体育馆优化方案.doc

阜阳体育馆音响扩声系统优化方案一、总体概述由于原设备清单与原设计图纸存在较大出入，现根据原设计图纸调整设备清单，并原设计基础上作优化，设备选用在行业里表现出众的优质进口品牌等。具体有如下调整：1、 原清单DVD机更改为CD机，2、 取消原清单中自动混音器，3、 根据图纸，音箱专业功放数量由原来12台增加到18台，数字音频矩阵数量由原来2台增加到3台，4、 东西看台音箱由原来两边各三只增加到两各六只，5、 南北看台音箱由原来两边各12只点声源全频音箱更改为两边各三套可扩展垂直线性阵列扬声器，每套线阵由非常紧凑的双8寸线阵扬声器模块组成，6、 根据图纸，专业信号线由于RVFP2*0.3更改为RVVPSN2*0.37。20二、方案设计依据1、 以甲方提供的场地图纸和文件要求为设计依据；2、 体育馆扩声特性指标GJ/T131-2000；等级特性指标最大声压级传输频率特性传声增益声场不均匀度系统噪声一级105dB以125Hz4KHz平均声压级为0dB，在此频带内允许4dB的变化（1/3倍频程测量）；63Hz125Hz和4KHz8KHz的允许变化范围由图4.1.3-1确定125Hz4KHz平均不小于-10dB中心频率为1KHz、4KHz（1/3倍频程宽带）时，大部分区域不均匀度不大于8dB扩声系统不产生明显可觉察的噪声干扰（如交流噪声等）二级98dB以250Hz4KHz平均声压级为0dB，在此频带内允许-6dB4dB的变化（1/3倍频程测量）；100Hz250Hz和4KHz6.3KHz的允许变化范围由图4.1.3-2确定250Hz4KHz平均不小于-12dB中心频率为1KHz、4KHz（1/3倍频程宽带）时，大部分区域不均匀度不大于10dB扩声系统不产生明显可觉察的噪声干扰（如交流噪声等）3、 民用建筑设计规范；4、 城市区域环境噪声标准GB3096；5、 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范；6、 公共体育场馆建设等级标准；7、 体育建筑设计规范；8、 民用建筑电气设计规范；9、 声系统设备互连的优选配接值GB14197-93；10、 客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法GB/T14476-9311、 我司多年大型体育场馆设计、施工的经验；三、详细优化介绍3.1、扬声器选型原设计图纸选用是线性阵列扬声器，而原清单选用为15寸点声源全频扬声器，下面我们详细说一下两者之间的差异。3.1.1、点声源和线声源在扩声系统中，分为：点声源和线声源。线性阵列就是基于“线声源”理论研发的。理想的状态下，线声源：扬声器距离听音者每增加一倍距离，听音面积增加2倍；点声源：扬声器距离听音者每增加一倍距离，听音面积增加4倍。所以点声源增加一倍距离衰减10log1/4=-6dB；线声源增加一倍距离衰减10log1/2=-3dB。也就是说，在理想状态下，线声源在较长的距离上比点声源衰减的要小一倍。这就是大型体育场馆使用线性阵列的缘故。比如在阜阳体育馆中，体育馆北面区域有3层观众席，声音的最大投射距离约为26M，如果选用点声源扬声器，距离增加一倍声能衰减6dB，根据公式20lg26=28(dB) ，我们可以得到，声音在这段距离中将会衰减28dB，结合国家体育馆声学二级标准的98 dB，我们可以得到，发生点的最小声压级为98dB+28dB=126dB。原清单选用音箱最大持续声压级为123dB的音箱DM415。所以无法满足二级体育馆最大声压级指标要求。如果选用线阵扬声器，距离增加一倍声能衰减3dB，根据公式10lg26=14(dB) ，我们可以得到，声音在这段距离中只会衰减14dB，结合国家体育馆声学一级标准的105dB，我们可以得到，发生点的最小声压级为105dB+14dB=119dB。我们优化清单中选用音箱最大持续声压级为129dB的线阵EVA-2082S/1220。可以满足一级体育馆声压级指标要求。3.1.2、声干涉问题同时在大的场地扩声一两只喇叭是达不到要求的声压的，而多只普通点声源音箱组合又会产生声干涉。线性阵列组合解决了声干涉。为了说明它的原理打个比方，想想我们向水中扔石子时会发生什么，如果我们向水中扔一块石子，就会从石子入水的地方扩展开圆形的波纹，如果我们向水中仍一把石子，我们会看到什么是所谓混乱的波场。如果我们向水中扔一块与那把石子一样大小和重量的大石头，我们就会看到跟扔一块小石子一样的圆波纹，不同的是其振幅非常大。如果把那把单独的石子全部粘到一起，则其效果和大石子是一样的。如果我们能用一些可分别运输和操作的单独的扬声器，创建一个单个的声源，是线性阵列组合的目标，即可以提供一个总体上连贯的、可预测的声场。所以可调整的单一声源为特性的声透镜垂直阵列，它的意义和价值是显而易见的。极小的垂直辐射角使音箱之间不会有声音的叠加，声干涉就不会产生。从而达到一个高标准、高声压级、高覆盖面的音响系统。3.2、主要产品参数对比 3.2.1、原清单设备参数DESFINE DM415 系统组成：15，二路二单元 扬声器：低音 M1530 高音 C4425E+H42192号角 阻抗： 8 功率： 350WRMS，1400WPEAK 灵敏度(1W1m)： 98dB 最大声压级（峰值）： 129B 覆盖角度(水平垂直)： 9040 分频点：2kHz 频响范围： 40Hz18kHz 连接插口： NL42 吊装点（个）：12 音箱净重： 34Kg 音箱毛重： 38Kg 音箱尺寸(宽高深)： 514mm690mm445mm 包装尺寸(宽高深)： 570mm740mm480mmMA1603 8立体声/单通道额定功率：550W4立体声/单通道额定功率：850W8桥接额定功率：1460W4桥接额定功率：1920W频率响应特性(+0/-0.2dB)：20Hz20kHz信噪比：102dB(A计权),(20Hz20kHz)总谐波失真系数：0.03%(额定功率在41KHz时)互调失真系数：300：1 分离度(A计权)：70dB输入阻抗：平衡输入为20K，不平衡输入为10K转换速率：40V/us保护：直流保护、电路熔断器、过热保护、短路保护机架空间：2U 净重：23Kg3.2.2、优化后清单设备参数产品介绍： Electro-Voice介绍了为固定安装市场推出的EVA (Expandable Vertical Array 可扩展至垂直阵列) 系列扬声器。作为EV创新家族的一部分，EVA提供了音乐会线阵列在一个新的、简单的格式的好处。EVA模块可以方便快捷地进行组装到带有明确界定范围的充分带宽线阵列中，没有常规音乐会线阵列产品安装需要的复杂的安装和驱动器设置。 EVA-2082S是一款非常紧凑的双8寸线阵列扬声器模块。最多8只EVA-2080S模块可以组成一个结构简单但性能卓越的线阵列，该线阵列没有巡回演出用线阵列系统的繁复。每个扬声器模块含有2个相同的部分，每个部分又包括一只EVS2008 8寸低频单元和一直安装有2只DH2005 1.25寸高频压缩器的Hydra平面波发生器。一组三只EVS2008S扬声器模块需要1050W功率推动，最高声压级可达135dB。由两种垂直覆盖角度（6和20）的扬声器模块经过优化组合构成的线阵列，可覆盖深度从12米到60米场地。扬声器模块有两种水平覆盖角度（90和120）可选，对所有场地都有良好的适用性。EVA-2082S/1220 每只EVA扬声器模块均有90和120两种水平扩散角可选。EVA扬声器模块经过特别声学设计科与其它型号的EVA扬声器模块一起使用。多种扬声器模块组合成的线阵列允许EVA精确的覆盖各种场地，用于近场覆盖使用的20垂直扩散角的扬声器模块有两个版本：2082S/1220(12020)和2082S/920(9020)。产品特点： 紧凑的双8寸线阵列扬声器模块 20垂直扩散角 90和120两种水平扩散角 用于近场覆盖 3种涂层可选，包括2种全天候模式 EVADA辅助设计软件 单个功放通道可供驱动配置的整个阵列产品参数：EVA-2082S/1220频率响应（-3dB）：60Hz-19kHz频率响应（-10dB）：45Hz-20kHz推荐高通频率：50Hz灵敏度：104dB最大声压级：129dB持续 ，135dB峰值功率：350W（EIA）、1400W（Peak）水平覆盖角度：120垂直覆盖角度：20低频单元：2EVS2008 8”（203mm） 高频单元：4DH2005 1.25”(32mm)分频频率：1740Hz阻抗：标称16，最小12箱体材料：多层板EV Coat涂层尺寸：（高宽深）：512.2596.6369.1mm重量：36.8kgEV TX1152音箱最大声压级133dB灵敏度100dB频率响应（-10dB）40Hz-20KHz频率响应（-3dB）55Hz-20KHz覆盖角度60*40持续/节目/峰值500/1000/2000W低音单元SMX2151高音单元DH3分频点1650Hz标准阻抗8Ohms重量27.8kg体积776*446*446mmEV Q1212功放系列功放,他独有过热保护功能，大动态音频限制器，峰值电流限制器，软起动开启延时控制以及直流故障及短路负载保护功能都可以从各个方面对功放本身进行保护。低噪音变速散热扇，气流方向由前至后，多到百份之三十的功率上限空间充分保证了功放在工作时候的散热问题。可于2负载下安全运作。阻抗：248额定输出功率（1KHz，THD=1%）：1800W1200W750W额定输出功率（20Hz20kHz，THD=110dB输入阻抗（20Hz 20KHz，平衡）：20K阻尼系数（100Hz / 1KHz）： 300频率响应（+0 / -3dB，1KHz）：10Hz 40KHz总谐波失真：0.03%电源消耗功率（1/8最大输出功率4）：850W体积（高宽深）：88.1483421.5mm净重：17.7kg3.3、主要品牌对比 3.3.1、原清单主要品牌（DESFINE迪斯）DESFINE迪斯品牌创建于1993年，品质优良，产品五年保证。迪斯产品成功应用于大中型室内外流动演出场所、户外全天候专业扩声场所；固定安装在体育场、体育馆、剧院、教堂、赛马场、高级会议中心、学术报告厅、多功能厅；以及各类夜总会、歌舞厅、迪厅、酒吧娱乐场所等。迪斯产品不断追求技术领先、品质卓越、稳定可靠、服务完善。3.3.2、优化后清单主要品牌（美国EV）创立于1927年的Electro-Voice为全球最主要的专业电声设备生产供应商。作为专业音响领域公认的技术先驱，EV产品在演艺中心、剧院、体育场馆、教堂、电影院、夜总会、交通枢纽以及现场音乐会中无处不在。同时，广播业、全球巡回演出业、固定安装、扩声、音乐重放等应用领域都在使用EV设计和制造的高品质产品。EV通过提供卓越音响产品赢得良好声誉，同时致力于持续创新。无论是话筒、音箱、功放还是信号处理器，EV提供的解决方案总是追求更好的表现和可靠性。附EV部分工程案例四、相关优化建议 4.1、吸声与反射处理体育馆的形体在建筑设计时已经确定。因此，首先要注意体育馆形体各主要反射表面，使早期反射声能可以均匀地到达观众席，并防止出现物理缺陷。在形体设计时，要充分利用直达声，因为直达声的强度大小直接影响声音的响度与清晰度，本设计中，体育馆平面大致为矩形，由于高度较高，在利用直达声的同时，注意防止出现回声。体育馆各面要做吸声处理，本设计中，吸声材料均匀分布，将吸声材料与反射面交错搭配布置。在形体设计时，要防止出现声学缺陷，如回声、声聚焦以及颤动回声等。当天花和侧墙的反射声与直达声的声程差超过17米时，就可能出现回声。因此， 在本设计中，采用墙面吸声、扩散，改变反射角度以及顶棚网架板下喷吸声纤维素等办法消除可能出现的物理缺陷。1、 体育馆屋顶体育馆屋顶采用暴露屋顶屋架、不设吊顶的结构形式，从而使容积剧增。对此，为了控制混响时间，必须培植大量的吸声结构，但又不受造价和处理面积的限度。因此，如何用最小的声学处理面积获得尽可能大的吸声量，是控制混响时间的关键。采用顶棚网架板下喷宽频带强吸声植物纤维素是有效而经济的手段。2、 侧墙比赛大厅四周侧墙的设计要尽可能消除侧墙之间的回声和颤动回声，比赛大厅四周看台侧墙全部采用强吸声材料结构，下半部分使用条缝穿孔吸声板，上半部分采用FC穿孔吸声板。3、 矮墙比赛大厅四周矮墙由于建筑设计时已设计成坚硬的平行平面，因此，很容易导致回声和颤动回声，在本设计中，矮墙作了扩散处理外，还采用强吸声处理来减弱回声，在设计时，采用条缝穿孔吸声板。 4、玻璃窗 比赛大厅侧墙上有大片玻璃，由于玻璃面积大且吸声系数低，易引起声缺陷。因此，在本设计中将窗玻璃向上倾斜5度，把声音反射到体育馆屋顶顶棚网架板下吸声纤维素处。5、地面体育馆比赛大厅地面设计拟采用硬木做架空运动地板。6、座椅比赛大厅内座椅的声吸收在总吸收声量中占有较大的比例，因此，座椅的吸声对比赛大厅的混响时间具有较大的影响。在本设计中，要求尽量采用吸声量较大的座椅。3.1.6 吸声与扩散反射处理体育馆比赛大厅各界面吸声材料和扩散反射处理应均匀布置，可采用强吸声材料结构布置。在比赛大厅侧墙四周构成强吸声材料结构以防止形成回声和颤动回声，同时侧墙表面应有一定的机理。比赛大厅四周看台侧墙采用强吸声结构，下半部分使用条缝穿孔吸声板，背贴无帆布基层，后放50mm厚32K超细玻璃棉板，背后空气层100mm，穿孔板设计尽可能吸频声。上半部分采用FC穿孔吸声板，背贴无帆布基层，后放50mm厚32K超细玻璃棉板，背后空气层100mm，穿孔率P=19.6%和P=5.5%两种，交替布置。矮墙表面采用强吸声处理，采用条缝穿孔吸声板，背贴无帆布基层，后放50mm厚32K超细玻璃棉板，背后空气层100mm。顶面钢架处采用喷K13宽频带强吸声植物纤维素，面积为整个顶棚，厚度25mm。主席台和看台地面采用地胶板地面，比赛大厅地面采用运动型地板。4.2、音响系统线路管线敷设规范体育场场音响系统工程的安装、线路管线敷设工艺将严格按照国际IEC通用标准：GB50303-2002 【建筑电气工程施工质量验收规范】GB50055-93 【通用用电设备配电设计规范】GB50052-95 【低压配电系统设计规范】音箱插头和音频接插件采用高质量产品，以保证音响系统的正常可靠的运行。话筒线采用双股平衡方式传送，以减低杂音。话筒预埋线均采用双重屏蔽方式，以隔离干扰。控制室内管线设计采用交流强电与信号弱电分离走线方式。所有的管线均为暗线布置，其方式为桥架及地槽。音响系统的设备采用机柜安装的方式，并考虑器材独立通风的设计。音响系统建议采用市电和备电双供电系统。音响系统电源必须采用独立的接地系统，标准按照国家有关“低压配电装置安装规范”实施。1 扩声系统的功率馈送应符合以下规定：（1） 采用定阻输出（2） 馈电采用聚氯乙烯双芯多股铜芯导线穿管敷设。自功放输出端至最远扬声器（或扬声器系统）的导线衰耗不应大于0.5分贝（1000赫兹），根据体育馆面积，建议选用2芯4平方音响线。2扩声系统的功放单元应根据需要合理配置，符合以下规定：（1） 对前级分频控制的扩声系统，其分频功率输出馈送线路应分别单独分路配线。（2） 同一供声范围的不同分路扬声器（或扬声器系统）不应接至同一功放单元，避免功放设备故障时造成大范围失声。或采用功放备份。3系统设备之间的连接按以下