就室內擴聲(sheng)而(er)言(yan),是通過(guo)電(dian)聲(sheng)設(she)計(ji)去控制(zhi)和改變廳堂(tang)音(yin)質(zhi);就室外(wai)擴聲(sheng)而(er)言(yan),則是通過(guo)電(dian)聲(sheng)設(she)計(ji)去控制(zhi)室外(wai)聲(sheng)場(chang)音(yin)質(zhi)。
擴聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)響(xiang)系統(tong)設計的(de)目的(de)是要保(bao)證聲(sheng)(sheng)(sheng)源(yuan)和(he)音(yin)響(xiang)系統(tong)未端-音(yin)箱同處于(yu)一個聲(sheng)(sheng)(sheng)場區域內(nei),使觀眾能感受到(dao)聲(sheng)(sheng)(sheng)源(yuan)的(de)真實存在,達(da)到(dao)高保(bao)真重放的(de)擴聲(sheng)(sheng)(sheng)要求。
本章著重討論廳堂音響系統的設計(ji)和音箱的聲場布局及立體聲擴聲系統。通過工程實例介紹(shao),簡述了工程設計(ji)的具體方法。

一(yi).擴聲(sheng)系統設計的條件
擴聲(sheng)系統(tong)(tong)設計為了(le)達到良好的(de)音(yin)質(zhi),需要滿足一些的(de)條件,這是進行(xing)整(zheng)個音(yin)響(xiang)系統(tong)(tong)聲(sheng)學(xue)指標設計的(de)基(ji)本要求(qiu)。
1.較低的背景噪(zao)聲
用作擴聲(sheng)的(de)(de)廳堂(tang)、房間需要要有(you)(you)低的(de)(de)背景噪聲(sheng)。噪聲(sheng)不僅可能(neng)(neng)來(lai)源于室(shi)外,而且也有(you)(you)可能(neng)(neng)來(lai)源于室(shi)內(nei),如空調、通風設備、光設備運動時(shi)產生的(de)(de)噪聲(sheng)等等,應該采(cai)取措施盡(jin)可能(neng)(neng)地(di)降低聽音環(huan)境(jing)的(de)(de)噪聲(sheng)。
噪聲(sheng)過高會(hui)造(zao)成電擴聲(sheng)系統的清晰(xi)度(du)、可懂度(du)下降,難以使音響(xiang)系統達到(dao)希望(wang)的音質,而(er)提(ti)高設備輸出(chu)功率以提(ti)高輸出(chu)聲(sheng)壓級時(shi)又(you)可能(neng)導致聲(sheng)反(fan)饋而(er)使系統無法(fa)穩定工作。
室內噪(zao)聲(sheng)控制問題(ti),需要在建造和裝修(xiu)時(shi)加(jia)以充分的(de)考慮(lv),采取的(de)隔音(yin)措施。一般影劇院的(de)背景(jing)噪(zao)聲(sheng)為(wei)25~30dB,報告廳為(wei)30~35 dB,體(ti)育(yu)館為(wei)47~56dB。
2.具有(you)均勻合理(li)的聲壓級
要求室內(nei)的聲壓級按照(zhao)不同類型的擴聲達到(dao)的值。
具體(ti)地(di)講,音樂擴音應達(da)到(dao)80~85dB平均(jun)聲(sheng)壓級,語(yu)言(yan)擴音為 7O~75dB,背景音樂則為 60~70dB,且(qie)不均(jun)勻度應控(kong)制在±4dB之(zhi)內。這就(jiu)要(yao)求電(dian)擴聲(sheng)系統應具備足(zu)夠(gou)的輸出功率和聲(sheng)增益,室內聲(sheng)場應均(jun)勻擴散(san),近次反射聲(sheng)應得到(dao)充分(fen)、合理的利用,音箱(xiang)的幅射特性(xing)和擺放(fang)位置要(yao)合理選定。
3.保證清晰度
擴(kuo)聲(sheng)系統應保證聲(sheng)音(yin)(yin)的(de)(de)清晰(xi)度(du)和語言的(de)(de)可(ke)(ke)懂度(du)。這一要求對語言擴(kuo)聲(sheng)的(de)(de)場合尤為重要,一般(ban)認為允許的(de)(de)大(da)輔音(yin)(yin)清晰(xi)度(du)損失率不(bu)可(ke)(ke)超(chao)過15%。對于以音(yin)(yin)樂(le)重放或擴(kuo)聲(sheng)為主的(de)(de)廳堂,該(gai)指標可(ke)(ke)以適(shi)當放寬,但要求有好(hao)的(de)(de)音(yin)(yin)響效果。
4.保證系統能穩定(ding)工(gong)作
音響系(xi)統(tong)在(zai)達到(dao)規定(ding)的平均聲壓級(ji)時,應有足夠的聲反(fan)饋穩(wen)(wen)定(ding)度裕(yu)(yu)量,以保證不會因(yin)為(wei)反(fan)饋而造成系(xi)統(tong)自激嘯叫。一般要求反(fan)饋穩(wen)(wen)定(ding)度裕(yu)(yu)量6dB。
5.聲(sheng)象(xiang)與(yu)圖(tu)像的基本一致(zhi)
成功的(de)擴(kuo)聲(sheng)音響系統應保證(zheng)聲(sheng)象與圖像的(de)一(yi)致,使(shi)觀眾察覺不到(dao)擴(kuo)聲(sheng)設備的(de)存在,好象是直接聽到(dao)來自舞臺上的(de)聲(sheng)音。
6.良好(hao)傳輸頻率和較低(di)的失真度
音響系統應(ying)具有寬且平坦的(de)(de)頻率響應(ying)和較低的(de)(de)失真。
二.聲場總功(gong)率的估算
在四虎亞洲一區:重慶音響工程中,采用計算的方法定量的分析音箱的特性、擺放位置、驅動音箱的電功率以及高、中、低頻的分配比例與所產生的室內聲場的關系是存在困難的,因為通常情況下系統的設計者無法得到計算所必需的全部數據,音箱生產廠商對組合音箱系統往往不給出完整的指向性特性參數,室內建聲特性的有關參數一般也不易準確求得。
因此,實際工程設計往往是根據經驗和(he)一般原則首先選擇音箱(xiang)(xiang)布局,然(ran)后(hou)進(jin)行估算(suan),確定所需音箱(xiang)(xiang)的(de)大(da)致參數和(he)規格指標等,并確定具體擺位和(he)方向,通過對場內(nei)各點聲(sheng)壓的(de)測試(shi)和(he)實際試(shi)聽(ting),對音箱(xiang)(xiang)的(de)布置(zhi)進(jin)行調整,時還需增補一些輔助(zhu)音箱(xiang)(xiang)。
如前所述,由于一些重要的參數難以獲得,在實際四虎亞洲一區:音響工程中很難定量計算室內聲場。在參數不確切的情況下,采用一整套復雜的計算過程得到一些并不準確的結論并沒有太多的實際價值。因此,在工程設計中往往采用估算的方法,以此作為設計與系統調試的參考性依據。
1.估(gu)算條(tiao)件
室(shi)內聲(sheng)場的(de)估(gu)算方法(fa)基于混響聲(sheng)場均勻,聲(sheng)源(yuan)指(zhi)向性已知(zhi)且為理想的(de)前提。這兩(liang)項(xiang)基本條件(jian)滿(man)足得越(yue)(yue)好,估(gu)算結果(guo)也就越(yue)(yue)接近實際,反(fan)之(zhi)、誤(wu)差(cha)便會較大。
室(shi)內聲(sheng)(sheng)(sheng)場估算的(de)基本思路是(shi)這(zhe)樣的(de):室(shi)內任一點(dian)的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji)由兩(liang)部分構成,一部分是(shi)直達聲(sheng)(sheng)(sheng)場在該(gai)點(dian)的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji),另一部分是(shi)混聲(sheng)(sheng)(sheng)場在該(gai)點(dian)的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji),兩(liang)者(zhe)迭加便得到了該(gai)點(dian)的(de)實際聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji)。
直(zhi)達(da)(da)聲(sheng)場符(fu)合平方反比律(lv),可以方便(bian)的算出室內各點的直(zhi)達(da)(da)聲(sheng)聲(sheng)壓級。根據臨(lin)界距(ju)離Dc的定(ding)義可知(zhi),在臨(lin)界距(ju)離處直(zhi)達(da)(da)聲(sheng)聲(sheng)壓級與(yu)混響聲(sheng)聲(sheng)壓級相等。因此再算出臨(lin)界距(ju)離處的直(zhi)達(da)(da)聲(sheng)聲(sheng)壓級,便(bian)知(zhi)道了該(gai)點的混響聲(sheng)壓級。
假設室內(nei)混響(xiang)聲場(chang)(理想情況下)是均勻分布(bu)的(de),因(yin)此(ci)在室內(nei)各處(chu)的(de)混響(xiang)聲聲壓(ya)級都等(deng)于臨界距離處(chu)的(de)混響(xiang)聲壓(ya)級。有(you)了室內(nei)直達聲與混響(xiang)聲在各個(ge)位置(zhi)(zhi)的(de)聲壓(ya)級數據,室內(nei)聲場(chang)各個(ge)位置(zhi)(zhi)上的(de)聲壓(ya)級即(ji)可算出。
需要(yao)注(zhu)意的(de)問題是,在具體(ti)(ti)計算(suan)中(zhong)應將(jiang)其換(huan)算(suan)為音箱的(de)距(ju)離(li)以及(ji)音箱的(de)輸(shu)入電功率(lv)便可算(suan)出(chu)直達聲(sheng)場聲(sheng)壓級。
通常,聲(sheng)場總電功率(lv)可由(you)室內聲(sheng)場穩態聲(sheng)壓級進行(xing)估算。
2.聲場總(zong)電(dian)功率的估算(suan)公式(shi)
在(zai)實際工(gong)程應用中,估算(suan)聲(sheng)功率(lv)時可(ke)以(yi)將混(hun)響聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)略去,將其視(shi)為功率(lv)余量的(de)一(yi)部分(fen),這樣(yang)只要確定(ding)了聲(sheng)場中某方向距離D處的(de)聲(sheng)壓(ya)級LP,就可(ke)以(yi)由LP來(lai)估算(suan)聲(sheng)功率(lv)值(zhi)。
聲功率與一般音(yin)(yin)箱或音(yin)(yin)箱系統所(suo)標(biao)示的電功率不同,其間相差音(yin)(yin)箱的轉換效率η。音(yin)(yin)箱的效率與音(yin)(yin)箱所(suo)用揚聲器單元的結構、形狀關系大。
例如紙盆(pen)揚聲器(qi)音(yin)箱(xiang)(xiang)的(de)效率(lv)為1%左右,號筒(tong)式揚聲器(qi)的(de)音(yin)箱(xiang)(xiang)的(de)效率(lv)可達15%。目(mu)前音(yin)箱(xiang)(xiang)的(de)產品說明書多(duo)數不給(gei)η值,而是(shi)只給(gei)靈敏(min)度值S。為了能夠通過音(yin)箱(xiang)(xiang)的(de)靈敏(min)度來估算出系統的(de)電功率(lv),可作如下假設:
