大型会展中心音频系统设计方案.doc

大型会展中心扩声系统工程方案大型会展中心扩声系统技术方案第1章. 系统概述会展中心包括多功能厅扩声系统，二层250人大会议室扩声系统及二层、三层若干小会议室扩声系统。其中多功能厅为独立的一套系统，250人大会议室为独立的一套系统，二、三会议室为联动，分设两个机房可独立控制亦可集中控制，达到智能化的现代办公模式。多功能厅设有堂座。该厅适用于多种形式的演出，它除了可以举行会议外，还可以举行舞蹈、话剧等艺术形式的演出，以及进行时装表演等。多功能厅是会展中心使用频繁的演出场所，其内部的设备配置将综合体现音乐厅的现代化与国际化水准。专业的音响系统成为多功能厅的一个关键组成部分，其系统集成工程包括：1、扩声系统，2、会议系统。其系统设计既要充分考虑到本身的实际使用功能，又要有自己的特色，符合科学规律和先进的系统设计思想。因此在该集成系统设计上，除达到正常的语言扩声标准之外，还应该充分考虑到系统的兼容性、整体性、可扩展性、操纵性以及系统之间的资源共享等等问题。同时，为保证建筑多功能厅内整体的先进性、国际性，其集成系统的设计思想、手段和方法也要具有相当的先进性、开放性、标准性、实用性，设备要采用技术含量高、能够体现当前最新科技水平的产品。兼顾各方面设计要求，并结合我公司多年的工程经验，该系统设计将是目前国际上比较先进的工程典范，在国内应属同类系统的佼佼者。在扬声器的选型上完全参照国家相关的会议扩声标准并根据各种品牌产品的特性进行综合设计，考虑到与装修风格的统一，以及在各种不同应用时的特殊要求。音视频源设备的设计充分考虑用户能方便灵活切换系统设备的需求，满足不同的音视频播放功能，配备多路的音视频输出，以丰富各种使用方式，满足不同需要。为了保证整个系统的整体水平，所有设备均选择国际著名品牌。所有设备及网络系统实用性强，技术性能可靠和稳定性好。保证所选设备档次、质量、可靠性与其他系统设备相匹配。设备配合会议系统实现所有功能。音视频系统主要体现系统的整体性，完全达到集中控制，使系统中所有音视频资源共享，音频系统在表现语言时具有声场均匀，语言清晰、自然、亲切的效果；在表现音乐时具有声色饱满、定位准确、还原真实、动态范围大的特点。声学特性要求：最大声压级大于100dB；声场不均匀度不大于8 dB。第2章. 设计依据本系统的安装、走线、各种接插件连接均符合国家现行专业施工安装技术规范、技术标准。国家规定的相关设计标准、技术规范主要包括：l GBJ45-82高层民用建筑设计防火规范l JGJ/16-92民用建筑电气设计规范l GBJ16-37建筑设计防火规范l JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范l GB/T50314-2000智能建筑设计标准l GB/T503112000建筑与建筑群综合布线工程设计规范l GB/T503122000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范l CECS 72:97建筑与建筑群综合布线工程设计规范修订本l YD/T 926.197大楼通信综合布线系统l GB/J50116-98火灾自动报警系统设计规范l GB/J50166-92火灾自动报警系统施工及验收规范l GB/T50174-93电子计算机房设计规范l GB-4026-83电器接线端子的识别和用字母、数字符号标志接线端子的通则l GB-50169-92电气安装工程接地装置施工及验收规范l GB-50254-96电气安装工程低压电器施工及验收规范l GB-50258-96电气安装工程1kV以下配线工程施工及验收规范l GB/T15381-94会议系统电及音频性能要求l GA/T74-94国家公共安全行业标准图形符号规范l SJ/T10444-93电声学术语l GB12060-89声系统设备一般8术语解释和计算方法l GB10240-88电声产品声音质量主观评价用节目源编辑制作规范检测验收用节目源l GB6278-86模拟莭目信号检测验收用节目源l GB/T15135-94广播及类似用途声系统设备亘连用连接器的应用l GB/12060-89声系统设备一般术语解释和计算方法l GB/T14197-93声系统设备亘连用连接器的应用l GB/T14947-94声系统设备亘连的优选配接值l ANSI/EIA/TIA-569电信走道和空间的商用建筑标准l ANSI/EIA/TIA-606商用建筑物电信设备的管理标准l GT/T 50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范l ISO11801建筑通用布线标准l GBJ42-81中国工业企业通信设计规范l 其它现行的国家和行业标准及规范：中华人民共和国广播电影电视部厅堂扩声系统特性指标GYJ25-86扩声系统声学特性指针与测量方法WH01-93厅堂扩声系统声学特性指标 GY125-86民用建筑隔声设计规范 GB1118-88会议系统及其音频特性要求 GB/T15381-94厅堂扩声特性测量方法 GB/T4959-95电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-92民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-96声系统设备互连的优选配接值 GB14197-93厅堂混响时间测量规范 GBJ76-84客观评价厅堂可读懂度的RASTI法 GB/T14476-93以及有关人身安全、消防法规。第3章. 需求分析针对于会展中心扩声系统的设计要求和现场的实际情况进行系统设计: 1、扩声系统，2、会议系统。需求如下：1、本音响系统应满足小型乐队（包括电声乐队、爵士乐队、摇滚乐队、协奏曲等）、一般性文艺演出（包括戏剧、话剧、小品、相声、舞蹈）、会议、新闻发布、产品演示和时装发布会等多功能演出的需要。2、本系统应采用单声道、LCR立体声等相结合的扩声方式，以满足上述演出的需要。3、全场声场必须均匀，有良好的传声增益，且保证在有足够大的声压级下仍不会出现啸叫现象。4、扩声设备及系统设计要达到国际先进水平，质量价格比合理。系统设计要求考虑到设备升级换代的可能。对于各种品牌的设备都要求具有可靠有效的销售服务系统。5、所有设备及系统适用性强，技术性能可靠和稳定性好。6、安装、走线、各种接插件连接，都应符合国家现行专业施工安装技术规范、技术标准。7、舞台、观众区等扬声器的安装方式必须与装修设计进行协调，必须确保装修方案所体现的艺术风格的完整实现。同时，电声扩声系统要保证满足在进行不同演出时的特殊要求。9、舞台上的返听扬声器应可灵活布置，以满足不同情况下的要求，如乐队的返听等。第4章. 设计概述4.1多功能厅设计的一般要求功能厅音响系统及投影系统，主要由扩声系统，音频处理系统及录音放音系统，拾音系统组成。这类厅内的设备比较完备，主要包括话筒、扬声器，专用性厅堂主要提供不同形式的演出。设计主要涉及建筑声学，电声学，室内光学，电子通信和装饰方面的设计。4.1.1多功能厅的音响扩声系统设计的一般要求根据声学技术要求，一定容积的厅堂有一定混响时间的要求。一般来说，混响的时间过短，则声音枯燥发干；混音时间过长，声音又混淆不清。因此，不同的音乐厅都有其最佳的混响时间，如混响时间合适则能美化发言人的声音，掩盖噪声，增加会议的效果。为保证声绝缘与吸声效果，室内应铺有地毯，天花板、四周墙壁内都应装有隔音毯，窗户应采用双层玻璃，进出门应考虑隔音装置。在多数情况下，音响系统接收到的是微弱信号，要把信号放大才能被听众(观众)听到。音响声频扩声的目的主要是：1). 提高清晰度和可懂度，以使讲话的每个词都十分清楚，而音乐伴奏不会喧宾夺主；2). 使整个听众席声音均匀分布，对所有座位要有均匀的响度，减少甚至消灭“死区”；3). 对整个听众席要有稳定的系统频率响应和均匀的“音色”；4). 除保证声音的真实感和无污染的传播外，使语言和音乐有舒适空间，得到真实的表现。足够大的音量：音响扩声系统实际上是一个用电子技术实现声音重放的系统。系统中，音量是最重要的，音量水平用声场的声压级来衡量。国家标准WH0301-93规定，最大声压级为：音乐扩声100dB。良好的音质：音质主要取决于系统的失真度和传输频率特性。系统的失真度是指由输入声信号或输入电讯信号到输出声信号全过程中产生的非线性失真。标准WH0301-93允许的非线性失真度为5%以下。传输频率特性视之系统达到最高可用增益时，厅堂内各处稳态声压级平均值像对于扩声系统输入端信号电压的幅频响应。也就是频响。系统的非线性失真主要是由电声设备引起的 。而系统的频响则除取决于电声设备的品质外还取决于厅堂和环境的建筑声学特性。音乐和语言的清晰度也是衡量音质的重要指标。尽可能小的本底噪声：噪声有两个来源，一是环境噪声，一是设备噪声。设备噪声用”总噪声“来衡量。总噪声是指扩声系统达到可用增益，但无有用信号输入时，厅堂内各测试点噪声声压级的平均值。这种噪声首先取决于设备的品质，另外，线路的排布，设备之间的连接方法，屏蔽方法等都有重要影响。适当的传声增益：适当的传声增益是现场扩声所必需的。扩声系统达到最高可用增益时，厅堂内各处稳态声压级平均值与传声器处声压级的差值，叫做传声增益。简单地说就是听音处地声压级同话筒处的声压级之差。良好的声反馈啸叫抑制能力：当用话筒扩声时，厅堂内的反射声会重新进入话筒，如果反射声的声级足够大就会产生声反馈啸叫。实际上，当声反馈条件满足时，不向话筒发话也会啸叫。这是因为在条件适当时，厅堂内任何微小的声扰动，都会在寄生的声反馈通道中迅速发展成为啸叫。因此我们需要整个系统有尽可能良好的啸叫抑制能力。良好的声像定位厅堂有演出任务或立体声节目播放等任务，就应考虑声像定位。操控灵活可靠：一个完整的系统会有多个信号源入口，多个扬声器出口和多种可选择的信号处理设备。再运行过程中应能根据现场需要随时切换，调节效果，修改参数，重新编组。4.1.2多功能厅的环境设计的一般要求厅内的温度、湿度应适宜，通常考虑为1525的室温，6080湿度较合理。厅内摆放有各种设备，这些设备对温度、湿度都有较高的要求，保持室内的合适温度、合适湿度是保证系统可靠稳定运行的基本条件。为保证室内的合适温度、合适湿度，厅内可安装空调系统，以达到加热、加湿、制冷、去湿、换气的功能。厅要求空气新鲜，每人每时换气量不小于18m3。厅的环境噪声级要求为40dB(A)，以形成良好的开会环境。若室内噪声大，如空调机的噪声过大，就会大大影响音频系统的性能，其它会场就难听清该会场的发言。 厅的大小与设备，参加人员数目有关。可根据通常所参加的人数多少，在扣除第一排座位到前面的监视器的距离外(该距离是为提供摄像必要的取景距离)，按每人2m2的占用空间来考虑，甚至可放宽到每人占用2.5m2的空间来考虑。天花板高度应大于3m。4.1.3多功能厅的供电系统设计的一般要求为保证多功能厅供电系统的安全可靠，以减少经电源途径带来的电气串扰，应采用三套供电系统。一套供电系统作为音乐厅照明供电；第二套供电系统作为整个终端设备、控制室设备的供电，并采用不中断电源系统(UPS)；第三套供电系统用于空调等设备的供电。接地是电源系统中比较重要的问题。控制室或机房、音乐厅所需的地线，宜在控制室或机房设置的接地汇流排上引接。如果是单独设置接地体，接地电阻不应大于4W；设置单独接地体有困难时，也可与其它接地系统合用接地体，接地电阻不应大于3W。必须强调的是，采用联合接地的方式，保护地线必须采用三相五线制中的第五根线，与交流电流的零线必须严格分开，否则零线不平衡电源将会对图像产生严重的干扰。4.2 多功能厅建筑声学计算及装修建议建筑声学设计就是根据现有的会议现场的建筑情况，通过装修改变声学特性，从而达到最佳的声学效果。4.2.1 室内声学特性在室内，由声源发声，经过在空气中的声转播，最后到达接收者的全过程是一个闭合的房间内完成的。因此，无论是发音，转播和接收都受到房间声学特性的影响。室内声学设计的目的就在于使这种影响能成为有利的因素，使接收者能不受干扰地听到有足够响度，纯真和被美化了的声音。声源在室内发声和转播，在界面上反射，吸收，扩散，形成室内声学这一特性。1).声反射当声波在前行的方向上碰到坚硬的壁面时，几乎把所有的入射声能反射出来。由于声线的入射与反射均在同一平面上，且入射角等于反射角，因此，在反射面的设计中，必须充分考虑与声波波长相对应的尺度关系。凸弧形的反射面使声波散射，凹弧形的反射面使声波聚焦。 2).声扩散当声源在室内发声时，声波由声源到各部位形成了复杂的声场。对于任何一部位所接受的声音由直达声，反射声和混响声三部分组成。如果室内各部位的声压接近相同，且声波是无规地在各个方向传播，这种声场可以说是均匀的，也可以说达到声扩散。即室内各部位有接近相同的声压级和室内任一位置上来自各个方向的声压都很接近。它通常用d值来表示：d=1-m/m0 式中，m0为自由声场内测得的扩散值m为实测室内声场的扩散值m=M（声强的平均值差）/M（各方位角的平均声强）可知，d1.0，d值愈大，表明室内扩散愈好。为使室内达到良好的声扩散，可采用如下几种处理方法：不规则的房间形体，不规则的表面处理和设置扩散结构；在室内界面上交替配制反射面和吸音材料(或结构)；无规律地配置吸声材料。在室内声场充分扩散的条件下，已知声源的功率，则可用下述稳态声压级公式计算离开声源不同距离处的声压级，从而预测室内声场分布的状况。 Lp=10LgW+10Lg（Q/4r*2+4/R）+120dB-式中：W-声源的声功率 R-房间常数 R=S/（1-）为房间内的平均吸声系数 S为室内总表面积 Q-指向性因素（自由空间Q=1.0 半自由空间Q=2.0 1/4自由空间Q=4 1/8自由空间Q=8.0）此式中是假定空气温度湿度条件正常，且忽略了空气对高频声的吸收。3).房间共振当房间受到声源激发时，对不同的频率会有不同的响应，而最容易被激发起来的频率成分是房间的共振频率。在一间房间中，空气振动的共振频率主要由房间的大小决定，而房间内所激发的共振频率的分布则决定于房间的比例。如果共振频率分布不均，就会使某些声频明显加强或减弱而出现失真，即产生“声染色”。对于小容积的矩形房间，在低频段可能引起这种现象。大容积的房间，在低频段常因激发的振动多而分布密集，不易出现这种共振频率的“简并”。4).混响过程和混响时间声音在室内衰减的过程称为混响过程。声音在室内成长至稳定后，声源忽然停止发音，声音将从稳态开始衰减，直至衰减到其声能为原有声能的百万分之一时，这段时间被称为混响时间，即衰减60dB所需时间。混响时间是衡量厅堂音质的一个重要参数，此参数对厅堂听音质量起重要的影响。混响时间是指达到稳定声场后停止发音，声音衰减60GB所经历的时间，记作T60；单位为秒。混响时间短，有利于听音质量的清晰度，但过短则会使声音听感感到干涩和响度变弱；混响时间长，有利于保证声音的丰满感，但过长则会影响声音的清晰度。因此恰当选择和确定混响时间是十分重要的。混响时间与厅堂的容积、表面积、及房间平均吸音系数有关。混响时间是音乐厅音质好坏的重要因素，混响时间过短，音乐厅内声音发干，过长声音拖尾.混响时间控制包括二方面，一是适当困难，但是必须保证音乐厅的长、宽、高尺寸不接近或互相成整数倍，以防止产生室内声音在某一频率信号得到过分加强或减弱。4.2.2 多功能厅声学设计与装修建议多功能厅声学设计主要是噪声控制和混响时间控制，其设计流程如图1所示。声学设计流程图 1)噪声控制多功能厅的噪声来自多方面，既有厅外部的噪声，又有厅内部的噪声。多功能厅的外部噪声可分为二类，一类来自音乐厅建筑之外，例如过往车辆、飞机所产生的交通噪声；另一类来自建筑物之内，但又在音乐厅之外的噪声。多功能厅的内部噪声主要来自空调系统，灯光控制系统和音乐厅工作时，摄像机的移动噪声和工作人员的走动噪声等。噪声传入多功能厅主要通过三种途径，一是声波的透射性，噪声作用于墙壁、地板、天花板而产生振动，把声能辐射进厅内；二是通过施工时留下的缝隙传入厅内；三是通过固体传声而进入厅内。(1) 隔声量的计算多功能厅的噪声评价与建筑隔声设计的好坏有着密切的关系，在建筑设计的初始阶段应给予高度的重视。这是因为不同用途的音乐厅其噪声评价曲线有所不同（见表1），墙体门窗的隔声设计也不同。多功能厅主要用于开会，为了节省投资，可以适当放宽噪声控制要求，该音乐厅噪声评价曲线选定NR-30。表1 不同噪声评价曲线的1/1倍频带声压级/dB。曲线125250500100020004000平均153526191512919.32039312420171424.22544352925222029.23048403430272534隔声量的计算应按频率125Hz，250Hz，500Hz，1000Hz，2000Hz和4000Hz分别进行计算（一般以1000Hz为主）多功能厅与其他房间相邻时，其隔声量可按下式计算: 式中:R声量(dB)Lp1邻室室内平均声压级（dB）Lp2音乐厅内允许的噪声声压级（dB）S外墙面对邻室公共墙面积（m2）a音乐厅吸声量其中吸声量A应按下式计算：式中： V音乐厅容积（m3)T60混响时间（s)式（1）中隔声量的计算结果，再加上2-3dB设计裕量作为对墙体门窗隔声性能的要求。本多功能厅的环境噪声，约取为78dB，通过计算，墙体门窗平均隔声量应不小于46dB。(2)隔声处理噪声传播有空气声和固体声两种途径，该会议讨论室的隔声处理主要是空气声的隔绝。墙体:采用中空加石棉墙隔声，价廉而隔声效果好。门：门的隔声量主要取决于它的质量，刚性及气密封性。用质量大的材料制造隔声门时隔声量就大，但制造安装工艺比较麻烦，而且整个门看上去显得笨重。该室的隔声门使用轻质材料制作，在三层13mm厚的木板中夹两层11mm厚的玻璃棉，两面再各加一层五合板和一层榉木饰面板，门框及门的边缘敷上毛毡对门缝进行密封。窗：为了隔绝空气声，该音乐厅尽少开设直接通向室外的窗口。窗口的隔声量主要取决于玻璃，中低频时玻璃的隔声量由密度决定，故最好选用厚一点的玻璃板。有资料推导两块玻璃板不平行安装时，可使隔声量增大3-5dB。该音乐厅观察窗采用两块4mm厚的玻璃板，内、外两层下向中倾斜，中间一层垂直向下，避免平行安装，玻璃框架用吸音毛毡密封。经过细致的处理，该窗的隔声效果良好。表4列出了窗的实测隔声值： 表4 窗的实测隔声值频率/Hz12525050010002000平均隔声量/dB3637.547535645.8（3） 空调和灯光控制系统的处理1)空调系统和灯光控制系统噪声指标的优劣，是保证音乐厅噪声能否达到设计要求的重要环节。对于空调系统，该音乐厅为了减少送风时的空气噪声，要求适当增加风管壁厚，风管壁加配角铁加强筋，防止送风时产生机械振动；风管内壁贴50mm厚的超细玻璃棉毡，外包玻璃丝布，再用钢板网压紧；穿墙的风管采用软连接，穿墙管道的四周填充50mm厚玻璃棉毡；控制送风速度，使出风口的风速小于1.5m/s。灯光控制系统的噪声主要是可控硅工作时产生的噪声.为了减少可控硅调光器工作时的噪声，本音乐厅将不采用可控硅调光器。 2)混响时间控制多功能厅里声源停止发声后，声音会继续经各界面多次反射或散射而逐渐衰减，在室内保留有余声，这一过程叫混响，用混响时间T60衡量.其定义是室内声场达到稳态时，声源停止发声，其声压级衰减60dB所需要的时间。混响时间是衡量厅堂音质的一个重要参数，此参数对厅堂听音质量起重要的影响。混响时间是指达到稳定声场后停止发音，声音衰减60GB所经历的时间，记作T60；单位为秒。混响时间短，有利于听音质量的清晰度，但过短则会使声音听感感到干涩和响度变弱；混响时间长，有利于保证声音的丰满感，但过长则会影响声音的清晰度。因此恰当选择和确定混响时间是十分重要的。混响时间与厅堂的容积、表面积、及房间平均吸音系数有关。混响时间是会议讨论室音质好坏的重要因素，混响时间过短，厅内声音发干，过长声音拖尾.混响时间控制包括二方面，一是适当困难，但是必须保证音乐厅的长、宽、高尺寸不接近或互相成整数倍，以防止产生室内声音在某一频率信号得到过分加强或减弱。多功能厅的最佳混响时间T60应根据厅堂的体积和用途来确定，多功能厅体积大，室内声音衰减慢，要达到较短的混响时间，需要布置大量的吸声材料。对传播语言为主的多功能厅，主要考虑语言的清晰度，对传播音乐为主的则希望声音丰满。多功能厅需要兼顾清晰度和丰满度，各多功能厅的混响时间T60定为0.9-1.3s。3)声染色的控制在混响时间合乎标准的情况下，因空间相对较小，房间共振现象相对比较严重，当房间受到声源的激发时，房间对不同的频率会有不同的响应，最容易被激发起来的频率成分是房间的共振频率(共鸣).房间的共振有轴向，切向，斜向等多种共振方式，在某些振动方式的共振频率相同或相近时，就会出现共振頻率的重叠，从而使那些与共振频率相当的声音被大大加强，导致室内原有的声音产生失真(亦称频率畸变)，表现为低频产生嗡声，或产生所谓“声染色”现象.这种房间共振或声染色是造成小室音不良的重要原因.因此，必须设法减少房间共振或声染色，尤其是对其尖锐的部分要加以制止。对共振频率起决定性作用的是房间的限度，而且随着频率增高，共振频率数目增多且互相接近，即高频段的共振频率分布比低频段均匀，频响也趋于均匀。因此有一个界限频率f（c），在这个频率以上，共振模式基本上连成一片，不再出现孤立模式，即可避免声染色现象。对于矩形刚性墙面房间，f（c）可由下式估算：f（c）=3c/房间最小线度式中c为声速。当墙面有阻尼时，这个f（c）可降低些。为了减少房间共振和声染色对室内音质的影响，在房间声学设计上，一是设计合理的房间体型或房间尺寸，使共振频率均匀分布，避免出现突出的孤立的振动模式。二是增加墙面的界面阻尼，即合理进行吸声布置，使共振的强度降低，将共振波峰拉平，拉宽，使它们连成一片而不产生声染色。本多功能厅的体形设计由于采用矩形设计，设计基本合理，不易产生声反射。但要保证合理混响时间的装修设计。 4)吸声处理：吸声处理是为混响时间而设置，它对隔声同样具有一定的作用。但吸声和隔声是两个不同的概念，隔声是指隔断外界噪声对室内的影响，而吸声主要是指室内吸声层的设置对混响时间的影响。(1)吸声桌椅：多功能厅室内采用吸声性能佳的软包座椅，而且覆盖面积大，在声学上有非常好的吸声效果。(2)吸声墙面：为使室内T60的频率特性尽可能平直，多功能厅墙面采用吸声结构，如（图4）所示。吸声结构使用轻钢龙骨框架，后置100mm空腔，打600mm600mm方格，方格内置袋装玻璃棉，用软布或木板包起。4.2.3 建筑环境噪声控制由于建筑结构已定型，空调设备安装完毕，同时，声学系统各项技术指标要求较高，环境噪声控制是本工程实施的重点和难点。为降低环境噪声，从以下几方面采取措施达到降噪目的。隔绝外部环境噪声的措施 多功能厅侧墙上所有通向外部窗的墙面采用轻质隔声墙封闭，轻质隔声墙从地面做到梁底，轻质隔声墙四周的缝隙用腻子填实。轻质隔声墙的构造为150200mm厚轻钢龙骨，两面双层石膏板，石膏板错缝安装，内填容重32kg/m3的5cm厚超细玻璃棉板。封闭前，将可开启的窗关严，玻璃窗构造与墙之间的孔洞堵严；为隔绝音乐厅屋顶噪声，在网架上部做一隔声吊顶，构造为75轻钢龙骨，龙骨上、下各一层12mm厚的石膏板，两层石膏板间填密度32kg/m3的5cm厚超细玻璃棉板。隔声吊顶做至紧贴四周墙面，不留缝隙，且下层石膏板之间、石膏板与四周墙面之间的接缝处用腻子填实堵严。空调通风系统的消声措施根据空调系统送、回风机的消声器和排风机的消声器技术参数（各倍频带消声量、各倍频带气流再生噪声、压力损失等）进行消声处理。第5章. 详细设计多功能厅设有堂座。该厅适用于多种形式的演出，它除了可以举行小型的专业音乐会外，还可以举行舞蹈、话剧等艺术形式的演出，以及进行会议 和时装表演等。多功能厅是会展中心使用频繁的演出场所，其内部的设备配置将综合体现多功能厅的现代化与国际化水准。多功能厅音响系统及投影系统主要包括扩声系统和视频系统，主要为满足不同节目的演出的需要，本次设计的扩声指标满足并超过中华人民共和国广播电影电视部厅堂扩声系统特性指标GYJ25-86中所规定的音乐扩声一级标准。厅堂扩声系统设计的声学特性指标标准 国家标准GYJ125厅堂扩声系统声学特性指标，是作为一个电声扩声系统完成后应达到的最低标准。将此标准做为一个系统验收的参照标准是非常重要的，其标准如下表中所列： 分类特性音乐扩声系统一级音乐扩声系统二级语言和音乐兼用扩声系统一级语言和音乐兼用扩声系统二级语言扩声系统一级语言和音乐兼用扩声系统三级语言扩声系统二级最大声压级（空场稳定准峰值声压级（dB）.16.3kHz范内平均声压级100dB0.1254.0kHz范围内平均声压级95dB0.254.0kHz范围内平均声压级90dB0254.0kHz范围内平均声压级85dB传输频率特性0.0510kHz以0.16.3kHz的平均声压级为0dB,允许412dB且在0.16.3kH内允许4dB0.0638.0kHz以0.1254.0kHz的平均声压级为0dB，允许412dB,且在0.1254.0kHz内允许4dB0.16.3kHz以0.254.0kHz的平均声压级为0dB,允许+4-10dB,且在0.254.0kHz内允许46dB0.254.0kHz,以其平均声压级 为0dB,允许410dB传声增益(dB)0.16.3kHz的平均值4dB（戏剧演出）8dB(音乐演出) 0.1254.0kHz的平均值8dB0.254.0kHz的平均值12dB0.254.0kHz的平均值14dB声场不均匀度（0dB）0.1kHz10dB,1.1/6.3 kHz8dB1.0/4.0kHz8dB1.0/4.0kHz10dB1.0/4.0kHz10dB5.1扩声系统5.1.1总体设计概述音频声压级的设计和扬声器、功放的选择扩声的一般要求： 扩声增益：指扩声系统使室内的声压级按照音源的不同类型达到一定的值，如音乐扩音应达到9598dB平均声压级。最大声压级（空场稳定准峰值声压级（dB）.16.3kHz范内平均声压级103dB0.1254.0kHz范围内平均声压级98dB0.254.0kHz范围内平均声压级95dB0254.0kHz范围内平均声压级90dB；传输频率特性0.0510kHz以0.16.3kHz的平均声压级为0dB,允许412dB且在0.16.3kH内允许4dB0.0638.0kHz以0.1254.0kHz的平均声压级为0dB，允许412dB,且在0.1254.0kHz内允许4dB0.16.3kHz以0.254.0kHz的平均声压级为0dB,允许+4-10dB,且在0.254.0kHz内允许46dB0.254.0kHz,以其平均声压级为0dB,允许410dB。 清晰度： 清晰度是扩声的基本要求。对语言而言，清晰度是可懂度的保证。对于音乐而言，清晰度是声音层次感、力度及声像定位等的保证。不同的声源对清晰度的要求并不一致。 丰满度： 适当的混响时间和混响强度是获得丰满度的条件。 动态余量：在给扩声现场提供要求的声压增益时，扩声系统本身应有足够的动态裕量，使当直源出现瞬间高峰信号时不会因为声反馈而造成系统自激啸叫。一般要求动态裕量不少于6dB。 声像与视觉形象的统一：教室现场扩声不能因为扩声系统设置的不合理而造成声像与视觉形象的割裂，应保证二者的统一。在拾音一环节里所在涉及的要素有：声源、声场和传声器。声源是拾音的对象，它的性质直接决定着我们采用何种方式。声源的情况十分复杂，有语言音响、音乐音响和效果音响等。声场是声源产生的场所，它的性质对声源的传播和性质有密切的关系，也对我们的拾音有重大影响。声场可分为两大类：自由声场与反射声场。在自由声场中，没有任何障碍物对声源的声波产生反射作用，如空旷的原野、消声室等。在反射声场中，有墙壁等障碍物对声波产生反射作用，甚至多次反射，如厅堂、剧场、录音棚等。反射声场中声音的结构可分为直接声、近次反射声（前期反射声）和混响声。直接声是由声源产生的、未经任何反射而直接达到接收者（器）的声波。近次反射声是直接声经过有限次反射到达听者的声波。直接声经过多次反射形成混响声。这三者在不同的声场中的时间过渡特性（延时）与能量比例都不同，因而形成听者对音源的性质、声场的特性（如空间的大小、反射的强弱等）的不同感受，也是传声器选择、设置的重要参考因素。传声器是在拾音环节中我们主要能加以选择、处置的因素，因为实际情况往往是，对于声源、声场我们无能为力，我们不可能随意改变声场的结构，也不可能对声源做出质的改变。我们需要作的事是根据声场的特点（特别是声场的弱点，如有无混响时间过长或过短、有无颤动回声、声聚焦、声影区、声染色等）、声源的特点选择合适的传声器，并合理地设置它们（当然，大多数情况下也需要加效果处理，此在手续章节中论述）。因此，对传声器的性能、原理的了解就显得尤为重要了。传声器可以说是最重要的音频器材之一。它是整个录音扩音链条当中的第一环。通过它拾取的信号质量的好坏直接决定完成的声音作品的质量。因为经后的调音、缩混、录音都是建立在它的基础之上的。前期拾取的声音质量好，为以后的信号处理、记录和还原提供了良好的基础。如果前期拾取的声音质量很差，则后期无论怎样加工处理也无济于事。因此，说拾音是艺术录音成败的关键环节也是不过分的。传声器有不同的工作原理、制造材料和制造工艺。这意味着不同的传声器有着不同的性能和用途。根据需要正确选择传声器的前提是要了解传声器分类和其技术参数。拾音的成功在于根据声源、声场的条件和艺术得理的要求，正确选择、设置传声器。传声器的种类很多,而下列传声器的技术参数是我们选择的主要依据: 传声器灵敏度传声器的灵敏度是表征传声器声电转换能力的一个指标。它的定义是在单位声压作用下，在传声器输出端产生多大电压。灵敏度依据测试情况不同有空载灵敏度、有载灵敏度、声场灵敏度、声压灵敏度等，可以用mV/bar（毫伏/微巴）mV/Pa（毫伏/帕），dB等不同的单位来表示。灵敏度的选择应根据实际需要而定，也并非灵敏度越高越好。如在录制声学乐器时选择较高灵敏度的传声器，在录制鼓类等打击乐时，选择灵敏度高的传声器倒往往容易失真；在录制语言信号时，选择灵敏度相对较低的传声器往往可以避免其他噪声的进入，使声音比较干净利落。在现场扩声中，我们需要信号在场内达到一定的声级，也就是使厅堂会场内有足够的传声增益，因此倾向于选择灵敏度高的传声器具，但这往往会增加回受的可能性。 传声器频率响应特性传声器的频率响应是指传声器的正向灵敏度随频率变化的情况，这种频率响应特性通常用频率响应曲线来表示，通常都是自由场频率响应。使用场合不同，对传声器频响要求也不同，应根据使用场合选择不同频响曲线的传声器。一般地说，频响曲线越宽越好，但也不是绝对的。应从实用效果出发，选择适度的传声器，频响曲线选择过宽，则将不必要的频度也包括进来，杂音加大，尤其在低频扩展了，在现场扩声中会增加声反馈的可能性，因为传声器在低频段的方向性较差。此外，还要从经济角度考虑。但不管选用宽的还是窄的频响曲线，在频率范围内的不均匀度要小，也就易引起反馈。一般说来，讲话的声音频带范围比音乐的频带窄，乐队演奏比独唱、合唱等频带宽。为获得特殊的音响效果或弥补直达声频响的不足，有很多传声器专门设计成不平坦的频率特性。例如针对某些乐器的专用传声器可以是低频提升或高频提升的，播音使用的颈挂式和佩戴式传声器为高频提升的。还有的传声器设计成频率可调式的。传声器指向特性传声器的指向性特性是指传声器的灵敏度随声波入射的方向的变化而变化的特性，因为声波以不同角度（为声波与振膜的法线之间的夹角）入射到传声器的振膜上时，振膜所受到的作用力的大小也不相同，从而传声的输出也不相同。传声器的指向性在高频和低频部分一般都较差，而中频较好。传声器的固有噪声传声器即使在没有声压作用的情况下也会有信号输出，这是因为电容传声器需要加幻象供电，同时还和它的膜片张力及传声器线路有关，动圈传声器的固有噪声和它的屏蔽效应及所处的环境有关。在理想条件下，作用于传声器的声压降至零时所测得的噪声电压，即传声器的固有噪声。噪声电压通常没有突出的频率，而是一个较宽的噪声频带，它决定着传声器所能接收的最低声级动态围的下限。通常用等效嗓声级来表征传声器的固有噪声大小更加贴切。 传声器的等效噪声级理想地，我们认为传声器在没有入射声波时是没有电压输出的，而把传声器的固有噪声看作是某个作用在传声器上的与其固有噪声相等的压级。电容传声器的等效噪声（A计权）应小于或等于26dB。优质传声器的等效噪声级在20dB，动圈传声器在使用中应注意在磁场中引起的感应噪声。传声器的谐波失真声源经传声器拾音后，多了或少了某些频率与谐波，就产生非线性失真，也称为谐波失真。非线性失真是由于传声器换能与放大过程中出现非线性造成的，它主要决定传声器动态范围的上限。传声器的输出阻抗从传声器的输出端测得的交流阻抗就是该传声器的输出阻抗（一般以1000Hz的阻抗值为标称值）。通常使用的传声器按输出阻抗的大小可以分为低阻传声器和高阻传声器两大类。根据国家标准“传声器通用技术条件”中规定，阻抗优选值为：低阻200、600，高阻2K。输出阻抗额定值的允许误差不超过30%。大多数电容传声器具的输出阻抗数值为：200动圈式传声器的输出阻抗一般为200、600。还有少数传声器制作成高阻输出，满足一些特殊用户的需用。在和调音台功放配接使用时，调音台或功放和输入阻抗要大于传声器输出阻抗的3-5倍，这时传输效果最佳。最佳配接值为动圈传声器的负载阻抗要大于传声器输出阻抗的3倍以上，电容传声器的负载阻抗要大于传声器输出阻抗的5倍以上。传声器的最大声压级在强声压作用下，传声器会产生谐波失真，声压愈高，谐波失真愈大，谐波失真的最大允许值时的相应声压级为传声器的最高声压级。一般电容传声器的极头振动膜片使用3-6m厚的涤纶薄膜，在高声强时，会产生变形，从而导致失真。而动圈传声器的振动膜片采用的20-30m厚的聚碳酸脂薄膜，它承受的压强要比电容传声器高，因此在拾取高声压级的信号时，应选用动圈传声器。传声器的动态范围传声器所能接收声音的大小，上限受谐波失真的限制，下限受固有噪声的限制。因此，传声器的最高声压级减去等效噪声级就是传声器的动态范围。在拾取象交响乐这样大动态的声源时应选用动态范围大的传声器。传声器的信噪比信噪比是表征传声器信号电压和噪声电压比值的参量，信噪比越大，说明传声器的灵敏度高或噪声电压小，其性能好，否则反之。传声器的技术参数是传声器性能的一种客观反映，是我们选用传声器的客观依据。但传声器技术指标并不能完全反映传声器质量的优劣，有时各项指标都很高的传声器具，在实际使用中却并不一定能获得满意的效果。传声器的选用主要根据声源的具体情况、声场的具体情况来决定，而非指标越高越好，价格越贵越好。声压级及功率核算在会场扩声中，话筒（或扬声器）可看作声源，其直达声压级Lp可表为：Lp=Lo+101gPL-201gr式中PL为加到话筒的电功率（W）；r为话筒与被测点的听音距离（m）；Lo为话筒的灵敏度（dB），即在话筒加上1W电功率时在轴向1m处测得的声压级。从上式可以看出，若话筒的电功率加倍，即101g（2PL）=3dB+101gPL，则声压Lp增加 3dB；若听音距离加倍，则声压级Lp减少6dB。在已定的听音环境中，人声至少应有70dB的声压级，在设计一个系统的声功率时，应该略高,一般应以75dB声压级为标准，并且要为系统留出10dB的余量以满足峰值信号及安全上的要求。也就是说系统应安全地工作到85dB声压级。工程上应从高可靠和大动态范围的放声出发计算，应取10dB余量，故此，听众距离话筒1米处的基准声压级应为： 85dB+10dB=95dB，任何听音环境中的听众都不是距离话筒1米远，而是任意距离，这里十二楼教室现场听众距话筒系统（扬声器）的远处听音距离为16米，这就是说16米远处的听众要求有100dB的声压级时，按自由声场的衰减量，每距离增加1倍时，声压级按6dB规律下降，因为16米是4个倍距程（1-2,2-4，4-8，8-16）所以要使听众在16米处能感受到有100dB的声压级须再增加24dB即:100dB+24dB=124dB。按国家有关标准的规定，语言为主的厅堂一级扩声标准中队最大声压级的规定为90dB，我们的选择完全符合最高的标准。5.1.2扬声器和功放设备选型和布置方案合理的扬声器布置和选型，决定了音响扩声的设计目标和实际效果，音乐厅的扬声器布置需体现以下设计目标：达到足够的声压级具有均匀合理的声场分布具备良好的音质尽可能减小本底噪声有适当的传声增益保证有足够的清晰度声像与图像保持基本一致系统的特性指标要求符合国家一级音乐规范及指标针对多功能厅客观实际情况，为了获得良好的音响效果，应对音响系统的三大重要设备音源设备、功放设备和重放设备（即扬声器系统）进行重点选型，音源及功放设备虽对系统音质影响较大，但只要技术指标符合要求，性能稳定，选型得当，基本上对整个系统影响不大。然而，重放设备扬声器则不然，其选型与布局是整个扩声系统规划和设计的关键，由于声学特性多个重要技术指标以及最终的音响效果与其关系密切，因此，对扬声器的选型及布置尤为重要。根据设备选型原则，扬声器我们均选用美国本土生产，国际著名品牌QSC的KW系列的优秀产品。考虑到多功能厅的应用功能以及场地的实际大小和声场情况，并且结合业主的使用要求和系统功能需要，在系统设计时总共使用了18只有源扬声器，保证整个多功能会议室的扩声效果可以符合设计需求。美国QSC的KW 系列扬声器可在任何场所安装，不单备有极品音乐会的音质， KW系列拥有非常高的输出，配合近、中和远投射的单元，两路配置，并可作固定安装或作可移动用途。1）扬声器多功能厅扩声系统采用了左中右三声道立体声道系统的设计，其中，中置声道扬声器由2只KW152组成，吊挂安装在舞台中上方。左、右声道扬声器组分别由1只KW152全频主扬声器组成，与中置扬声器平行吊挂在舞台口两侧，分别覆盖中后区听众区域,并辅以台口两侧各2只KW153拉声像扬声器作为拉声像作用。系统还配有2只KW181紧凑型超低频扬声器。这样的系统设计分布，使扬声器组能有效地覆盖整个音乐厅多功能厅的听音区域，使大多数座位均能享受到立体声的效果。增加整个会场的声场均匀度，配置了8只K8。另外，系统还配备2只窄角度舞台返送扬声器K12，供演出团体演出使用。5.1.3 调音系统调音系统是整个系统的操作中心，一旦出现严重故障，轻则影响演出效果，重则造成个系统瘫痪。由此可见调音系统的可靠性是至关重要的。在系统中调音台选择的是世界著名品牌英国Soundcraft，其产品质量在遍布世界的演出使用中已得到了认证。主要性能如下：5.1.4音源及音频信号处理系统音乐厅音源及音频信号处理设备由以下组成：序号设备名称设备型号数量品 牌1数字音频处理矩阵DSP322ua1台美国QSC2CD机01U1台日本 TASCAM3MD机MD-02 1台日本 TASCAM416轨硬盘录音机AW16G1台YAMAHA在音乐厅设置了一台DSP322ua数字音频处理器，所有的音源信号输入DSP322ua数字音频处理，经处理、分配、切换后输出功放。DSP322ua字音频处理是集增益、均衡、压限、切换、分频、滤波等功能于一体的数字系统控制器。基本取消了以往传统模拟系统里形式各样、使用复杂的各种处理设备，减少了繁复的接线，整个系统组成更加简洁、可靠。通过计算机，可以对DSP322ua数字音频处理内的设置进行方便、快捷的修改、调整，调节灵活方便。并可以根据使用场合的不同，预先设置好不同的参数，在需要时方便地调用。而在正常使用状态下，DSP322ua数字音频处理可以不依赖外部控制计算机而独立工作。 DSP322ua与QSC的功放和信号处理器具有同等音频动态范围，优质的A/D和D/A转换技术以及频宽，保证了在音频链路内的性能。DSP322ua除了复杂的音频功能之外，它还具有多种控制功能，时钟/日历调度系统可一次性的或是重复性的事件进行编程。这种调度有多种选择，可以设定为每年、每月、每周、每日、每小时或者甚至更短的时间间隔。此外，也可以每天来设置编程。在设备或整个DSP322ua系统内的故障可随时被自动检出，如有必要，还可在PC机的屏幕上显示出来或者被发送到外部的站点。全面的控制，网络为系统设计人员提供一个全面并易于使用的界面来控制所有的DSP322ua数字矩阵或功放，从分配宏指令