳堂語言可懂度的RASTI法》（GB/T14476-93）進行設計計算，其結果可見我們在以后提供的“擴聲系統聲學特性設計計算及聲場分布展示圖”。

多功能廳擴聲系統設計*國家《音樂一級聲學特性指標》要求