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文档简介

1、设计依据1、GB3241声和振动分析用1/1和1/3倍频程滤波器2、GB3661测试电容传声器技术条件3、GB3785声级计电、声性能及测量方法4、GB3947声学名词术语5、GB4959厅堂扩声特性测量方法6、GYJ25厅堂扩声系统声学特性指标7、中华人民共和国广电部GYJ 2586广播电影电视部部标准8、GB3096-82城市区域环境噪声标准规划设计一、工程概述此方案主要是为*设计一个电影院。此电影院是一个约540平方米的*形建筑,高 约3.5米,长30米,宽18米。这里我们主要介绍电影院的设计。首先是电影还音系统的B环局部一一功放与扬声器的基本特性,以及声场设计方法,同 时对我国目前影院

2、内使用最多的电影立体声功放与扬声器予以介绍。自1995年道尔比电影立体声引入我国以来,国内电影立体声事业获得长足开展,特别 是数字电影的开展,极大地推动了我国的电影科技进步。现在,我国的城市影院已绝大局部 改造为SR型立体声或数字立体声声电影院,电影院声学环绕的改善,音响系统质量的提高, 已日益受到重视。电影院音响系统涉及范围较广,它包含电影院内的建筑声学设计与全部还 音系统及其设计。现代电影院扬声器系统是高科技推广方面产物,是精湛工艺的结晶。它不仅要具有悦耳 的音质,清晰的语言可懂度,更要能承受“惊天动地”的动态压力。专业我公司牌扬声器完 全做到了这一点,这就是我公司音响有普及中国市场,涉足

3、国际市场,深受用户青睐的成功 之处。图1增益频率响应曲线失真频率响应曲线亦称功率带宽,它是指功率放大器工作在1/2额定输出功率状态下, 各频率成分均小于总谐波失真额定值的频率范围。图2为高保真功率放大器的失真一频率相 应曲线,为了保证大功率输出状态下放大器音质依然良好,其频响范围在总谐波失真系数小 于0.1%的情况下,须在1060 kHz范围内不均匀度低于3dB。图2失真频率响应曲线失真度失真度是指功率放大器非线性畸变状况,考虑静态指标有谐波失真、交越失真、削波失 真、相位失真和互调失真;动态指标有瞬态互调失真等。对于晶体管功率放大器,只要加入 相当量的负反应就可以到达相当高的谐波失真水平(目

4、前已可降低到0.01%以下)。但是, 即使特别小的谐波失真,在主观听声中仍感到声音发硬,高频发毛,不如比它低两个等级的 电子管功率放大器音质好。这是因为晶体管功率放大器的过荷失真是硬的,如图3所示,在 过荷点后,非线性畸变迅速增加,输出波形如刀削,而电子管功率放大器过荷曲线较平缓, 输出波形失真虽扁但仍有弧度。由于现代音乐冲击成分多,为了获得良好的音质,晶体管功 率放大器应有较大的输出功率,通常其输出功率至少大于电子管功率放大器输出功率2倍以 上才能到达相当效果。瞬态互调失真是晶体管功率放大器的严重弊病之一,它是由于放大器使用了深度负反应 而伴随着深度滞后补偿而引起的。为了防止出现瞬态互调失真

5、,应尽量采用全对称电路结构, 提高晶体管的截止频率(fr)值,使放大器的开环频响好,降低整个放大器的开环增益,只 使用2025dB的大环路负反应,增加局部负反应,使放大器的各级具有最大带宽和线性,将 开环增益控制在4455dB;在放大器稳定工作条件下,设法去掉消振电容,改滞后补偿为超 前补偿等等。转换速率功率放大器的转换速率的定义是放大器瞬时输出电压上升(或下降)的最大时间变化率, 即输出电压对时间的最大导数(dv/dt)o它反映了放大器跟随能力的大小,可用来作为评价 放大器瞬态失真一一“亏损失真”的一种方法。由于现代立体声音乐节奏强烈,信号变化量 大,而且又有较多中、高频分量的打击乐器,这就

6、要求放大器须有跟得上输入信号跃变的速 率。功率放大器的转换速率可以用使放大器获得最大输出的10kHz大振幅方波信号作为源 电动势测量,方波的上升(下降)沿要十分陡,然后用示波器的纵轴刻度(V/hs)和横轴 刻度(t/div)计量放大器输出方波信号前沿(后沿)的10%90%间电压变化值at,计算Av 与at的比值,可得到功率放大器的转换速率。转换速率低的功率放大器瞬态响应差,而转换速率相当高(数百v/ u S)的功率放大器, 稳定性差,而且还有可能引入噪声和干扰。转换速率究竟以多大为最正确,目前尚无定论,根 据信号源与听感要求,转换速率在30100 V/US的功率放大器比拟符合需要。 输出功率功

7、率放大器的输出功率是指在额定负载阻抗下,放大器不失真的输出功率,亦称额定输 出功率。在额定输出电压不变时,降低负载阻抗,放大器不失真的输出功率称为放大器的最 大输出功率。功率放大器的输出功率可根据使用场合,负载状态去选择,专业功率放大器可 有从501200W等各种系列。由于晶体管功率放大器过荷后将会产生迅速增加的非线性畸变, 见图3。为了保证节目的一定动态范围和音质的明显改善,晶体管功率放大器的额定输出功 率应远远大于实际使用需要的平均输出功率,通常应有5-10倍的功率储藏传余量。这是与 电子管功率放大器实际使用的不同之处。阻尼系数阻尼系数的定义为功率放大器的额定阻抗(即扬声器阻抗)与输出阻抗

8、比值,它是指功 率放大器对扬声器电阻尼的大小,也反映了功率放大器与扬声器的配接关系。扬声器阻抗不 能用纯电阻代替,它是随频率而变化的。实际放声时,各种频率成分都存在而且不断变化, 扬声器振动自身产生的反电动势又回送给功率放大器,这种阻抗的变化、频率的波动和反电 动势的“逆电效应”,会使功率放大器产生瞬态失真,严重影响音质,因此功率放大器必须 有一定的阻尼系数。阻尼系数过小(放大器输出电阻大),低音扬声器在声音停止后仍留有阻尼余振,产生 欠尼现象,音质不清脆。阻尼系数过大(放大器输出电阻小),会产生过阻尼现象,瞬态特 性变坏,声音发干,明显影响音质。为了获得各类扬声器的阻尼匹配,功率放大器应有较

9、大 的阻尼系数,高保真功率放大器的阻尼系数设计在20100。信噪比功率放大器的信噪比是由输入级晶体管和反应电阻决定的,通常功率放大器的信噪比应 高于前置系统的信噪比,较好的功率放大器信噪比应到达lOOllOdB。别离度双通道立体声功率放大器的别离度可用左、右两通道的信号串音衰减来表示。理想状态 下的串音衰减应为无穷大,保证左、右两通道完全别离,实际的高保真立体声功率放大器的 串音衰减应270dB。3.3.影院音响系统设计的技术要求3. 1.足够的响度(声压级)影院观众厅内,在没有噪声干扰情况下,观众听到的重放声应既不感到费力,又不感到 震耳。通常要求有85dB的平均声压级,考虑到音乐高潮的不失

10、真重放,可再留有10dB余量, SR系统应有15-20dB余量,数字立体声系统应有20-30dB动态余量。3. 2.均匀的声场分布声场分布均匀,可保证整个电影院内各点声能分布均匀,各区域内观众听到的响度基本 一致。通常,均匀的声场分布应保证整个电影院内最大声压级和最小压级之间不超过6dB, 最大声压级(或最小地质压级)与平均声压级之间不超过3dB。3.3.合适的混响时间混响时间是影响影院观众厅音质的一个重要参数,混响时间控制合适就能提高语言清晰 度和音色饱满度,有助声像定位,同时增加响度和声扩散。对于电影立体声所要求的观众厅 最正确混响时间,可按其实际容积V (单位:立方米)由公式求得,亦可由

11、图10中查得(均 以500-1000HZ为基准):0.03 281V0 -55355 RTeo 0.07053 V0 287555(6)34具有良好过渡特性的频率特性:电影院内声场频率特性可以两个方面评价,一个是混响时间频率行性,另一个是声场特 性的频率特性。混响时间频率特性是指电影院内所要求考核的各频段在各个频率的不均匀性,通常要求电影院混响时间频率特性具有平滑的过渡,没有较大的起伏,并且允许低频混响时间稍有提高,高频混响时间稍有降低。对于电影立体声要求的混响时频率特性的允差范围可参见表4和图11畲)81(x叵Eff建图10观众厅内所要求的混响时间与其容积的对应关系35信噪比应满足要求:噪声

12、对正常听觉会产生干扰和掩蔽作用,影院内噪声应低于42dB(A),或符合NC35噪 声曲线要求,SR型立体声影院内噪声应低于38dB (A),或符合NC30噪声曲线要求,数字 立体声影院内噪声低于35dB(A),或符合NC25噪声曲线要求。以保证重放信号在最小声压 级位置上应大于30dB的信噪比。3.6.最大供声距离为了保证电影还音直达声的主导作用,最大供声距离应为临界距离的34倍。3. 7.消除音质缺陷回声、颤抖回声、声聚焦、强前次,长延迟反射声等音质缺陷会破坏电影重放的音质, 应予以消除。4.观众厅电声技术特性1主声道主声道宜采用电子分频4. 1.2主声道的峰值声压级为103dB,并均留有3

13、dB的功率余量。4. 1. 3主声道的频率特性应符合表5o表5主声道的频率特性倍频程中心频率f倍频程中心频率f频率特性要求允差50Hz以下-6dB/倍频程3dB50Hz-2KHz平直2KHz-10KHz-3dB/倍频程10KHz-16KHz-6dB/倍频程环绕声道左、右两边环绕声道的峰值声压级均为lOOdB,并均留有3dB功率余量。环绕声道的频率特性应符合表6。表6环绕声道的频率特性倍频程中心频率f频率特性要求允差100Hz以下-4dB/倍频程3dB100Hz=4KHz平直4KHz-8KHz-4dB/倍频程8KHz以上9dB/倍频程次低频声道次低频的峰值声压级为113dB。次低频的频率范围为2

14、0-120Hz5.影院音响系统的总体设计根据上述要求,可对影院音响系统进行总体设计,其内容包括声源总功率的估算, 设备选型,系统连接等方面内容。声源总功率的估算实用声压级的计算,可近似表述为:Lp=L$+1 Olgw+10lg(Q/4 n rM/R)tlOlgn其中:中:Lp:电影厅内距离r处声场声压级Ls:扬声器的灵敏度W:扬声器的驱动功率r:测试距离,对于主声道与次低频声道r可取放映距离的2/3,对于环绕声道, r可取电影厅的宽度R:房间常数n:放声扬声器的数量式是在各声道距离r处轴向测试的声压级,倘偏离轴向。角度,那么应为:Lfl=U + Olgw+10lg(Q/4 n J+4/R)+1

15、0lgn+201gD( 0 )其中,D(0)为扬声器的指向性函数,20 IgD(O)为偏离轴向。角度后的声压级衰减量,实 际应用中,电影厅内各声道的指向性覆盖必须保证均匀到位,因此只要在具有恒定指向性扬 声器的覆盖范围内,其衰减量也必定在6dB之内。根据式验算各声道峰值声压级的具体步骤为: 根据电影厅的容积,按“标准”要求进行该电影厅的建声设计,求出电影厅的平均吸 声系数如 吸声量Sa,同时计算出房间常数R。 由电影厅的放映距离,选择合适的主扬声器,次低频扬声器、环绕声扬声器及相应 数量,并查出对应扬声器的灵敏度,功率及指向性因数等项技术参数,同时选择与之相匹配 的功率放大器。对于采用多数量扬

16、声器的声场,应将其数量n统计上,如果采用多台功率放大器驱 动,那么其驱动功率也应乘以n倍。(4)对于偏离轴向的声场,应将其指向性函数值(即偏离轴向倾斜角的衰减dB值)一 并计入。由公式或可以计算出各声道扬声器的峰值声压级,然后对照“标准”验证,只要有 3dB的余量就足够了。 计算时须注意,主扬声器的左、中、右三路均分别覆盖整个电影厅声场,应单独进 行计算,环绕声扬声器由多台构成左、右(或左后、右后)声道,可按各声道分别计算,次 低频扬声器可由多台构成,并由多台功率放大器分别驱动,计算时应考虑互耦效应。实际工程中,往往是知道了电影厅的几何尺寸与混响时间,如何根据标准中所规定的各 声道声压级,去进

17、行定性分析与定量估算,进而选择对应功率值的扬声器与功率放大器。为估算方便,可对式进行如下简化, 设定扬声器为恒定指向性,其指向性有度为水平900,垂直400,根据Molloy公式 可以计算出:Q=12.8o(2)略去4/R,视混响声场为直达声场,将略去局部作为功率余量的一局部 测试点在各声道的轴线上,与声源相距r,将Q/4兀的比值近似为1。由上述简化原那么,式可变为:LP=LS+101gw-201gr+l Olgn(10)为求出所需功率 数值,式可变为W=10 /10)例如,电影厅内所用G4型主扬声器的灵敏度为100dB,测量点距主扬声器距离为24m, 求出获得85dB的平均声压级所需要驱动功

18、率(WP)与到达103dB的最大声压级所需要驱 动功率(WD)。Wplo(85-l00+201g24)/l0=18.21 (W)WD = 10(l3-M)0+20lg24)/l0= 1149 27 (W)根据上述功率要求,可以确定主扬声器系统的功率要求,选择合适的功率放大器。同样 也可以根据次低频扬声器和环绕声扬声器的声场声级要求,采用同样计算方法可以先选定次 低频扬声器和环绕声扬声器的型号和数量。由扬声器系统总的功率数量以及分布状况,选用 合适的功率放大器,确定放大器的功率及数量(包括备用数量)。7.电影厅声场设计主扬声器系统三只主扬声器置于银幕后构成阵面型立体声重放系统,使观众既有明确的方

19、向感,又能 随画面影像移动而感到声像称动,克服声像空洞现象。三只扬声器的电声性能应基本一致。 即:相位特性与频率特性应一致,经调整后声级相同,通道串音串减应大于30dBo 主扬声器系统的声场设计要点为: 主扬声器的间距应尽可能大,为了扩大立体声声强平衡区,主扬声器间距至少应大 于5m,对于小型立体声影厅,其间距也不得小于3.5m。 扬声器的安装高度应以其高音号筒中心定位,其位置基本处于银幕的2/3高度处, 扬声器应靠近银幕,但不触及银幕。 高音的俯仰角调整应以在观众厅内获得均匀的声扩散为原那么,这就要借助扬声器和 垂直指向特性去控制。如图13所示。通常在影院中,可将扬声器辐射轴线对准后墙中下部

20、, 注意到垂直辐射角外沿对观众厅前区的声覆盖,这可通过作图法和实际声场测量调整到最正确 位置。(4)左(右)路扬声器的水平覆盖范围调整原那么为: 水平覆盖角外沿(-6dB)应能包 含第一排右(左)侧座位;侧墙对主扬声器辐射声波的反射要小。调整前可根据观众厅 中心线间距离AR以及A点到扬声器辐射轴线与中心线交点的距离AB,由下式计算出扬声 器水平面与电影院水平线的夹角0=arctg (AR/AB) (12)计算。和调整水平覆盖角时,应尽量使扬声器水平覆盖角外沿与侧墙平行,防止反射和回声图14主扬声器水平覆盖范围调整图低频扬声器次低频扬声器担负20 200Hz频段还音,由于人耳听觉特性对低频特别不

21、灵敏,低频 图14主扬声器水平覆盖范围调整图扬声器的效率又十分低,设计中应充分考虑。可根据影院大小及对低频效果声的要求,将二台、四台甚至八台扬声器组合在一 块,用对应数台功放分别驱动,利用互耦效应,成倍地提高系统效率。扬声器可以集中置于银幕后舞台中心或中路扬声器一侧,有条件时也可利用障板 固定连接,以使低频幅声能尽可能地向前辐射,减少声波的后辐射,造成不必要的声能损失。 扬声器可以直接放在舞台地面,利用舞台地面,利用地面反射声加重次低频。3环绕扬声器环绕声扬声器与主扬声器系统构成波阵面型平面环绕立体声系统。环绕声扬声器系统的 良好设计可配合主扬声器的声像定位,增强整个电影立体声信息的空间感、分

22、布感和方位感。 环绕声扬声器系统的声场设计应要求:在观众厅内有均匀的声波覆盖,要有足够的功率余量, 其位置确定,应保证主扬声器声场对环绕声声场的“优先效应”。具体可从以下两个方面考 虑:1布置环绕声扬声器的布置应根据影院观众厅的大小(长度、宽度和高度)来具体确定,即由 观众厅中放映距离确定银幕前第一只扬声器的位置以及各个扬声器之间距离,由观众厅的宽 度和高度确定扬声器的悬挂高度和倾斜角度。水平位置确定:水平位置确定首先要确定第一只扬声器的安装位置,一般考虑以下两个条件:a)与银 幕要有一定距离,防止前区扬声器产生“环绕声从前方发出效应,b)前区第一只扬声器 与后墙扬声器间距的声延迟,应尽量控制

23、在“优先效应”所规定的时域内,以利在整个环绕 声声场中,主扬声器声场“优先效应”的调整。鉴于“优先效应”,环绕声扬声器的前后位 置如果超过18m,其前后声场的延时将超过50ms,这对主扬声器与环绕声扬声器的声场调整 十分不利。安装高度调整:扬声器的安装高度应选取适当,通常较高的扬声器安装有利于扩大立体声聆听范围,而 且易于形成空间感。扬声器的安装高度定量计算,可按下式:式中:II扬声器距地面高度(m), D观众厅宽度(m),a一边走道宽度(假设无边走道可取lnTL2m)。.倾斜角度确定:扬声器的声场均匀特性可以利用扬声器的距离衰减差值(符合l/r2 定律)和偏轴衰减差值(指向特性)去相互补偿获

24、得。通常侧墙扬声器对称悬挂,只要安装高度符合式,其倾斜角度6值计算也十分方便0 =arctg(H/D)对于悬挂在观众厅后墙上的扬声器,其倾斜角度也可以按式进行计算,只是在取H 值时还要考虑观众厅后部起坡高度,D值可取观众厅后墙距银幕距离2/3处。有时为了安装方便,只要知道扬声器的高度L,利用计算出扬声器上部距墙宽度T, 以宽度T去确定扬声器的倾斜角度。T = LH / (D2+II2)12(15)图15环绕声扬声器安装高度与倾斜角(4)扬声器间距确定:扬声器应等距安装,为了保证假设干只扬声器声束交迭,而创造均匀、宽阔的环绕声声场 覆盖范围,应根据扬声器的指向性,按图16所确定的它们-6dB点重

25、合相交位置,然后由式 计算出扬声器的间距LLyz-y200式中:y观众耳朵高度,取y=L 1m。对于侧墙扬声器Z = 2a tg a 对于后墙扬声器Z = 2b tg a a、b分别为侧墙和后墙走道宽度,通常可取a=lmL 2m, b=lnTl. 5m。a为置于H高度扬声器指向性角度,通对于100度*100度指向性扬声器,可取a =80度*85度。二、电影院建筑声学及电声指标设计在有电声装备的电影院工程中,为了获得好听的音响效果,有必要认真进行电影院的 声学设计和处理。但在当今的装饰工程中,人们头脑中存在着许多模糊认识,习惯按似是而 非的简单吸音概念装饰电影院,以至投巨资装饰完毕的电影院音响效

26、果却往往难以到达预期 的目的,留下很多遗憾。其实进行电影院声学设计和处理历来是一门专业性很强、也不宜把 握的技术。电声设计也一样,人们往往觉得只是把设备连通能响就行。但器材的先进性、可靠性、 实用性、易维护性与档次搭配的协调性,系统设计方案的巧妙性,器材所具有的音色和文 化地域背景,与经营目标的一致性,声场分布、电声技术指标的控制及与建筑声学和电影院 装饰的关系作用,施工安装的可靠性与平安性,电声噪音控制等,非有专业技术和丰富工程 经验不行。按国家标准要求,装有电声设备的电影院必需进行建筑声学及电声设计。.建声指标设计电影院的音质特性是建筑声学和电声的综合效果,建声是电声的前提,搞好建声设计

27、是很重要的。根据用户电影院的主要用途,应严格参考国家有关技术标准,我们为贵*进行的建 声指标设计:.L背景噪声电影院内的背景噪声高低影响语言清晰度和听音效果.一般在电影院内最小声级 的位置上,信噪S/N大于30dB,才不至于对清晰度有明显影响,信噪比提高到50dB,就可以获 得高质量放声.一般电影院内的语言电声系统的平均声压级约为70dB左右.背景噪声又是电 影院电声系统节目源的动态下限,直接影响到听众的听音效果.根据国际标准噪声评价数NR 曲线,它是评价噪声烦恼和危害的参数。各类电影院及专业用厅堂内噪声允许值以及根据我 国一些电影院实际噪声水平和设计所采用的指标多为NR40以卜,为保证有足够

28、的信噪比,要 求所有电影院内主噪声的设备如空调,可控硅调光设备等全部开启的情况下,空场背景噪声 应满足评价数小于或等于NR35oL 2.隔声隔振措施: 顶棚扬声器:在观众厅跨度较大,且没有楼座的影院,其顶部可以适当布置26台 扬声器,顶部扬声器可以增强观众厅中部环绕声声级,以补偿观众厅环绕声声场的均匀覆盖, 顶棚扬声器宜采用1000*1000指向性扬声器,扬声器间距仍可利用式进行计算,式中应有:Z =2c-tg a(19)3.2匹配环绕声扬声器可根据影院观众厅的体积以及扬声器的功率,灵敏度而适中选取,并串成 假设干组与功放配接,其选取原那么为合适的功率容量与声压级,恰当的并串方式。功率匹配:功

29、率匹配是指中选取一定数量扬声器后,如何根据声场条件去选用合适的功放。功放的匹配 功率可由式(11)求得。声级匹配:银幕后主扬声器直达声场,在较完善设计的电影院中,一般前区的声级要高于后区约 23dB,为了使环绕声声场与主扬声器声场在观众厅各部位声级基本一致,建议将环绕声道 分成两路,分别由两路功率驱动,一路覆盖观众厅前区,一路覆盖观众厅后区,对应于主扬 声器声道的直达声场,环绕声扬声器前区声级可经略高于后区的23dB。阻抗匹配:当多台扬声器与功放输出连接时,必须注意多台扬声器并串后的最终阻抗是否能和功放 的输出阻抗相匹配。扬声器并串后的最终阻抗应控制在416。,应注意过低阻抗将会使功 放过载并

30、失真,温升增高,可靠性下降,过高阻抗将使输出功率下降,不能获得正常额定功 率,均为设计所不能允许。为了到达阻抗匹配要求,扬声器可按表7所给连接方式进行配接, 然后分一路或二路或三路去与功放馈接,表7中推荐采用先并后串方式的好处在于,当一台扬声器工作不正常时,整路扬声器仍可正常工作。(4)阻尼匹配:作为高保真重放系统,还应注意扬声器连接线阻抗对阻尼系数的降低,最低应保证阻尼 系数值大于10,因此,环绕声扬声器的边接导线应选择线路较大的多股导线(BVR系列), 选择要求为引线阻抗应不大于扬声器额定阻抗的l/10o3.6工艺设计:3. 6.1供电 在配电柜和音响设备间要加接交流稳压器,使系统在稳定的

31、交流电压下工作。 有条件的单位,可接入隔离变压器,使声频系统从根本上与电网引入的各种杂波干 扰别离。 所有设备接入电源时都要相同,防止由于相位不同,引入交流声。3. 6. 2接地音响系统所有设备的接地必须汇总于一点,这个点也叫星地,星地的接地电阻愈小愈好, 一般应小于2。3. 6. 3馈接光电池的输出线须采用金属屏蔽线,屏蔽线的金属屏蔽层只能一点接地,正确接法 是在高电平的端点一立体声处理器的一端接地,确保噪声电流对地短路。实践证明,使用四 芯屏蔽线,比常用的两芯屏蔽线抗噪声能力更强,其连接方法如图21所示,对角并联连接 (1和3并联。2和4并联)。作为固定设备安装,光电池金属屏蔽线还应穿管敷

32、设,所有穿 线管必须是金属管,在敷设管线时须注意远离电源线管,特别要防止与强电线管平行走向, 如平行敷设时,间隔应在职m以上,互相垂直交叉时,间隔应在0.5川以上。图21四芯屏蔽线电影立体声处理器、电子分频器、功率放大器之间的信号连接也必须采用金属屏蔽 线,根据所使用的不同设备,分别选用二芯插头或三芯插头或卡龙插头,采用平衡或非平衡的接法。由于所使用设备的性能不同,其连接方式亦完全不一样。例如,Dolby CP650处理 器的输出为平衡输出,而DTS-6AD与USL JS280S处理器的输出那么为非平衡输出,EP TAC-800电子分频器的输入与输出均为非平衡方式,功率放大器的输入既可以采用平

33、衡接 法,也可以采用非平衡接法。对于上述三种设备的具体连接方式,根据我们的使用经验,推 荐采用表8中所列出的连接方式。表8电影立体声处理器与电子分频器、功率放大器的常用连接方式电影立体声处理器输出连接输入连接处理器输出连接输入连接放大器DolbyCP650 输出端口为D型25针插座平衡 接法 热线+ 冷线- 屏蔽层接 地非平衡接法采用1/4”TRS 二芯插头顶+套-屏蔽层悬空DSC-2非平衡接法采用 1/4”TRS二芯插头顶+套-屏蔽层悬空平衡接法,采 用1/4,9TRS三芯插 头或XLR卡龙插 头热线+ ,冷线- 屏蔽层接地我公 司G系列 功放环绕声、次低频声道均直接连接功率放大器DTS-6

34、AD输出端口为D 型25孔插座非平 衡接法 热线+ 冷线- 屏蔽层悬 空主声道内置电子分频器,直接连 接功率放大器环绕声、次低频声道均 直接连接功率放大器平衡接法,采 用1/4”TRS三芯插 头或XLR卡龙插 头热线+ ,冷线- 屏蔽层接地JS280S输出端口为接线非平 衡接法热 线+冷线 -屏蔽层 悬空非平 衡接法 采用1/4”TRS 二 芯插头 顶十套- 屏蔽层接 套Dsc-2非平衡接法采用 1/4”TRS二芯插头顶+套-屏蔽层悬空非平衡接法,采用l/4TRS三芯 插头或XLR卡龙 插头热线+ ,冷线 -屏蔽层接-极环绕声、次低频声道均直接连接功率放大器选择扬声器馈线时,应着眼于减小线路损

35、失,提高系统匹配的阻尼系数。因此,扬 声器的馈线应选择足够粗的多股软线,一般选取标称直径为6nlm2的BVR软线较为合适。1、功率(W)在谈到功率这个概念时,必须认清功率放大器的额定功率与扬声器的额定输入功率的不 同定义。功率放大器的额定功率是指失真所限制的功率,超过这个输出功率电平,功率放大 器输出产生削波失真,使用时必须留有足够的余量。扬声器的额定输入功率是指在规定时间 内连续工作不损坏的极限功率。根据试验方法不同,扬声器的额定功率又分为 额定噪声功 率与长期最大功率两种,通常长期最大功率为额定噪声功率的24倍,在进行峰值声压级计 算时,可比照扬声器的长期最大功率。以定阻输出功率放大器为例

36、,其主要性能指标见表12、灵敏度(Ls)灵敏度即为扬声器的特性灵敏度级,指在额定阻抗上,馈给扬声器1W的电功率,在其 轴向1m处所产生的声压级,用dB表示。3、指向性因数(Q)指向性因数是指扬声器在空间某一点所幅射有效声压的平方与同位置同功率全向声源 在该点产生有效声压平方的比值。在实际计算中,可用扬声器的水平幅射角(v)与垂直幅射角(h)来表述。Q - 180/arcsin (sin v/2Xsin h ,12)(0以南京音霸公司所生产的EPCPS4211主扬声器为例,其高音号筒为90度x40度(vxh) 的恒指向性号筒,由式可推算出:Q=12.864、房间常数(R)对于任何一个电影厅,厅内

37、存在壁面,总会产生反射,形成混响。电影厅内除了有扬声 器的直达声场外,还存在混响声场,二者的迭加构成电影厅内稳态声场。决定电影厅内混响 声能的是壁面吸声面积(S)及其平均吸声系数(a),为此,我们将房间常数定义为:R = S a/ (1 丘)式中Sa可定义为电影厅内的吸声量。从式中可以看出,房间常数R与平均吸声系 数a有关,a愈大,R就愈大。二.声压级的验算实用声压级的计算,可近似表述为:Lp = Ls + lUlg( Q/4亦产十4/R)+ tO)gn其中:Lp:电影厅内距离r处声场声压级Ls:扬声器的灵敏度W:扬声器的驱动功率r :测试距离,对于主声道与次低频声道r可取放映距离的2/3,对

38、于环绕声道,r可取 电影厅的宽度R:房间常数N:放声扬声器的数量式是在各声道距离r处轴向测试的声压级,倘偏离轴向0角度,那么应为:其中,D ( 6 )为扬声器的指向性函数,20 lgD( 6)为偏离轴向6角度后的声压级衰减 量,实际应用中,电影厅内各声道的指向性覆盖必须保证均匀到位,因此只要在具有恒定指 向性扬声器的覆盖范围内,其衰减量也必定在6dB之内。根据式验算各声道峰值声压级的具体步骤为:1、根据电影厅的容积,按“标准”要求进行该电影厅的建声设计,求出电影厅的平均 吸声系数& o吸声量Sa ,同时计算出房间常数R。2、由电影厅的放映距离,选择合适的主扬声器,次低频扬声器、环境声扬声器及相

39、应 数量,并查出对应扬声器的灵敏度,功率及指向性因数等项技术参数,同时选择与之相匹配 的功率放大器。3、对于采用多数量扬声器的声场,应将其数量n统计上,假设采用多台功率放大器驱动, 那么其驱动功率也应乘以n倍。4、对于偏高轴向的声场,应将其指向性函数值(即偏离轴向倾斜角的衰减dB值)一并 计入。5、由公式或可以计算出各声道扬声器的峰值声压级,然后对照“标准”验证,只 要有3dB的余量就足够了。6、计算时须注意,主扬声器的左、中、右三路均分别覆盖整个电影厅声场,应单独进 行计算,环绕声扬声器由多台构成左、右(或左后、右后)声道,可按各声道分别计算,次 低频扬声器可由多台构成,并由多台功率放大器分

40、别驱动,计算时应考虑互耦效应。3. 8.系统配置根据电影厅的容积、设计要求、所确定的立体声制式和所选用设备的技术性能,可以作 一个比拟合理的设备配置,表8为根据电影厅放映距离,选用立体声影院还音设备的基本设 备配置,由于各个电影厅的容积差异较大,其中环绕声扬声器的数量应根据实际需要量确定。工艺设计 在配电柜和音响设备间要加接交流稳压器,使系统在稳定的交流电压下工作。 有条件的单位,可接入隔离变压器,使声频系统与电网引入的各种杂波干扰别离。 所有设备接入电源时都要相同,防止由于相位不同,引入交流声。,接地音响系统所有设备的接地必须汇总于一点,这个点也叫星地,星地的接地电阻愈小愈好, 一般应小于2

41、。.馈接 光电池的输出线须采用金属屏蔽线,屏蔽线的金属屏蔽层只能一点接地,正确接法 是在高电平的端点一立体声处理器的一端接地,确保噪声电流对地短路。实践证明,使用四 芯屏蔽线,比常用的两芯屏蔽线抗噪声能力更强,其连接方法如图21所示,对角并联连接 (1和3并联。2和4并联)。作为固定设备安装,光电池金属屏蔽线还应穿管敷设,所有穿 线管必须是金属管,在敷设管线时须注意远离电源线管,特别要防止与强电线管平行走向, 如平行敷设时,间隔应在职m以上,互相垂直交叉时,间隔应在0.5m以上。图21四芯屏蔽线 电影立体声处理器、电子分频器、功率放大器之间的信号连接也必须采用金属屏蔽线,根据所使用的不同设备,

42、线,根据所使用的不同设备,分别选用二芯插头或三芯插头或卡龙插头,采用平衡或非平衡的接法。由于所使用设备的性能不同,其连接方式亦完全不一样。例如,Dolby CP650处理器的输出为平衡输出,而DTS-6AD与USL JS280S处理器的输出那么为非平衡输出,EPTAC-800电子分频器的输入与输出均为非平衡方式,功率放大器的输入既可以采用平衡接 法,也可以采用非平衡接法。对于上述三种设备的具体连接方式,根据我们的使用经验,推 荐采用表8中所列出的连接方式。系统调试1、设备调试的重要性经过工程的一系列规划、设计、选型和施工,可以说一个工程的基本概貌已经形成了, 各种系统也已经构成,甚至多数设备这

43、时就可以使用了,但是专业音响工程与其他工程不同 的地方还有一个,这就是各系统设备的调试。只有经过科学合理调试的系统,它们才能适应 不同的环境,充分地发挥相应的功能,相互协调地配合,长期保证正常稳定地工作。可以这 样比喻,没有经过严格调试的系统,它的所有设备就象没有经过严格训练的部队一样,命令 各不相同,行动起来始终处在无序的状态,表现出来的水平就很低了。严格的调试重要性除 了直接反映在充分发挥系统的各种性能以外,另一个重要性表现在:严格规范的调试能让设 备准确地在最正确的工作状态工作,加上在后期的使用中注意保养,设备的使用寿命可以延长 很多。实际的经验和调查说明,在正常范围内损坏的设备,绝大多

44、数都是由于设备调试和保 养不当造成的,而在大量的工程中,实际最具有能力、条件和调试经验的就是工程设计、施 工单位,可见工程中设备的调试工作显得多么重要。2、设备调试的步骤专业的音响工程的各个系统所包括的设备类型和数量都比拟多,各种设备的使用方法以 及系统的工作模式都不尽相同,所以系统的设备调试也有所区别,但是由于工程的类型同样 也千差万别,如果要对所有类型工程的设备调试方法都一一进行介绍,未免篇幅太长,所以 我们这里只就一般类型的工程后期设备调试的步骤进行一番讲解。调试前的准备一一音响工程的调试是一项既需要技术和经验,又需要认真和负责精神的 工作,当设计、选型、布局和施工都符合要求时,设备和系

45、统的调试就是到达设计要求的唯 一手段了,所以在调试前要作好充分的准备工作。这些准备包括:准备必要的仪器和工具, 例如,音响调试需要的相位仪、噪声发生器、频谱仪、声压计以及万用表等;准备所有的工 程设计和施工图纸;认真阅读所有设备的安装和使用说明书,并且将重要或特殊设备的使用 说明书准备好备用;再有需要准备的是,调试工作开始前一定要保证现场没有无关的人员, 防止调试工作受到干扰。本系统我们采用国际先进的测试手段SIA SMARRT LIVE进行系统 测试与调试。按照设计和布局要求检查设备的安装、连接情况一一与工程的施工步骤不同的是,在设 备调试阶段对系统和设备的安装、连接情况的检查的思维是以整个

46、系统为轮廓的,目的也是 希望发现问题,而且也容易发现问题,所以在调试前的检查很有必要;同时检查过程中要向 施工人员询问在施工过程中是否有遗留的问题,确信供电线路和电压没有任何问题。对所有设备进行相应的设定一一因为各系统设备的组成情况不同,设备工作的环境不 同,各系统的信号处理、传输方式也不同,所以进行设定的意义就在,使得设备工作在一个 合理的状态,使得设备间的配合、控制有一个好的基础。音响系统的设定包括:所有设备的 电压档要设定为供电电压,而且尽量高一个档位;系统的信号传输电平值要尽量设定一致, 保证信号的传输基准参考点相同;功放的工作状态是立体声、并联单声道还是桥接单声道, 保护状态设定没有

47、,输入变压器的选择等;音箱的分频方式是怎样的,高频衰减位置在什么 地方;调音台的信号输入衰减情况,信号编组情况;周边设备的档位选择怎样,是否旁路, 是否联动,是否激活等等。灯光系统的设定包括:所有设备的工作电压和信号电压的设定; 特定控制设备里对所需要控制的灯具型号的设定;数字信号传输中,信号的编码形式设定, 接收设备的地址编码设定;调光台上所有灯具或动作的光路位置确定,电脑灯上功能按键的 设定等。视频系统的设定包括:所有设备工作电压的设定;信号彩色制式的设定,摄录设备 上黑白平衡、拍摄照度的设定;投影机的信号接收模式的选择,投射、显示方式、尺寸的选 择,三色叠加效果的设定等等。总之,工程里各

48、个系统的设备设定是一项非常重要的工作, 要仔细检查认真进行,必要时要阅读相应的说明书。对系统内的各个设备单独进行运行检查一一这一步工作的意义就在于,从单独的设备运 行检查中,我们可以逐步检查信号的传输情况,检查设备的单独工作状况,为系统的正常工 作,到达一个较好的声、光、像质量做好准备。特别是音响系统的设备较多,设备之间的上 下关系比拟密切,单独设备运行可以着重在信号的电平、增益、平衡、相位以及畅通情况进 行比拟细致、准确而有针对性的调定,保证前级设备为下级提供最正确的效果的信号,最终使 得系统的信号情况良好;同时,单独进行设备的运行检查的意义在于,单独设备的运行特别 能清楚地知道所有设备工作

49、是否正常,是否稳定,一旦有故障,处理起来也比拟方便,也不 会危及系统其他设备的平安,所以进行这一步工作时一定要仔细,耐心,最好不要将该工作 带到后面的步骤中。需要注意的是:音响系统的设备单独运行最好不要将功放和系统的其他 设备同时翻开,以免由于故障而损坏功放和音箱。3、音响系统的调试将功放和音箱接入系统,逐一翻开设备的电源,待它们工作稳定后,接入相位仪,在 较小的音量下,逐一检查所有音箱的相位是否正确。将噪声发生器和均衡器接入系统,准备好频谱仪,按照国家有关厅堂扩声质量测试要 求,将频谱仪设置在相应的地方。然后以适中的音量对粉红色噪声信号扩声,在20-20kHz 的音频范围内,细致微小地调节均

50、衡器的各个频点,在保持音量一致的前提下,使得频谱仪 显示的房间频响曲线在各个测试点处基本平直,并且记录好均衡器各频点的位置。同样在音 量较小和额定的音量下,再对均衡器进行调试,并记录好,最后将这些记录好的均衡器频点 进行相应的折中处理,再利用频谱仪的高一级的档位进行测试,适当修正后就可以确定好均 衡器的频点位置了。注意,在进行均衡器的调试时,调音台的频率均衡点一定要在0处,其 他周边处理设备要处在旁路状态。另外,考虑到普通人的听音习惯,可以将均衡器10k以上 的信号适当做一些衰减。将电子分频器接入系统,进行分频器的调试。对于仅作为低音音箱分频的分频器,可 以在均衡器调试结束后,让低音系统单独工

51、作,将分频器的分频点取在150-300HZ处,适当 调整低音信号的增益,感觉音量适合即可,然后与全频系统一道试听,平衡低音和全频音量; 对于作为全频系统的分频器,一定要尽量参照音箱厂家推荐的分频点进行设定,然后反复调 整各频段信号的增益,直到听感比拟平衡后,再参照后面的声压级测试对增益做进一步的微 调即可。声压级的测定。同样将粉红色噪声仪接入扩声系统,象调试均衡器一样选取几个测试 点放置声压计,将音响系统的所有设置都调整完毕,最后翻开系统的设备,逐渐提升噪声信 号音量,要求在保证信号的最正确动态的前提下,调整各设备的增益,使得系统的扩声声压在 各测试点都要到达设计的要求,同时需要参考声压级在高

52、、中、低各频段的情况,再对均衡 器和分频器略微做一些调整,当然高、中、低各频段的声压级不可能完全相同,一般为了考 虑听感的特点都需要在高频的声压级上做一些降低,而DISCO系统的低音系统翻开后又需 要低频声压级更高些。在声压级的测试时,需要将各测试点的声压级比拟一番,如果各点的 结果偏差较大,即说明该声场的均匀度不好,就应该认真地进行分析和改进,这个问题将在 后面讲述。话筒和效果器的调试。对于话筒的调试一般要分类进行,人声、乐器用的有线话筒通 常需要日常使用者配合完成,调试时需要了解好各人、各乐器最合理的话筒型号和使用距离,厅内应有良好的隔声隔振措施,隔声隔振指标按GB3096-82城市区域环

53、境噪声标准 居民文教区执行即:昼间50dB区夜间40 dBAo1. 3.建筑声学指标:厅内建筑门窗、玻璃、座椅、装饰物等设施不得有共振现象,厅内不得出现回声、颤 动回声、房间驻波和声聚焦等缺陷。混响时间见下表:不同用途的电影院,有不同的混响时间要求。这是全球声学专家上百年来不断总结、 统计的结果。各类用途电影院最正确混响时间及声学装修建议见下表:各类厅堂、剧院最正确混响时间表(中频500 7 000Hz)渐增清晰度渐增混蚀,混响时间(s)该指标可能比有关国家标准规定的指标高,但根据我公司的经验完全可以到达,这样 可带来更好的效果。 音质好,没有可闻的线路噪音即可;而无线话筒需要注意:天线的位置

54、要合理,话筒使用时 的死点和反应点要足够少,并详细对位置作好记录,接收机的信号增益要适可,噪声抑制的 微调旋钮要反复调试等;对于效果器的调试工程要求都不严格,只要将信号的输入和输出增 益调试合理,保证有一定的余量,并且将混响时间和延时量限制在一定范围,以免影响语言 的清晰度和信号的连续性即可,其他具体的使用调整可以让操作者来自己进行。6、对于压限器的调试,一般要在其他设备调试基本完成后再进行。在多数工程中,压限器 的作用是保护功放和音箱,以及保持声音平稳,所以要先视信号强弱来设定压缩起始电平, 通常起始电平不要设定太低,否那么系统音质会受到影响,但设定太高也会失去保护作用;压 缩启动的时间设置

55、也不宜太长,以免使保护动作不及时.,但太短又会破坏音质,产生奇怪的 声音,压缩恢复时间却不宜太短,否那么也会产生奇怪的声音;压缩比在一般的工程中设定为 4: 1左右。在设定压限器上的噪声门时,可以这样:如果系统没有什么噪声,可以将噪声 门关闭,如果有一定的噪声,可以将噪声门的门槛电平设置在比拟低的位置,以免造成信号 断断续续的打嗝现象,如果系统的噪音较大,就应该在工程的施工上分析了,不应该单独利 用噪声门来解决。总之,压限器的调试没有一个具体的标准,各种设定基本都需要根据信号 的情况和声音的质量来决定,反复比拟来找到一个最正确点。音响系统的其他设备调试就不再一一做介绍了,大家在具体的工程调试中

56、应该仔细阅读设计 说明书和产品说明,细致逐步地调节,在不破坏声场的前提下,有选择地使用各种音频处理 设备,满足设计的要求。当所有系统都完成基本的调试后,应该对整个工程的所有系统同时进行总体的调试,与 各系统单独调试不同的是,各系统综合的调试的目的就是,在各系统协同运行的过程中,检 查它们的相互联系的动作是否协调,检查它们协同工作时是否相互影响和干扰,尤其是灯光 系统给音响系统的噪音干扰和灯光系统的动作不准确问题,一般都会在该步骤中发现,这样 在后面的工程问题的解决中就有针对性了。当然,各系统的总体调试没有明显的调试内容, 主要还是在协同工作时发现问题。在完成系统的调试工作后,就应该进行系统的模

57、拟运行了。进行模拟运行的原因是,专 业音响工程的工程设计、施工技术复杂性强,难免会有些缺乏之处;工程各系统的设备数量 和系统复杂程度都较高,以及各设备工作状态有一定区别;特别是工程调试时设备的工作时 间比起实际使用时的工作时间要短的多,工作的环境也不如实际使用恶劣,所以综合起来说 明系统的缺乏和隐患在调试时不容易发现和显现,如果不在使用前期及时解决,会使得故障 迅速扩大,带来不利的影响,模拟运行就是要尽量发现问题,防患于未然,尤其是关系到工 程平安的内容,一定要引起工程技术人员的重视模拟运行时要测量出各系统单独运行和协同运行时,供电线路各相的电流。测试时可以 利用钳流表分相、分时间、分运行设备

58、的数量进行测量,测量的值一定要与设计理论值比拟, 一旦发现总体值和理论值有较大的差距,或者各相电流偏差较大,或者线路电流异常时,一 定要重新整改,以确保用电平安。模拟运行还需要检查设备在长时间、满负荷工作状态下的发热情况,与上面检查它们的 工作稳定性不同的是,检查发热情况的目的是为了平安和防火的考虑。发热情况的不同倒不 一定说明设备性能不佳,检查时如果发现热量散发不好,导致引发火灾的可能,一定要采取 必要的通风措施;如果发生设备保护时,要做好记录,以便实际使用时注意。在进行完毕各系统的调试和模拟运行后,一定要集中地将所有结果和数据进行必要的分 析和总结,并且利用各种明显的表格作好准确地记录,作

59、为日后使用和维修重要的参考资料, 尤其是系统运行中发现的需要在使用时注意的问题的记录,对于设备的正常使用至关重要。4、调试中需要注意的事项前面已经对工程调试的重要性进行了讲解,也对各个系统的调试步骤方法进行了系统的 介绍,从中我们不难发现,音响灯光工程的调试工作需要用认真负责的态度来对待,只有保 证对设计、施工、系统构造以及设备性能都有充分认识后,才能得到一个较好的调试结果, 针对一般调试工作中经常发生的问题,这里我们向大家介绍几个调试时应该注意的技术环 节,。调试前一定要认真了解系统构造和设备的性能,因为只有全面掌握了系统和设备的情况, 我们才根据实际情况制定一个可行的调试方案,才能对调试时

60、可能发生的情况有所估计,否 那么,对系统、设备情况不了解不熟悉盲目调试,结果肯定不会理想。尤其是对于我们在一般 工程中很少用到的一些新型、特殊设备,安装调试前一定要认真学习它的原理、性能和操作 方法。调试前一定要对系统、设备的设定情况进行全面的检查。因为安装和单机检查过程和系 统调试的侧重点毕竟不同,设备的设定情况往往是随意的,在进行调试前可能某些重要的设 定钮已经和实际要求完全不同了,所以全面检查是有必要的,最好对各设备的设定情况作好 记录。调试时应该根据系统的特点采用相应的调试方法。因为音响灯光工程的系统指标要求可 能各有不同,所涉及的设备也不尽相同,如果一味依照一般的工程调试方法进行调试

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