西安天籟駿騰多功能報告廳音響設(shè)計

1.系統(tǒng)設(shè)計要求

西安報告廳音響主要用于廣播電視節(jié)目及新聞錄制、新聞發(fā)布、影片欣賞、音樂欣賞、學術(shù)研討會、業(yè)務(wù)培訓、各類會議、小型文藝演出等活動。

根據(jù)上述功能要求，西安報告廳音響系統(tǒng)要有良好的頻率響應(yīng)、足夠的聲壓級、大的動態(tài)范圍、良好的聲場均勻度和語言清晰度；觀眾區(qū)各個位置無聲反饋。

2.系統(tǒng)電聲設(shè)計

2.1混響時間

西安報告廳音響混響時間(T0)是在一個聲場中，聲音的聲能衰減60dB所需要的時間。混響時間的長短對廳堂的聽音有很大的影響，混響時間太短，聲音單調(diào)干澀、呆板，沒有明亮感；混響時間太長，聲音渾濁不清，清晰度下降；而合適的混響時間會使聲音明亮、清晰、渾厚、豐滿。如果測算出混響時間過短，除了要對廳堂進行必要的裝修以補償前期反射聲不足之外，還要考慮配置混響設(shè)備和增加電聲功率。如果混響時間過長，就要設(shè)法敷設(shè)聽音材料減小反射，同時還要適當調(diào)整音箱布局。

混響時間可用賽賓(Sabin)公式計算：T60=0.161V/(ST/α)式中V為房間容積(m3)，ST為房間總表面積(m2)，α為平均吸聲系數(shù)。

2.2系統(tǒng)功率的確定

2.2.1音箱功率的確定

一個廳堂西安報告廳音響功率的大小主要是由聲場的不均勻度、聲壓級、廳堂大小、混響時間來確定。一般一個廳堂需要若干只音箱組成，每只音箱的功率按下式計算：10lgPe=SPL+201gr-SPLs

式中Pe為音箱額定功率(W)，SPL為聽音區(qū)期望的聲壓級值(dB)，，為音箱與聽音區(qū)的距離(m)，SPLs為音箱靈敏度聲壓級值[dB/(W．m)]。

利用此公式計算比較繁瑣，經(jīng)過西安報告廳音響設(shè)計人員多年的實踐，總結(jié)出一套簡單可行的估算方法，對語言和音樂兼用的音頻系統(tǒng)，如廳堂無特殊結(jié)構(gòu)，高度為3—4m，混響時間在1.5～2s之間，期望聲壓級值為103dB，音箱的總功率可按2—5W／rri2場地估算。聽音區(qū)房間高度增加，音箱總功率也要適當增加。一般高度增加一倍，西安報告廳音響總功率增加1/4倍?；祉憰r間過短，音箱總功率也要適當增加，增加量視混響時間而定。期望聲壓級值每增加3dB，音箱總功率就要增加一倍，所以一般情況下，期望聲壓級值滿足功率需要即可，不要盲目、隨意增加聲壓級值，以免造成不必要的資金浪費。

現(xiàn)多功能廳聽音區(qū)面積為15m×12m=180m2，平均高度為4m，按照以上的估算法，混響時間設(shè)為1.8s，期望聲壓級值為103dB，音箱總功率按5W／m2場地估算，其值為900W。

2.2.2確定音箱布局

西安報告廳音響是電聲系統(tǒng)的支柱，一個電聲系統(tǒng)可有多只音箱，就其作用可分為：主音箱、補音音箱、低音音箱、中置音箱、環(huán)繞音箱、返送音箱、監(jiān)聽音箱等，其中西安報告廳音響主音箱是系統(tǒng)的主干。廳堂功能和用途不同，音箱布局也不一樣，如以語言為主的廳堂，主音箱應(yīng)置于臺口的上方；舞廳音箱應(yīng)懸吊在舞池四角；返送音箱應(yīng)擺放在舞臺臺口兩側(cè)等。

為了互相兼顧多種用途，西安報告廳音響主音箱放在舞臺臺口兩側(cè)，其高音號角的水平輻射角為60。，為增加立體感，主音箱功率占總功率的60%，為540W，本多功級廳屬于狹長型，造成聲壓級分布不均勻，前面聲壓級強，后面聲壓級弱，為了彌補這一缺陷，在后場懸掛補音音箱，播放電視節(jié)目時，補聲音響系統(tǒng)作為環(huán)繞聲音箱使用，提高了設(shè)備的利用率，也增加了廳堂的多功能性，其功率占總功率的40%，為360W。

2.3功放功率的確定

西安報告廳音響效能能否充分發(fā)揮，主要取決于其驅(qū)動功放。當各類音箱的功率選定之后，下一步就是要給它們配上各自合適的功放。

在選擇功放時，首先考慮輸出功率，功率過大要增加投資。功率不足則聲場聲壓級不夠。一般西安報告廳音響選擇功放輸出功率是所帶音箱功率的1.5倍為宜。功率確定之后，還要看放大器的非線性失真，頻響范圍以及輸出阻抗是否和音箱匹配等。

3系統(tǒng)設(shè)備的配置

3.1配置原則

一套專業(yè)音頻系統(tǒng)設(shè)計，在滿足一定功率要求的同時，其投資額度的伸縮性也是非常大的，一個西安報告廳音響設(shè)備少則幾十萬元，多則上百萬元，這就要求設(shè)計者在進行音箱器材配置時，必須遵循既要滿足功能需要，又不要超出投資額度的原則。同時要按主次設(shè)備進行配置，先配置主要設(shè)備，如音箱、功放、調(diào)音臺等，后配置其他周邊設(shè)備。不同產(chǎn)地不同品牌的音箱和功放，其風格也不一樣，有的適合于古典音樂，有的適合于迪斯科等，因此要按用途的風格選配音箱和功放。多功能廳音頻系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

3.2配置選擇

3.2.1音箱

西安報告廳音響主音箱一般選配全頻域音箱，由于入耳對低音感覺遲鈍，所以在現(xiàn)代音頻設(shè)計中要提供超低音音箱，這也是主音箱中不可缺少的設(shè)備。

主音箱：選用PAST1540，帶高音號角15英寸二分頻全頻音箱2只，額定功率為400W/8Ω，頻率響應(yīng)范圍在50Hz—18kHz，最大聲壓級達125dB，靈敏度99dB。

西安報告廳音響超低音音箱：選用PASEB1，雙18英寸超低音音箱2只，額定功率為600W/8Ω，頻率響應(yīng)范圍在35～300Hz，最大聲壓級達126dB．靈敏度99dB。

西安報告廳音響補音音箱：選用PAST1220，帶高音號角12英寸二分頻全頻音箱2只，額定功率為400W/8Q，頻率響應(yīng)范圍在50Hz—16kHz，最大聲壓級達124～125dB，靈敏度99dB。

PAS是美國產(chǎn)品價格適中，風格軟硬兼顧，剛?cè)峤Y(jié)合，既能滿足動感強、聲壓級較大的場合如迪斯科等，又能滿足浪漫、柔和的氣氛如輕音樂、語言等。

3.2.2功放

西安報告廳音響美國PHD功放，力度較大，其頻響特性、輸出功率滿足所配置音箱要求，且噪聲小，非線性失真小。

主功放：選用美國產(chǎn)品PHDPD-2000l臺，輸出功率650Wx2，8Ω。

超低音功放：選用美國產(chǎn)品PHDPD-2800l臺，輸出功率850W×2，8Ω。

補音功放：選用美國產(chǎn)品PHDPD-14001臺，輸出功率450W×2，8Ω。

3.2.3調(diào)音臺

西安報告廳音響調(diào)音臺主要是將音源送來的聲音信號進行處理。考慮到有小型文藝演出，調(diào)音臺要有較多的輸入通道，本設(shè)計選用l臺英國產(chǎn)ALLEN＆HEATHGL2000-424型調(diào)音臺。該調(diào)音臺有24路單聲道入，4組立體聲輸入，1組2-TRACK輸入、輸出，6路輔助輸出，西安報告廳音響可連接各種效果器、錄音設(shè)備等，4路編組輸出和1組立體聲輸出。單聲道輸入通道每路均有4段峰值式參量均衡器，并有中低、中高頻段的中心頻率調(diào)節(jié)旋鈕；6個輔助發(fā)送控制旋鈕AUX1—AUX6，均可選推子前發(fā)送或推子后發(fā)送。AUX1—AUX6的輸出為6.35mmTRS平衡接口，編組1—4輸出和主輸出為XLR接口，XLR接口與INSERT端口相連接，AUX輸出和編組輸出及主輸出接口可通過按鍵進行轉(zhuǎn)換，即AUX輸出為XLR接口，則編組輸出主輸出為TRS接口，且INSERT端口與AUX輸出連接。該調(diào)音臺將現(xiàn)場擴聲和錄音監(jiān)聽2個不同模式的功能集中在l臺調(diào)音臺上，通過一個簡單的內(nèi)嵌式開關(guān)切換成現(xiàn)場和錄音監(jiān)聽模式，也可將1個或幾組輔助及編組通道單一進行轉(zhuǎn)換，變成混合模式的調(diào)音臺，大大擴展了調(diào)音臺的使用范圍。

3.2.4音源設(shè)備

音源系統(tǒng)包括話筒、CD機、MD機、刻錄機等。

話筒是整個擴聲系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，負責將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査腿胍纛l系統(tǒng)。這一環(huán)節(jié)質(zhì)量的好壞關(guān)系到整個音頻系統(tǒng)的成敗。本系統(tǒng)選用美國產(chǎn)SHURESM58手持無線話筒2套，6支同系列無線夾話筒，SHURE14L有線話筒4支，會議話筒選用鵝頸式SHUREMX412D話筒2支，并通過舞臺上預(yù)埋的接口連接到調(diào)音臺上。這樣可滿足會議、主持以及獨唱、合唱、小品演出等。

此外，還配有CD機、MD機、刻錄機等音源設(shè)備，可滿足演出、節(jié)目錄制、會議等活動的需要。

3.2.5周邊設(shè)備

(1)均衡器

西安報告廳音響均衡器主要是對一些頻段進行補償和修正，美化音色，提高音響效果，提供不同演出節(jié)目需要的頻率特性。還可以壓低某一些頻率，以抑制聲反饋。因此，可以彌補聲場缺陷、營造良好的聽音環(huán)境。本設(shè)計選用dbx1231型雙31段圖示均衡器。

(2)效果器

西安報告廳音響效果器是用于對聲音信號或其他聲源進行人工效果處理的設(shè)備，用于實況演出、后期節(jié)目制作、小型文藝演出、電臺、電視臺節(jié)目的聲音制作、配音和采訪等。從聲學機理上說，效果器的主要目的是修飾節(jié)目的音色，如聲音素材硬、干澀、灰暗、混響時間太短、前期反射聲不夠等?？杉訌娕R場感和實況感，擴大聲場，增加演出的氣氛和效果。本設(shè)計選用YAMAHASPX2000數(shù)字式效果器。

SPX2000工作在96kHz采樣頻率、24bit采樣精度，是目前最高級別的數(shù)字音頻標準，西安報告廳音響是高水平完美音質(zhì)的保證。操作直觀，通過顯示屏上顯示的不同顏色，可快速識別效果類型，如青色為混響和早期反射，白色為延時，紫紅色為調(diào)制，綠色為經(jīng)典數(shù)據(jù)庫中的效果。還可提供122種預(yù)置的效果種類，可直接調(diào)用或?qū)ζ鋮?shù)進行調(diào)節(jié)后得到想要的效果，并將其儲存到用戶程序，需要時可直接調(diào)用。

(3)聲反饋抑制器

出現(xiàn)嘯叫聲，最令人頭痛，輕者破壞現(xiàn)場氣氛，影響演出效果，嚴重的可能會損壞設(shè)備。因此，控制嘯叫聲至關(guān)重要。

西安報告廳音響傳統(tǒng)的解決辦法是根據(jù)聲場特點，改善聲場條作，選擇合適的話筒，調(diào)整音箱和話筒的擺放位置?；蛘咚p均衡器某段頻率來消除嘯叫聲，但會損失一些不該丟失的音頻成分。或者采用移相器抑制嘯叫，西安報告廳音響原理是將自然聲源的原始頻率改變，使音箱在重放時產(chǎn)生頻率差，從而抑制嘯叫，但使用移相器對音色的影響很大，甚至能讓聽眾聽出與現(xiàn)場聲的差異。

隨著計算機和微電子技術(shù)的發(fā)展，人們利用計算機技術(shù)制造出能夠快速掃描、自動尋找出嘯叫信號頻率，西安報告廳音響并能自動生成一組與該頻率相同但極性相反的信號來消除嘯叫，從而抑制嘯叫，提高話筒增益。這種自動消除嘯叫的設(shè)備就是聲反饋抑制器。正確使用自動聲反饋抑制器可使話筒增益提高6-12dB，大大改善音響效果。西安報告廳音響新型聲反饋抑制器解決了過去反饋抑制器存在的諸多問題，只濾除嘯叫信號，對音樂信號幾乎沒有損害，人耳根本無法察覺到處理前后聲音的任何變化。目前，具有代表性的產(chǎn)品是美國賽賓公司FBX系列的FBX2020雙聲道聲反饋抑制器、FBX901單聲道聲反饋抑制器和德國百靈達公司生產(chǎn)的DSP1100聲反饋抑制器等。本設(shè)計選用德國產(chǎn)百靈達DSP1100聲反饋抑制器。

聲反饋抑制器的連接方法是：把西安報告廳音響調(diào)音臺的插入(INSER)端口與聲反饋抑制器的輸出(OUIPUP)端口相連，調(diào)音臺的輔助輸出(AUX)端口與聲反饋抑制器的輸入(INPUT)端口相連，將聲反饋抑制器并接在調(diào)音臺上。這樣西安報告廳音響可避免對其它聲源信號和系統(tǒng)整體頻率特性的影響。

3.2.6視頻設(shè)備

西安報告廳音響視頻系統(tǒng)包括投影機、投影幕、視頻展臺、DVD機等。

投影機：選用SANYOPLC-XT16型．其分辨率為1024×768，照度為4200lx。有模擬和數(shù)字兩種信號輸入端。

視頻展臺選用JvCAV-PC950E型，用以完成實物展示。具有自動對焦、自動白平衡、正負片反轉(zhuǎn)及幾十倍的放大率等功能，可直接投影照片、膠片等。

投影幕：選用富士通120英寸電動投影幕。該成像系統(tǒng)基本可滿足設(shè)計要求。

同時還選配了1臺臺式計算機用于多媒體教學和播放音視頻資源。2臺SHARP14英寸彩色監(jiān)視器，1臺置于舞臺上供演唱者；另l臺置于DJ室用于視頻監(jiān)控。

4.結(jié)束語

西安報告廳音響該系統(tǒng)功能比較完善、使用方便、性能優(yōu)越的多媒體多功能報告廳，音響效果良好，該音頻系統(tǒng)的各項功能均能達到設(shè)計要求，特別是提供了更多的音視頻信號源和擴展功能。而且利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的強大功能給娛樂領(lǐng)域提供更寬的平臺，同時也為專業(yè)技術(shù)培訓的遠程教育提供有力的技術(shù)支持。