学术报告厅音视频设计方案.docx

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学术报告厅音视频设计方案

XXXX

学术报告厅

设计方案

二〇一八年六月

目录

第一章概论

一.1.工程概况

XXX是一所工科类本科院校，学术报告厅一座现代化的、多功能的文化设施场所，以专家讲座、学术报告、视频会议，同时兼顾召开大型会议。

报告厅长约18米，宽约为20米。

舞台宽约20米，深约12米，净高约4.5米。

一.2.设计依据

设计主要依据包括：

1.XXX学术报告、会议系统需求；

2.XXX的建筑图纸；

3.国家的相关标准及规范：

（1）GB/T50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》

（2）JGJ57-2000/J67-2001《剧场建筑设计规范》

（3）GB4959-95《厅堂扩声特性测量方法》

（4）GBJ76-84《厅堂混响时间测量方法》

（5）JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

（6）GB/T14476-93《客观评价厅堂语言可懂度的“RASTI”法》

（7）GB/T14197-93《声系统设备互连的优选配接值》

（8）ITU-RBT.601-2供演播室使用的数字电视编码标准

（9）ITU-RBT.711供分量数字演播室使用的同步基准信号

（10）AES3供数字伴音工程线性表示数字伴音数据的串行传输格式

（11）AES11供数字伴音工程在演播中使用的数字伴音设备的同步规格

（12）平衡式模拟音频格式及相关的接口及电气特性要求

（13）国家关于电器设备使用的其他有关标准

（14）LED显示屏通用规范SJ/T11141-2003

（15）LED显示屏检测方法SJ/T11281-2003

（16）发光二极管固体显示器总规范GJB2146-1994

（17）单色显示管测试方法GB/T12571-1990

（18）电光源的安全要求GB7248-1987

（19）中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82

（20）电工电子产品基本环境试验规程，试验A：

低温试验方法GB2423.1-89

（21）电工电子产品基本环境试验规程，试验B：

高温试验方法GB2423.2-89

（22）电工电子产品基本环境试验规程，试验Ca：

恒定湿热试验方法GB2423.3-89

（23）建筑防雷设计规范GBJ57-83

（24）钢结构设计规范GBJ17—88

（25）钢结构工程施工质量验收规范GB50205—2001

（26）IEC60950

（27）CE89/336/EEC，92/31/EEC，73/23/EEC，93/68/EEC

4.通用的设计规范和标准：

（1）JGJ-57-2000/J67-2001《剧场建筑设计规范》

（2）GBJ16-92（95年修订）《建筑设计防火规范》

（3）GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》

（4）GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》

（5）GB/T50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》

（6）GB50259-96《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》

（7）GB50169-92《电气安装工程接地装置施工质量验收规范》

（8）GBJ232《电气装置安装工程施工及验收规范》

（9）GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》

（10）GB50303《建筑电气安装工程施工质量验收规范》

（11）GB50057《建筑物防雷设计规范》

（12）GB/T14549/93电能质量、公用电网谐波

（13）GB/T126661/6/90电缆的耐燃性考核标准

（14）GB50217/94电缆设计规范

（15）GB50258/96电缆敷设规范

（16）《LED显示屏通用规范》SJ/T11141-2003

（17）《LED显示屏测试方法》SJ/T11281-2007

（18）《发光二极管固体显示器总规范》GJB2146-1994

（19）《电光源的安全要求》GB7248-1987

一.3.设计指标

一.3.1.报告厅扩声系统设计指标

报告厅扩声系统中央声道扬声器组独立工作时，要求满足全场覆盖，达到或优于GB/T50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》学术报告类扩声系统声学特性指标一级标准；左、右声道扬声器组同时工作时，要求满足全场覆盖，达到或优于GB/T50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》学术报告类扩声系统声学特性指标一级标准（如表1、图1所示）。

表1学术报告类扩声系统声学特性指标

等级

最大声压级（dB）

传输频率特性

传声增益（dB）

稳态声场

不均匀度（dB）

早后期声能比（可选项（dB）

系统总噪声级

一级

额定通带0.08～8kHz内:

大于或等于106dB

以80～8000Hz的平均声压级为0dB，在此频带内允许范围：

-4dB～+4dB：

40～80Hz和8000～16000Hz允许范围见图1

100～8000Hz的平均值大于或等于-8dB

100Hz时小于或等于10dB；1000Hz时小于或等于6dB；8000Hz时小于或等于+8dB

500～2000Hz内1/1倍频带分析的平均值大于或等于+3dB

NR-20

图1学术报告类一级传输频率特性范围

一.3.2.报告厅视频系统设计指标

报告厅视频显示系统是整个会议室的重要组成部分，要求满足全场看得看得见、看得清楚、无死角观看，达到或优于GB/T28181-2011《数字高清视频系统技术规范》行业标准，其中在系统的基本要求中采用SVAC、ITU-TH.264或MPEG-4视频编码标准中的一种或多种，并应根据需要支持ITU-TG.711/G.723.1/G.729音频编解码标准。

网络型数字视频系统的设备接口协议宜符合GB/T28181-2011标准要求。

根据传输、构成模式不同，系统兼容性宜满足设备互换要求，系统可扩展性应满足简单扩容和集成的要求。

一.4.设计理念

一.4.1.先进性原则

基于XXX报告厅总体建设水平，实现学术报告、会议、远程视频会议、数字电影还音系统功能，报告厅作为观听的两个基本功能，即达到观听的舒适性效果，要达到国内同级、同类文化设施的先进水平。

对于音视频系统而言主要体现在音频信号的数字化、网络化传输，分配与集中控制技术，扬声器系统的高品质以及其精确控制与功率放大器的远程监测技术等。

视频系统而言主要体现在视频信号的数字化、网络化传输，分配与集中控制技术，视频系统的高品质以及其精确控制与视频处理器的远程监测技术等。

（1）音视频信号网络传输系统设计的先进性

音视频频信号采用数字信号传输方式时，要求系统音频信号链路从信号采集、传输到扩声全过程，只经过一次A/D/A转换，信号信噪比高，传输品质优良；音频信号采用传统模拟信号传输方式时，要求技术成熟、简洁可靠、性能优异。

（2）扬声器系统的先进性：

首选集功率放大、远程监测、控制技术为一体的世界著名品牌扬声器系统。

（3）调音控制系统的先进性

选用世界著名品牌专业现场模拟调音台和现场数字调音台，技术先进、性能优良、质量稳定可靠。

（4）声音还原系统的先进性

扩声系统具有精确的声场控制能力、良好的声场覆盖能力和良好的音质。

（5）视频显示系统的先进性

视频显示系统具有高清显示，清晰明亮，色彩还原度高，质量稳定。

一.4.2.可靠性原则

基于现场学术报告的实时性这个基本特点，报告厅音视频系统的主要设备与信号流程充分考虑其部件及路由的安全及自动备份功能，设计方案应从音箱功放系统、控制设备、视频显示单元和控制系统、信号传输系统以及周边设备均选用性能可靠、配置合理、品质卓越的专业设备，整个系统控制和传输采用足够的备份，确保系统的安全与稳定性。

①主备辅系统采用模拟、数字并行同步冗余热备份的方案设计，一旦发生灾难性事故，要求系统转换及时、精确，确保系统的安全可靠性；

②整个系统全部设备选用世界著名品牌产品，性能稳定，质量可靠。

一.4.3.通用性与适应性原则

学术报告厅的各种音视频设备除了满足会议系统配置的技术要求外，同时还应考虑设备的以下通用性与适应性原则：

（1）学术报告内部设备的通用性

提高本报告厅的设备互换性，以提高设备的利用率，降低操作管理的难度。

（2）适应国内外学术报告领域音视频系统通用性

充分考虑国内外学术报告音视频系统的专业性和通用性要求，系统设计采用主流音视频系统及专业设备，以适应各种环境下对音视频系统扩声和显示的要求。

（3）方案还应对报告厅将来的经营使用做以下充分考虑

①考虑到报告厅出租的需要，系统设计应为外来团体的流动设备接入提供多种信号接入方式，包括：

模拟信号、数字信号等多种符合专业规范的接口；

②系统中选用的专业设备均为目前国际文化交流中音视频师惯用的主流产品，系统通用性和兼容性强；

③系统应预留有足够的扩展空间，可满足将来系统功能扩充的需要；

④为满足今后实际使用的需要，在舞台和现场调音位应设计布线网络及预留相关接口，以满足不同类型的学术报告以及电视转播等实际使用需要，同时考虑今后系统的扩展需要；

一.4.4.安全性、标准性原则

系统的音视频设备、连接器件及电源供应设备均应满足安全性、标准性原则，所有设备均要求按产品产地通过以下相关认证和符合相关标准要求：

1UL（美国）

2CE（欧洲）

3TUV（德国）

4BS（英国）

5JIS（日本）

63C（中国）

7CISPR（国际无线电干扰）

第二章

报告厅扩声、视频系统

二.1.扩声系统组成

报告厅扩声系统主要由供观众的主扩声系统、服务于舞台演职人员的舞台返听系统、具体包括：

各类舞台及现场音源信号的采集、信号分配、A/D/A转换与数字传输、主备调音控制、主备辅信号切换以及DSP数字处理、主扩声扬声器组等。

二.1.1.扩声系统

主扩声扬声器

（1）扩声形式

在本报告厅中采用常规扬声器LR二声道主扩声形式，形成分布式集中扩声。

观众厅主扩声设左（L）、右（R）二个声道，每个声道基本独立覆盖全场。

根据报告厅节目的形式，使得整个扩声系统能够兼顾单声道扩声、双声道立体声等扩声形式。

（2）扬声器设备选用原则

在主扩声系统设计的音箱选用上，严格遵循以下几个重要原则：

①体积小、功率大、频带宽；

②频率及相位响应平坦，极低的失真，音质优美；

③远投音箱的指向性强、Q值高、束宽特性平坦，有良好的声场覆盖控制能力；

④具有良好的国际品牌认同度。

（3）主扩声扬声器系统的布置

扬声器系统（简称扬声器，以下同），是扩声系统最重要环节之一，特别是对音质有高要求的报告厅，扬声器质量更是整个扩声系统中关键。

二.1.1.1.扬声器系统布置原则

①保证利用扬声器的指向特性来覆盖观众席，扬声器的布置应满足LR（左右）二声道扩声布置要求，二路同时能够覆盖全场，所有听众接收到均匀的声能；

②扬声器的安装位置应避免声反馈和产生回声干扰以提高传声增益和克服声缺陷；

③扩声应该得到自然的效果（保持声像一致性）；

④舞台返送监听扬声器应满足演员真实而灵活的监听需要；

⑤扬声器的位置在建筑上是合理的；

⑥扬声器的重量应符合吊挂点承载的要求；

遵照上述原则，扬声器采用集中和分散结合的布置方式。

据此，决定扬声器的布置如、图2（平面布局图）所示：

图2报告厅主扩声系统扬声器组平面布局图

二.1.1.2.扬声器布局主要技术特点

扬声器布局的主要技术特点分别表现在：

①对观众席座位的直达声有良好覆盖；

②来自扬声器的直达声和自然声源的声像基本一致；

③不易产生由声反馈引起的啸叫，有利于提高传声增益；

④直达声强、声场均匀、空间方向感好，语言清晰度高；

⑤扬声器系统之间干扰少，音质优良。

至此，左、右声道扬声器组结合补声扬声器组，就组成了报告厅的LR（左、右）二声道主扩声系统。

根据系统设计要求，左、右、补声声道扬声器组在同时工作时，能够全场覆盖；所有主扩声系统同时工作时，要求声场声压分布均匀，声像定位准确，符合设计指标要求。

二.1.2.功率放大器

考虑到功放到扬声器之间连线电阻对阻尼的影响，本次扩声系统设计所采用高品质数字功率放大器驱动。

 该功放具有在音质及可靠性方面享有无可比拟的声誉，极受用户的信赖，在国内外已被公认为顶级的功放设备。

设计上采用了最高标准的MOS-FET场效应管放大电路，保证放大器稳定地工作并提供强劲的驱动力，声音品质饱满清透。

 该功放具有较高的阻尼系数，使扬声器纸盆能很好地与驱动信号同步运行，低音纯正自然，不产生声音变调或染色现象；能使大部分电功率都转化为声功率，减少了有害的热功率，可靠性极高；它具有保护电路确保在短路、开路等不同情况下扬声器不易受损；效率高超的开关式电源（SMPS）结合享有专利的中间冷却器系统大大减轻了功放重量，而对音频信号没有任何影响，在极端（非常恶劣）的条件下，从极低到极高的声音，均能产生优秀的音质效果。

功放采用世界先进的设计和优质元件，拥有直流保护、热保护、削波限副、甚高频保护、交流保护等多种保护电路，在高达20%的电源电压摆动范围内能够长期稳定的工作。

同时，它具有推动力强、音色优美、质量稳定及过载能力强的特点。

功放具有以下特点：

Ø采用独有的开关电源专利技术，是其功放具有非凡的音质表现，极高的可靠性和较轻的重量；

Ø具有用于远程计算机遥控、监控检测的数据接口；

Ø较高的阻尼系数（最高时可达5000），使扬声器纸盆能很好地与驱动信号同步运行，低音纯正自然，不产生声音变调或染色现象；使大部分电功率都转化为声功率，减少有害的热功率，提高稳定性；

Ø拥有直流保护、过热保护、削波限幅、甚高频保护、交流保护等多种完善的保护电路。

Ø功放的选配原则是根据所推动扬声器的承受功率，来确定所要匹配的功放的输出功率。

本次方案选配功放基本是按功放的额定输出功率都比它所要推的扬声器的额定功率大2倍的原则进行优化配置，使整个系统具有充足的动态范围和功率余量，保证功放和扬声器均能安全工作且音色纯正不失真。

出于对扬声器安全工作的考虑，在本方案中设计各扬声器组均由独立的处理器通匹配独立的功率回路推动，且功放的工作阻抗都不小于4欧姆。

二.1.3.音频控制、处理与传输系统

音频控制、传输、处理系统以调音台作为控制核心，对各类输入输出信号进行路由控制、混合、分配处理。

前端音频信号，如各类话筒、音源重放设备等进入调音台的输入口，经调音台内部进行控制、混合和分配处理后再分别路由到各自的输出声道——各通道的信号通过DSP处理设备进行全面的均衡、分频、延时等处理后再送到功放扬声器系统，完成整个信号重放的过程。

二.1.3.1.调音台控制系统

调音台是整个系统的控制核心。

选择最适合报告厅控制系统功能定位的调音台是整个音频扩声系统的关键之一，同时还应充分考虑系统的安全性与稳定性。

现场调音台要具有界面简单，操作方便快捷、控制灵活，能适应多种节目形式变化调音的特点；同时还要能根据现场使用的特点，满足对现场调音的需求，应具备通用性强、体积小、重量轻、方便流动使用等特点。

系统设计方案采用数字调音台和模拟调音台同步并行的互备份模式，以实现对系统安全性和稳定性的要求。

1调音控制系统

系统采用一台模拟调音台作为整个扩声系统的调音控制系统。

二.1.4.声源拾取及重放系统

声源拾取及重放系统分为拾取与重放两大类。

拾取是指收集空间内有用的声源并转换成电信号然后通过扩声系统将之重放，其组成包括各类型无线及有线话筒，根据报告厅使用的特点，设计中包含相当数量的用于人声的话筒。

二.1.4.1.话筒设备

①有线话筒

话筒是第一道关口，也是整个音频系统链里关键的一环，麦克风选用的好坏，最终会影响系统的音质、音色。

为此，我们在选用各声部和功能的麦克风时，在充分满足会议的拾音和录音要求的前提下，选用多个公认度高品牌的主流产品，到物尽其用，组成一套多用途的话筒。

话筒选用无线话筒、鹅颈会议话筒、手拉手会议话筒。

2无线话筒

传声器均应选用国际知名品牌，以满足语言的使用要求。

根据设计需要配置相应的有线传声器和无线传声器，其中无线传声器2套，工作频段为UHF550-900MHZ频段，并配置天线放大分配系统，其中手持传声器2套，领夹（头戴）型2套。

在舞台上预留传声器接口。

二.1.4.2.重放系统

为适应多元化、多方位的不同形式学术报告的需求，根据需要可另配备专业广播级DVD播放机、专业固态音频录音机各一台等，它们的采用了高标准的输入/输出电路，且音色漂亮、误码率低，特别是现场快速起动功能，令其它牌号录放音机望尘莫及，也是行业人士公认之极品。

二.1.5.

设备工作原理：

二.1.6.

声场模拟图

二.2.LED显示系统

二.2.1.显示系统组成

二.2.1.1.显示屏屏体

显示屏屏体由许多显示单元组成。

屏体可以根据不同的尺寸要求进行横向和纵向的单元组合而成。

显示屏接受从光纤和5类双绞线传输的控制器输出的全数字信号，进行解码并显示。

显示单元安装有LED发光模组，驱动部分、开关电源、散热风扇等。

二.2.1.2.显示屏控制器

显示屏控制器是大屏幕处理信息的核心设备。

显示屏控制器可以直接接受视频信号或计算机信号，进行信号解码、转换、处理、运算、编码、数字化传输，向显示屏屏体输出显示信号。

在控制器或计算机上直接可以调节显示屏的亮度等显示屏参数。

控制器的具体功能和使用的先进技术。

二.2.1.3.显示屏工作计算机

显示屏工作机可以向屏控制器输出计算机信号。

显示屏显示计算机信号时，显示屏上的像素与显示屏工作计算机显示器相应区域上的像素一一对应，直接映射。

运行显示屏控制软件，显示屏工作计算机通过控制端口可以对全彩屏控制器进行显示屏的各项参数调节和操作。

二.2.1.4.光纤和5类双绞线

显示屏系统的信号传输载体。

光纤和5类双绞线，不但提高了信号的传输距离，而且，在提高了信噪比的同时，减少了前后级之间的相互影响，使得整个控制系统布线简练、美观；可靠性高；抗干扰性强；易于安装维护。

二.2.1.5.配电设备

配电设备为显示屏的运行提供了电力。

配电设备采用交流三相五线制。

可以升级在控制室远程控制配电设备，开关显示屏。

二.2.1.6.系统软件

系统软件即显示屏播放放软件、控制软件。

功能包括进行显示屏控制参数（亮度、对比度、色温调节，屏幕冻结、电源远程开关等）调整和计算机及视频信号的播放。

二.2.1.7.工作原理

采用静态刷新技术前和采用静态刷新技术后

马赛克处理前马赛克处理后

二.2.2.显示屏特点

1、具有较高的性能价格比，投资少，性能完善。

2、显示屏由单元模块组成，电路设计简洁、干净、故障点容易判断。

模块化结构设计，方便安装、调试和维修。

控制系统的计算机、网络设备和相关的设备集中安放在控制室，方便日常操作和设备管理。

3、采用先进的技术、优质的原材料和零部件、一流的工艺、严格的质量管理为用户提供技术先进、质量上乘、外表美观、并且完全符合合同规定的质量、规格、性能要求的产品。

4、产品提供方保证按ISO9001质量管理和质量保证体系，对所提供设备在设计、采购、制造、检验、包装、安装调试等各个环节进行严格的质量管理和控制。

5、设计中采用超大规模集成电路和超大规模可编程集成电路以克服过多的小规模集成电路给系统带来的不稳定性，保证系统的可靠性。

6、智能跟踪功能，可用鼠标拖动LED显示区域,屏幕锁定，显示窗口和节目编辑变的智能化，窗口的大小可以用鼠标拖动或者通过修改坐标，利用坐标定位。

7、亮度可调：

256级软件调节，外加亮度传感器就可以实现根据环境亮度的变化，显示屏亮度做相应的调整使观众看着更舒服，同时可以节约电费。

8、视频降噪处理：

视频信号在采集、放大、传输和各种转换过程中，都会产生干扰。

视频前端处理器以卓越的数字信号处理能力，采用3D数码降噪处理技术（幀内三维中值滤波），极大地减少干扰，从横向、纵向及对角方向提高画面清晰度。

产生出更加生动细腻的画质。

显示屏信号源及前端处理设备，如DVD：

包扣可录DVD、VCD等；录像机：

包扣NTSV制、PAL制等；摄像机：

可携式摄影机等；有限电视：

电视信号按传输路径可分为卫星电视信号、无线电视信号、有线电视信号。

三类信号均可通过如下图所示相关设备转换为标准电视视频信号，输入至计算机视频处理设备播放。

9、音视频切换矩阵具有多个音视频输入和多个视音频输出。

每个输入可接不同的视、音频源节目。

视音频切换矩阵由系统控制，操作员可以控制机选择不同的视频、音频节目。

10、专业安全的配电系统：

显示屏的配电技术是保证系统正常可靠工作的必要保证，忽视这方面会造成重大事故，甚至引起重大事故，如火灾。

我公司在配电方面进行专业的研究并推出了安全可靠的配电系统，所有电线都留了超过20%的负载余量。

采用控制系统配电柜，主要有以下功能：

（1）、采用三相四线制（外加地线）。

（2）、控制LED、空调等由专业人员控制。

（3）、电器保护：

过流、断路、短路、过压、欠压、漏电。

（4）、烟感控制，远程控制，温度控制，防雷保护。

（5）、具有分步延时启动功能，避免启动电流过大。

（6）、显示显示屏工作总时间。

（7）、配电设计采用三相配平衡方案，保证零线漏电电流为零，保护地线对地电阻小于4欧姆。

（8）、上位机与下位机的软件编制与调试由供方完成，显示及网络通讯功能，便于操作和维修人员检查。

（9）、具有烟感报警、温度报警，带声光输出功能（配烟感、温感、声光设备）。

（10）、定时功能：

支持全天任意四个时段（不少于四个）大屏开关电设定。

第三章

音视频系统配置清单

序号

货物（服务）名称

配置参数

数量

单位

单价

金额

备注

1

室内彩色显示屏

1）.纯红管，波长长620-625，亮度≥80mcd，纯绿管，波长515-525，亮度≥265mcd；，纯蓝管，波长460-475，亮度≥38mcd；

★2）.封装方式：

金线封装；

3）.芯片MBI5153；水平视角：

≥140º；垂直视角：

≥140º；

4）.全彩模块；单元板模块尺寸：

192.0*192.0*14.6mm；

5）.模组分辨率：

64×64=4096Dots；

★6）.物理点间距：

3mm；

7）.物理密度：

111111Dots/m2；

8）.发光点颜色：

1R1G1B；

9）.刷新频率：

3840Hz

10）.显示尺寸：

长4.032m*高2.304m

1

套

2

视频处理器

★1）.具有逐点亮色度校正；

2）.具有集群播控系统；

3）.具有超大屏带载；

4）.功能完善的播放软件，无需安装解码器，自带解码，支持99%以上的播放文件格式；

5）.高灰阶、高刷新，单反相机拍摄无亮暗线，灰度细腻完美；

6）.多种灰度模式，支持亮度优先模式、灰度优先模式、刷新优先模式、均衡模式等；

★7）.支持接收卡参数回读功能，解决维护后顾之忧；

8）.支持发送卡分辨率自定义，满足各种屏体（超长、超宽）的尺寸要求；

1

台

3

接收卡

1）.必须满足管芯材料要求，同步控制：

与发射卡配套使用；

★2）.带载：

128*256像素；

3）.分辨率：

单卡带载128*256像素，及其他自定义；

4）.输出：

集成12个标准HUB75接口，免接HUB。

1

套

4

LED控制播放软件

LED演播室专用；为了保证产品的兼容性软件须与LED生产厂家同一品牌,具有软件著作权。

1