多功能会议室音响系统设计论述.doc

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濮阳市迦南文化传播有限公司

多功能会议室音响系统设计论述

一.设计概念

会议室、音乐厅、演艺厅等，总称为多功能厅。

其音频系统应满足音乐声音清晰度高、以及综合文娱演出要求音质柔和、声压覆盖均匀的要求，因此我们在方案设计及设备选型上以满足使用的多功能性为主，在设备的选型上着重于设备的先进性、稳定性和可靠性。

二、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—《中华人民共和国广播电影电视部厅堂扩声系统声学特性指标GYJ25-86》中所规定的音乐/语言兼用扩声系统一级标准。

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）AUTOCAD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。

根据演播室实际功能需要，结合我们在设计多功能厅音响系统方面的丰富经验以及EASE3.0声场模拟软件的计算结果。

我们确定了采用集中式和分散式安装方式的音箱布局，建立一套立体声扩声系统。

本扩声系统应具备的功能如下：

1）满足举行综合文娱演出功能。

2）系统采用LR立体声扩声方式，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，会议厅扩声系统声学性能指标应满足《中华人民共和国广播电影电视部厅堂扩声系统声学特性指标GYJ25-86》中所规定的音乐/语言兼用扩声系统一级标准。

●GB/T4959-95《厅堂扩声特性的测量方法》

●SJ2112-XX《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值》

●JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

三、厅堂音质设计的一般要求

厅堂音质的评价包括主观、客观两个方面，但最终要是看是否满足使用者的听音要求。

这种要求对语言和音乐中不尽相同的，各有侧重点。

现在一般认为，良好的音质感受主要有以下几个方面：

1、合适的响度

响度是厅堂听音的最基本的要求，语言和音乐都要求足够的响度，它们应高于环境噪声，让听众既不费力，又不感到过响而吵闹。

对于音乐，比语言的响度要求要高些。

与响度密切相关的客观指标是声压级。

对于语言声，一般要求是60－65db，信噪比10db，如房间大部分座位处的声压级达不到这些要求，就要考虑用扩声系统来弥补声压级的不足或提高信噪比。

对于音乐声，一般要求声压级在75－96db。

2、在混响感（丰满度）和清晰度之间有适当的平衡

语言和音乐都要求声音清晰，但语言要求更高些，音乐则要求足够的丰满度，而丰满度对于语言则是次要的。

与此密切相关的物理指标是混响时间。

如果房间的混响时间过长，则导致清晰度下降，但混响时间过短，就会影响丰满度。

因此，以音乐演出为主的厅堂，丰满度占有重要地位，会议报告厅、厅堂则以语言清晰为主，一般来说，对以听语言声为主的房间，如教室、演讲厅、话剧院，混响时间不可过长，以1s左右为宜，对听音乐为主的房间，如音乐厅，则希望混响时间长些，如1.5－2s。

最佳混响时间还与音乐的类型和题材有关。

3、具有一定的空间感

与此有关的物量，主要是早期侧向声能对总声能之比及双耳听闻的相关性指标。

对于音乐厅就是要求观众的侧墙距离不要过大，侧墙宜修建成坚硬的声反射面或专用反射板。

最好使反射声在垂直于听从两耳边线的中面成（±55°±20°）的角度范围到达听众。

对于室内聆听立体声，由于这时立体声的空间感是扬声器组经立体声效果处理后提供的，所以室内声学的要求有所不同。

4、具有良好的音色

与此有关的物理参量主要是混响时间的频率特性。

一般用于语言清晰度为主的厅堂应用较短的混响时间，并采用平直（或接近平直）的混响时间频率特性，用于歌剧和音乐演出的厅堂，混响时间应选用较长的值，混响特性曲线应中、高频平直，而低频高于中频（约15％－20％），这样可让演唱和音乐富有低音感，起到美化音色的作用。

5、低噪声

室内侵入的噪声和建筑室内的设备噪声，其中特别是空调制冷的设备噪声，都对听音有妨碍，尤其是低频噪声会掩盖语言和音乐，不连续出现的噪声会破坏室内的宁静气氛。

因此，必须尽量消除其干扰，并控制在允许的范围内。

四、声场总功率的预算

在音响工程中，完全采用计算的方法来定量分析音箱的特性、摆放位置、驱动音箱的电功率以及高、中、低频的分配比例与所产生的室内声场关系是存在一定困难的，因为通常情况下，系统的设计都无法得到精确计算所必需的全部数据，音箱生产厂商对组合音箱系统往往不给出完整的指向性特性参数，室内建筑声学特性的有关参数一般也不易准确求得。

因此，实际工程设计往往是根据经验和一般原则首先选择音箱的布局，然后进行估算，确定所需音箱的大致参数和规格指标等，并确定具体摆位和方向，最后通过对场内各点声压的测试和实际试听，对音箱的布置进行调整，必要时还需增补一些辅助音箱。

如前所述，由于一些重要的参数难以精确获得，在实际音响工程中很难精确定量计算室内声场。

在参数不确切的情况下，采用一整套复杂的计算得到一些并不准确的结论并没有太多的实际价值。

因此，在工程设计中往往采用估算的方法，以此作为设计与系统高度的参考性依据。

1、估算条件

室内声场的估算方法基于混响声场完全均匀，声源指向性已为理想的前提。

这两项基本条件满足越好，估算结果也就越接近实际，反之，误差便会较大。

室内声场估算的基本思路是这样的：

室内任一点的声压级由两部构成，一部分是直达声场在该点的声压级，另一部分是混音响声场在该点的声压级，两者交加便得到了该点的实际声压级。

直达声场符合平方反比律。

可以方便地算出室内各点的声压级。

根据临近距离Dc的定义可知，在临界距离处直达声压级与混响声压级相等。

因此再算出交叉距离处的直达声压级，便知道了该点的混响声压级。

假设室内混响声场（理想情况下）是均匀的，因此在室内各处的混响声压级都等于临界距离处的混响声压级，有了室内直达声与混响声在各个位置的声压级数据，室内声场各个位置上的声压级即可算出，需要注意的问题是，在具体计算中将其换算为音源的输入电功率便可算直达声压级。

五、根据上述分析

本厅堂大约面积550m²，立体面积大约为2600m³，按3W/立方功率（W），全厅堂扬声器的功率为7800W，驱动扬声器后级功率为10140W。

六、本公司设计如下：

基于该厅堂面积计算，应考虑足够的功率以保证在相当的区域内有足够的声压，可以从距离主音箱25mm处为计算点。

如果该点能达到111dB声压级，则足够高保真的峰值储备而有富余，倒推出音箱1m处，应有115dB的高压级，这显然是单只音箱系统难以达到目的。

如对称地在主席台左、右各放置一组音箱，则一级音箱应给出125dB声压级。

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公司经销的技术成熟、性能先进、质量可靠的国际知名品牌美国C-MARK和美国星牌，以保证设计目标的实现和系统运行的可靠性。