体育馆工程设计方案.docx
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体育馆工程设计方案
设计方案
一.设计概念
体育馆的音响系统的设计是以满足播发各类音乐、广播和比赛语言扩声的使用要求为主，其次是承接一些大型文艺演出活动，在使用功能上不同于厅堂扩声，也不同于剧场扩声，它有其特殊性，除保证语言的清晰度要高及音质柔和、声压覆盖要均匀外，还要求设备的功率要大并留有余量，因此我们在方案设计及设备选型上以满足使用的稳定性和可靠性为主，这是我们始终坚持的设计理念和指导思想。
二、设计思想
1、音质优化：
以音质为设计的核心。
要达到这一目标必须以设备的选用为首要条件，我们在这里所选用的都是高保真产品，并配有先进、合理的系统设计，保证了音质的优化。
2、先进性：
在科技飞速发展的今天，电声技术的发展日新月异，电声系统设备的更新换代更不能同日而语；目前正处于模拟设备与数字设备交替发展的时期，新技术与新设备不断出现。
为了使系统设计方案更加完善，音质效果更加完美，在作扩声系统设计时，其方案在保证实用性的同时，还必须要有一定的远瞻性。
3、可靠性：
系统必须能可靠地运行。
在这里我们应用技术成熟可靠的产品，并预留了更多的功率储备。
三、设计方法
我们在对音响系统的设计中参考了相关国家标准—《中华人民共和国体育场馆声学设计及测量规程JGJ/T131-2000》中所规定的一级标准。
为了达到并超过相关国家标准的技术指标，我们借助先进的计算机声场模拟软件EASE3.0根据体育场的实际尺寸对音响系统的扩声效果进行了模拟计算。
EASE3.0声场模拟软件是由德国ADA声学设计公司研制开发的，已经得到广泛推广和应用。
EASE声学模拟软件可调用（借助）AU-TOCAD建立三维空间模型，进行设计、编辑和方案修改；利用其内置的可听化模拟软件模块，使用模拟计算的脉冲响应与音乐信号，通过外耳传输函数，使设计师能够听到实际的音响效果，以便修改。
根据我们以往的经验和通过声场模拟的结果，我们确定了采用半集中式安装方式的音箱布局。
本扩声系统应具备的功能如下：
1）满足举行体育比赛扩声功能。
2）系统采用单声道扩声方式，能够完整的覆盖整个观众区。
3）听众区内声压分布均匀，系统具有足够的反馈前扩声增益。
4）充分考虑了系统的实用性、安全性和稳定性。
5）所有扩声设备及系统设计应达到国际先进水平，性价比合理，并且具有完善的售后服务体系。
6）设备安装、铺设线管、各种接插件连接，均应符合国家先行施工安装技术规范及技术标准。
设计参考中华人民共和国国家行业标准：
●在建筑结构条件允许的情况下，体育场扩声系统声学性能指标应满足《中华人民共和国体育场馆声学设计及测量规程JGJ/T131-2000》中所规定的扩声系统一级标准。
●GB/T4959-95《扩声特性的测量方法》
●GB14197《扩声系统设备互联的优选电气配接值》
●JGJ/T16-92《建筑电气设计规范》
四．建声要求
1.混响时间的确定
综合性体育场比赛应以保证语言清晰度为主，在观众席和比赛场地不得出现音质缺陷混响时间按下表采用：
比赛厅500Hz-1000Hz混响时间
每座容积/（m3/座）
<4000
4000-8000
>8000
混响时间/s
1.2-1.4
1.3-1.6
1.5-1.9
混响时间计算公式如下：
T=KV/{S[-2.3lg（1-a）]+4MV}
式中：
K为房间形状的参变量，一般取0.161；
V为房间容积（m3）；
S为房间内吸声物总表面面积（m2）；
a为场内平均吸声系数；具体计算方法如下：
α=（∑Siαi+∑Njαj）/S
式中：
S——场内总表面积；
Si——场内各部分的表面积；
αi——与表面Si对应的吸声系数；
Nj——人或物体的数量；
αj——与Ni对应的吸声系数。
M为声音在空气中的衰减系数；相对湿度70%时约为：
1000Hz?
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0.0012
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4000Hz?
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0.0062
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6000Hz?
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0.0134
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?
8000Hz?
?
0.0200
10000Hz0.0250
T为混响时间（s）
2.吸声与反射处理
⏹四周的玻璃窗户要用蔓帘做一些吸声处理。
⏹山墙或其他大面积墙面也应做吸声处理
⏹看台栏板宜设置吸声结构，或控制倾斜角度和造型
3.噪声的控制
当体育馆比赛大厅、贵宾休息室、扩声控制室、电视评论员室和扩声播音室无人占用时，在通风、空调、调光等设备正常运转条件下，比赛大厅的室内背景噪声限值宜符合NR-35。
五.功能概述
扩声系统按照音乐语言兼用扩声系统一级标准设计，我们选用了具有能够承受大功率输出能力、音质优美的专业音响设备组成扩声系统，以满足主观听感要求。
系统中的所有设备均选用我司经销的技术成熟、性能先进、质量可靠的国际知名品牌，以保证设计目标的实现和系统运行的可靠性。
主音箱选用美国PAL、ET1574全频音箱和ET2501超低音音箱，返听音箱和补音音箱采用PAL系列的2只ET1034及2只ET1244。
PAL系列它是当今欧美世界最流行的产品，是创造性的音响艺术的结晶。
PAL是美国C-MARK灯光音响公司一个研发的重要成果。
它以完美的设计理念和工艺铸就代表了当代音响界最高声学特性和操作水平。
通过多只音箱组合并进行角度调节，使近距离和远距离的听众都能听到同等声压级的声音。
在体育馆内，我们将PAL、ET1574全频音箱3只加ET2501超低音音箱一只组成一组，分两组吊装在比赛大厅靠舞台一面的两侧，返听音箱ET1034在演出的时候放在舞台的两边，补音音箱ET1244两只挂在馆内的后半部三分之一处，这样总功率达5700W。
保证了整个声场均匀度和清晰度。
同时经过我们精心调试音箱的指向性使音箱的绝大部分能量控制在所需范围避免声的干涉及影响清晰度、并均匀的覆盖近、中、远场。
这样无论是在比赛的情况下，还是在文化娱乐和文艺的演出中，都能使观众听到清晰悦耳的音乐声和语言声，使我们的设计真正达到理想完美的效果。
六．主要设备简介
6-1PALAL-2000MIXER调音台
AL系列调音台是PAL的超级调音台，其专业的参量均衡设计，细致的多种方式信号选取，4编组与手感极好推杆等都是专业人士的选择，AL系列内置的数字效果器功能，也能满足你的需求。
AL系列超级调音台的电源完全外置，使其音质信噪比成为同类调音台中最好的代表。
主要技术参数：
。
20通道输入（16路单声+2×2组立体声）多功能专业调音台
?
16路输入带有XLR话筒，LINE插入TRS插座和转接输出口；
?
2×2立体声通道输入，带有输入/输出增益控制，4个辅助输出和2段EQ调节；
?
超低噪音的话筒前置放大器，带48V幻象电源及可开关控制的75Hz低频滤波器；
?
带24bit数字效果器，具有延时，混响及多种效果；
?
主输出通道带2×7段EQ均衡并受IN/OUT开关控制
?
具有2路回放监听输入和2路录音输入RCA接口，并自带返送话筒；
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4路编组输出带有场景控制，PFL/SOLO和进入主通道开关，还有外接信号插入口；
?
4路立体声辅助返回，带增益和平衡控制，PFL/SOLO和信号回路选择开关；
?
每个输入通道均有2路推子前/推子后的辅助输出；
?
每个输入通道均有4段EQ均衡，并且两个中频段EQ为动态均衡器；
?
所有输入通道、编组输出和主输出均使用100mm高品质的推子控制，并有12段高精度的电平指示；
6-2PALET1574主音箱
?
单元组成:
15"+75Ti+44superTiLo15100A+Hi75T+ZHi44
?
额定功率：
500W
?
峰值功率:
1000W
?
频响范围:
35Hz－20KHz
?
额定阻抗:
8ohm
?
信号灵敏度:
102dB（1m/w）
?
最大声压:
135dB
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水平辐射角度:
90°Hx60°V
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尺寸:
（front535+rear292）x660x815H（mm）
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重量:
37kg
6-3专业功放
功放设备方面，我们选择美国PALGT系列专业功率放大器。
其
主要原因是PALGT功放除具有品质优良而且工作十分稳定的特点外，
并且根据PAL线阵音箱的性能作出了优化设计，无论在功率输出还是
在频率响应方面都能够完美地配合。
特点：
功能选择:
立体声，双声道（讯号并联），桥接
低频切除:
30HZ以下低频切除
机壳接地开关:
拨动开关可选择机壳是否接地
输出插座:
SPEAKON插座和接线柱
电源:
电源输入插座，保险丝，电压转换开关
GT300K:
输出功率:
4Ω/每声道:
1500W
8Ω/每声道:
1000W
桥接输出功率:
8Ω/桥接:
1600W
4Ω/桥接:
2200W
额定功率时失真:
1KHz/8Ω:
0.015%
1KHz/4Ω:
0.03%
20Hz-20KHz/8Ω:
0.15%
20Hz-20KHz/4Ω:
0.2%
频率响应:
20Hz-20KHz0.2dB（8Ω1W）
阻尼系数:
8Ω时大于200
S/N:
≧110dBA计权
转换速率:
50V/μS
电压增益:
AV=85
输入灵敏度:
额定功率输出时0.775V
输入阻抗:
平衡输入20KΩ非平衡输入10KΩ
前面板操控及显示:
AC电源开关CH1和CH2通道增益控制
每声道电源:
绿色LED×2
每声道讯号显示:
绿色LED-30B×2黄色LED-60B×2
每声道压限显示:
红色LED×2
保护显示:
红色LED×2
后面板插座及控制:
讯号输入插座:
卡侬座平衡输入（1地2正3负）6.35非平衡输入座
功能选择:
立体声，双声道（讯号并联），桥接
低频切除:
30HZ以下低频切除
机壳接地开关:
拨动开关可选择机壳是否接地
输出插座:
SPEAKON插座和接线柱
电源:
电源输入插座，保险丝，电压转换开关
冷却系统：
由后向前的空气流通。
两只80MM风机，可随机器温度自动变速，55℃以下风机不转，55℃以上风机随温度自动变速。
:
功放保护：
短路保护，次声和射频（RF）保护，电流限制，开机软启动，过热和过压保护:
对过载的保护，开关机时对扬声器系统无冲击声，功放有过载输出时能及时切断负载，低频30HZ以下有滤波装置能保护低音扬声器振幅超载，高频有压限装置能保证高频不产生严重削波以确保高音扬声器的使用安全。
:
输出线路类型：
全互补线形高效输出:
GT300K:
三级气囊
电源电压：
100V120V可转换开关220V240V可转换开关，50HZ60HZ，其他电压可定货时特别要求。
:
注：
GT系列功放可轻易的驱动任何一款扬声器,GT450适合小型扬声器系列的驱动或电子分频后号角高音的驱动。
高音更清晰，音色更细腻。
:
6-4PALB8072×31段图示均衡器:
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双通道31段均衡器
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1/3倍频程滤波；
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20Hz到20KHz精确频率均衡调整范围；
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恒定Q值滤波器；
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12dB/6dB的提升和衰减模式可开关转换并且配有状态指示灯；
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精确的12段输出电平（从-30到+12dB）指示及削顶失真指示灯；
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配有XLR和6.3mm耳机输入/输出插座，适合平衡和不平衡操作；
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信号旁路直通开关功能并且开关配有状态指示灯；
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可选频的高频（2.5KHzto30KHz）和低频（10Hzto400KHz）滤波器；
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15dB的整体增益提升和衰减控制。
6-5PALB803双声道压限器/扩展器/噪声门/动态EQ:
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互动式压缩器混合了“硬拐点”和“软拐点”的特性；
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自动/用手控制“启动”（attack）和释放“release”时间；
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可开关控制的高通滤波器，避免低频信号的困扰；
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互动式压限器与“硬拐点”压缩之间能够利用开关相互切换；
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互动式的压缩器比率控制电路（扩展器/噪声门），使烦恼的噪声在不知不觉中被消除；
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动态EQ调节；
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超低噪音的运算放大器和高级别的电平调控器（VCA）；
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高质量的缓和式电位器和推动开关；
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可选择的立体声组合输出和纯单声道的有效电平输出功能；
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精确的12段电平指示灯（输入/输出/压缩）；
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+4dBu和-10dBv工作电平切换功能；
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为6.3mm插座和XLR连接器输入和输出提供了平衡伺服电路；
6-6PALB809信号分配器:
可将立体声/单声输入信号分配为立体声6路和单声12路信号输出；
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输入信号具有独立的电平增益控制和电平指示；
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对于立体声输入信号可切换为立体声混合输出；
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所有输出具有独立的电平增益控制，电平指示和输出控制开关；
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立体声6路/单声12路信号分配器
6-7PALSX1220反馈抑制器：
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64/128超取样24-bitA/D和D/A转换，高解析度
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每个声道12个滤波器频率反馈自动搜寻，智能处理
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24分钟完全可编程参量均衡器，可通过手工或MIDI接口调整
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及时方便的缺省设置，完备的反馈抑制性能
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单点模式自动搜寻并处理和锁定滤波，直到手动复位或重新设置
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手动模式可设置2×12个滤波器的所有参数，包括频率，带宽，增益等
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伺服平衡输入和输出，镀金XLR和TRS端子
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每个滤波器均有单点，自动，手动三种模式
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两个并行处理块，左右通道可单独和联合调节
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24-Bit高性能DSP处理核，保证信号的解析度和动态范围
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开关软启动，无冲击声，噪声门功能
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背光2×16字符LCD显示
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全MIDI实时控制，可记忆用户设定参数
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采用专业设计内部供电系统
6-8PALP238无线话筒:
系统特性:
700个频点可调，UHF740-770MHZ。
?
PLL锁相环路合成式技术。
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全轻触式按键控制。
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LCD液晶显示等功能。
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特远距离接收；可扩展信号加强装置，最远可达280米。
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极优异的频宽。
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多套无线话筒同时演播，无串扰现象。
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演播级音头，多种咪头可选。
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超低能耗，发射器使用时间超过25小时，优化可充电功能。
?
符合演播标准的坚固美观的外壳。
系统技术规格:
载波频率范围:
UHFband740MHz-770MHz
接收系统:
PP相锁回路，700频道选择
接收模式:
自动双线接收
频率稳定度过:
±0.005%
接收感度:
在8dBμV时，超过80dB信噪比
假象谐波:
最小80dB
选择性:
>50dB
中频频率:
第一中频：
56MHz，第二中频：
10.7MHz
动态范围:
>96dB
音频锁定:
32.768KHz
信噪比:
>94dB，（在天线端输入60dBμV，偏移度为移度为48KHz时）
音频响应:
50Hzto15KHz（±3dB）
综合失真:
<1%（在1KHz）
电流供应:
DC12v-18v
音频输出:
平衡以及不平衡输出
电流消耗:
260mA±10mA
尺寸（mm）:
210（w）×165（D）×44（H）mm
七、计算机声学扩声设计分析
7．1体育场声场设计分析
我们在计算机里建立了一个与实体建筑一样大小的三维模型，并在模型中加入了PAL-NO.1线性音箱，通过计算机计算出设计的效果是否达到要求，做到事先验证，是科学可靠的设计依据。
体育场三维效果图
这是一个与实体相符的模型具有实际的参考意义
体育场平面图
体育场侧面图
体育场平面声线覆盖图
此图显示了音箱的能量指向的主要覆盖面积
体育场侧面声线覆盖图
此图从侧面显示了音箱的能量指向的主要覆盖面积
体育场声线内视覆盖图
此图从音箱的角度显示了音箱的能量指向的主要覆盖面积
体育场声学效果图
此图可让你感觉一个实体的场地
体育场声学内视效果图
此图从内部让你感觉一个实体的场地及音箱摆放位置
体育场在500Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育场的大部分面积声压级达到105dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
体育场在1000Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育场的大部分面积声压级达到104dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
体育场在2000Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育场的大部分面积声压级达到102dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
体育场在4000Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育场的大部分面积声压级达到101dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
EASE辅音损失度低于7％为良好,主要区域都拥有此指标
经过计算机对各项指标的测算，结果都表明应用PAL-NO.1线性音箱能达到并超出国家标准，这样对声音的高品质有了客观科学的保障。
因此我们相信此设计方案是能满足甲方要求的。
7．2体育馆声场设计分析
体育馆三维效果图
这是一个与实体相符的模型具有实际的参考意义
体育馆平面图
体育馆侧面图
体育馆平面声线覆盖图
此图显示了音箱的能量指向的主要覆盖面积
体育馆侧面声线覆盖图
此图从侧面显示了音箱的能量指向的主要覆盖面积
体育馆声线内视覆盖图
此图从音箱的角度显示了音箱的能量指向的主要覆盖面积
体育馆声学效果图
此图可让你感觉一个实体的厅堂及音箱摆放位置
体育馆声学内视效果图
此图从内部让你感觉一个实体的厅堂及音箱摆放位置
体育馆在500Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育馆的大部分面积声压级达到105dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
体育馆在1000Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育馆的大部分面积声压级达到104dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
体育馆在2000Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育馆的大部分面积声压级达到103dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
体育馆在4000Hz时声压图
此图可让你直观的知道声压级是否达到指标，在这里体育馆的大部分面积声压级达到103dB完全超出国家一级标准，并拥有足够的预量，能保证系统可靠的运行
EASE辅音损失度低于7％为良好,主要区域都拥有此指标
经过计算机对各项指标的测算，结果都表明应用PAL-NO.2线性音箱能达到并超出国家标准，这样对声音的高品质有了客观科学的保障。
因此我们相信此设计方案是能满足甲方要求的。
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