舞台扩声系统设计说明.docx
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舞台扩声系统设计说明
观演台扩声系统设计说明
一、设计依据
除遵循业主给定的书面要求及技术数据外，还按有关的国家行业标准和规范进行设计和施工，系统设计的有关技术要求和参照的主要标准和规范如下：
1.01GYJ25-86《厅堂扩声系统特性指标》；
1.02GB4959-95《厅堂扩声特性测量方法》；
1.03GBJ76-84《会议系统电及音频性能要求》；
1.04GB/T14197-93《声系统设备互连用连接器的应用》；
1.05GB/T14947-94《声系统设备互连的优选配接值》；
1.06GB/T15644-95《视听系统设备互连用连接器的应用》；
1.07GB/T15859-1995《视听、视频和电视系统中设备互连的优选配接值》；
1.08Dbj08-47-95《智能建筑设计标准》；
1.09GB12060-89《声系统设备一般术语解释和计算方法》；
1.10JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》。
二、设计的指导思想和原则
2.1技术的先进性
要求扬声器对观众区的直达声覆盖均匀，避免过多重复造成声干涉及影响清晰度，同时各扬声器系统到达观众的声音尽量有较合理的方位感，尽可能避免声音从后方，侧方来的感觉，要求语言扩声清晰宏亮，有较高的传声增益，音乐重放时要求声音丰满自然，清晰亮丽。
系统采用世界先进、成熟的科学技术，主要设备应采用具有当今技术领先水平的、成熟的及国际著名品牌的先进产品，保证系统的在相当一段时间内的先进性。
2.2功能的实用性
在方案设计和设备的选择上，应注重系统功能的实用性。
先进的技术应当有利于提高使用者的工作效率和设备的使用价值，从而赋予产品以最高的性能价格比。
2.3性能的可靠性
系统的高可靠性是对系统功能强有力的保证。
在这方面，我们不仅有技术成熟、先进的可靠产品，更有多年丰富的工程设计和施工经验，保证整个系统成为一个稳定可靠、经久耐用的系统。
2.4操作的方便性
系统还应该体现其操作和维护的方便性，而设计的合理性是其主要保证；合理的布线和操作设置、简洁明确的控制程序和操作界面、全面的操作手册。
2.5设备的可扩展性
当今社会发展日新月异，许多新用途是随着社会发展需要而出现的。
系统主要设备可以通过软件升级方式更新换代，可在相当长的时间内保持技术不落后。
而且通道接口较多，可以随着应用需求的变化而扩展。
三、系统设计过程
3.1系统设计的特点
该项目为户外扩声系统，按有关的国家和行业标准和规范，达到扩声系统的技术指标，来设计系统配置。
由于舞台区域要进行各类文艺表演和演出活动，此扩声系统主要采用适应于各种演出场合的设备。
这套演出系统是用于室内外场合，由于室外场地很开阔，要想实现让扩声区域有足够的声压级和清晰度并要考虑到声音可以传的足够远，使听音区域内有较好的声场均衡度，因此系统主要采用的音箱、功率放大器、周边设备和控制设备等均采用世界顶级产品。
在这套系统中的主要设备我们选用以下品牌：
美国EAW的JFL系列线性阵列音箱；
美国Symetrix的jupiter系列数字音频处理器；
中国T-CLASSLA系列功率放大器；
英国ALLEN&HEATH的ZED系列调音台；
美国FURMAN的净化电源时序器；
整个系统是由音源部分提供稳定优质的音源，经过调音台的集中调控，根据现场的实际情况分别将输出信号输出到左右主音箱和舞台返听音箱。
整个系统的特点:
采用计算机辅助声学设计，可以较为准确地计算出系统安装完毕后的扩声效果；使系统具有很高的可实施性，避免盲目设计；
选用EAW牌JFL线性阵列系统最优秀的音箱，具有多重控制及保护功能，确保系统的关键部分；
采用数字音频控制及处理，计算机调试，可以预存各种使用模式（如演出模式、音乐模式、比赛模式等）；
配置多种信号记录及播放源（DVD播放器、MD录音机），数字化程度高，音质效果好、记录时间长、易于存放。
多种模式系统互相兼容，功能转换灵活，且节约资金；
系统设备均采用各厂家所长的产品，性能价格比好，配套性强；
室内设置多路音视频输出口，方便外部系统（如电视转播、制作，新闻采访等）使用；
系统具有较强的扩展性，为今后系统的升级准备了条件。
3.2系统设计的方法
针对户外扩声系统方案扩声系统声学特性，使用计算机辅助设计软件对户外扩声系统方案的声学特性指标进行辅助设计和计算，使得计算的声学特性指标更加准确。
声学设计规范中要求观众区的音质主要是足够声压级，语言清晰、可懂度高，其次是丰满度，各处要有合适的响度和均匀度，观众区的任何位置不得出现回声和声聚焦等声学缺陷，并无来自观众区设备、外界环境噪声的干扰，这些指标形成户外扩声音质设计的综合效果。
3.3系统设计解决的问题
1、声反射的问题
有很多演出活动选择在露天举行，相对于剧场来说，露天广场的扩声有更大的难度，因为露天环境有着很大的不确定性，声学条件较为恶劣。
对此，音响操控人员应从场地的选择和音箱的摆位两方面考虑。
选择场地时，舞台的朝向应尽量选在长度较大的方向上，要求对面的吸声效果良好。
高低参差的花草树木往往是很好的吸声材料。
如果无法避开建筑物，也应尽可能地面对错落不同的建筑物，要极力避免声音在两个光滑的平面墙壁间反射，声音的多次反射会产生混浊杂乱的后果。
如果确实无法避开近距离的大平面，可考虑利用音箱的摆位来减少声音的多次反射，即在兼顾音箱覆盖观众的同时，把音箱调转某个角度，包括垂直、水平方向的角度，让反射后的声音不再或较少回到观众人群中来。
2、恶劣气候的影响
露天音响选型及音响系统设计涉及的因素很广，根据露天音响每次使用的场所不同和环境差别大的特点，宜选择使用临时安装机动型。
遵循实用和适用的原则，做到购买的设备不闲置，充分发挥功能且操作简捷等，同时应保持设备文件次性能的一致性，避免出现“不般配”现象。
作为露天音响，选型还要考虑恶劣环境下工作的稳定性和耐用性。
因此我们选用EAW的JFL213线性阵列，阵列音箱集合了EAW最前沿的阵列音箱技术，谨遵EAW严格的设计要求，确保高保真音效。
并采用优质钕磁铁驱动单元，确保高保真音效。
JFL213设计小巧紧凑、重量轻、超大功率输出。
3、系统散热的问题
无论是在室内还是室外，功放的散热一定要得到保证。
一般我们都会在散热集中的地方放置散热设备。
但是我们我使整个系统的灵活性高，那么我们就必须得选用散热性最好的设备，并且电源的利用率高。
因此我们选用T-CLASS的LA系列功率放大器，采用高效率H类电路，高频亮丽，中频圆润，低频饱满有力。
4、系统的快速组合和移动问题
在户外流动演出系统中，设备的灵活性要非常的高，整个系统能够做到快速移动和组合。
无论是在人力财力上，都大大的减少了成本。
EAW的JFL213线阵可用支架流动安装，也可固定安装使用。
箱体的大小、外形、重量都是为方便搬运和移动而设计生产的。
每只音箱仅12.3英寸高，24.8英寸宽，13.6英寸深，重量仅25kg。
3.4系统设计的过程
1、扬声器系统
在该户外扩声中，为了后场的观众区应有足够的声压级和语音清晰度，满足该建筑对声学的要求，该主扬声器就必须具备卓越的冲程，同时根据人耳对中高频段的音频较为敏感的理论，我们同时要求该主扬声器发出的中高频语音信号要清晰透彻。
我们设计8只JFL213线阵音箱来解决以上问题。
线阵列扬声器的基本工作原理是采用线声源代替原来的点生源。
传统音箱是建立在点生源在空间以球面波方式传播的基础上。
而线阵列扬声器系统是建立在线声源在空间以柱面波方式传播的基础上。
球面波方式传播距离增加1倍，声波射束的截面积为原来的4倍。
于是路由传播损耗6dB。
而柱面波方式传播距离增加1倍，声波射束的截面积为原来的2倍。
路由传播损耗3dB，即声压级下降3dB。
因此线阵列扬声器系统会使其覆盖范围内的声压级更均匀，覆盖的范围更大。
根据语音对扩声系统的需求，舞台口吊挂两串线阵，每串4只JFL213，作为主扩声；负责整个户外扩声的声像定位。
每只JFL210的最大连续声压级为133dB，6只线阵的最大连续声压级为133dB，再则该活动中心舞台到后按照距离增加一倍，声压级衰减3dB的原理，那么在后场声压衰减到103dB的时候，声压所覆盖的距离也大于了50米，确保声场定位。
此外EAW的JFL213线性阵音箱已取得GunnesFocusing专利技术，使音效和控制更加完美、突出。
在舞台上，歌手或者乐队的乐手要听伴奏来唱歌，但是舞台上的音箱是面向观众席的，所以，歌手听到的伴奏实际是从舞台上的音箱出来的伴奏声音，传播到观众席最后面的墙然后反弹回来的伴奏，根据声音的传播速度，声音返回到歌手耳朵里的和观众听到的伴奏很大的延迟，这个延迟根据反射角度，反射长短，反射强度，以及障碍物大小等等有着密切的关系；所以，如果歌手听返回的伴奏再唱歌的话，观众听到的效果就是歌手跟不上节奏了！
因此在舞台方面，设计2只VFM129作舞台返听是为让演员和艺术家在舞台表演的时候，能够很清楚的听到自己的音频信号，也可以根据所听到的音频信号更好的调节自己的状态，增强表演信心。
由于以上设计，语言和音乐的频率都集中在中频部分，声音很干净清脆，但是缺乏活力和饱满度，因此我们设计了4只JFL118做超低音箱与主扩声JFL213用专用吊架吊挂安装，弥补音频这个缺陷，低音音箱的主要用来增加音频的动感，同时增加音频的饱满度。
EAW的音箱完全具有我们所希望扬声器提供的要求，优质的单元，使音质能够得到良好的保证。
四、产品资料
4.1ALLEN&HEATH模拟调音台
调音台是整个音响系统的枢纽，也是音频处理系统的核心。
它将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工，考虑到输入源的信号较多，以及信号控制可操作性，方便性，我们为其配置了一个输入路数为36路，主输出为左右声道，外加4个编组，6个辅助，矩阵调音台。
调音台ALLEN&HEATHZED436.
ALLEN&HEATH已有近40年设计和生产调音台的经验，因此我们知道好的调音台应该具备些什么特点——例如：
完美的声音品质，坚实耐用的品质和独一无二的功能设计等等。
我们把这些所有的原则和要求都规划进了ZED系列的设计图纸，为音乐人和音响工程师设计生产出集品质、音效和鲜明的个性为一体的ZED！
个性鲜明
双立体声和4路总线版本，ZED调音台的鲜明个性和特点在这个价位的产品中是绝对找不到了，ZED提供很多音源去混音，4路或6路辅助输送，4编组，USB接口输入和返回（适用于各种个人电脑或苹果电脑，录音回放并添加效果），双立体声输入和一些高级监听功能。
机身坚实稳固
100mm平滑、准确推子、控制按键/钮设计在调音台顶部，方便插拔各种外接设备；每通道由独立垂直电路板构成，用螺丝将控制台面和机身连接固定，是ALLEN&HEATH专业巡演产品的一大特色。
音质效果
ALLEN&HEATH首席设计师MikeGriffin专业音频产品中首屈一指的设计大师，有多年音频产品的设计经验，并成功的设计了ALLEN&HEATHWZ，PA和GL系列调音台。
Mike一直都在为设计和生产完美的音质产品而努力着，因此，ZED使用了MusiQ3或4段EQ、专利TM技术“Duopre”和麦克风前置放大器，这不仅仅不会影响或失真声效，反而能给你更多的空间让你拥有真正专业和现场表演的感觉。
小巧实用，八面玲珑
安装了Cakewalk的SONARLE软件，ZED能更加出色的“完成”多个不同任务：
*简单地现场演出混音，USB效果插件。
*处理各种信号源，管理输出用于AV演示。
*经由USB和数字音频工作站进行现场录音，比如：
SONARLE。
*立体声录音效果或调节2路声轨的录音。
特点
双立体声和4路总线版本，ZED调音台的鲜明个性和特点在这个价位的产品中是绝对找不到了，ZED提供很多音源去混音，4路或6路辅助输送，4编组，USB接口输入和返回（适用于各种个人电脑或苹果电脑，录音回放并添加效果），双立体声输入和一些高级监听功能.
ZED-420调音台
ZED-420，这一四编组调音台的设计灵感同样来自于ALLEN&HEATH家族延续.在他的身体中融入了我们设计计者新的思想,而使他更贴近操作都的心声.我们怀着激动又兴奋的心情为您带来的全新的功能强大的新产品，ZED-420体形小巧，轻便.可用USB接口的立体声调音台，可用于现场音效、录音和音乐创作。
这是一台真正任何人都可使用的调音台，包括寻找完美音质、高品质设计和功能强大的专业用户。
无论是在舞台上调制现场音效或录制现场声效创造只属于您的音乐，ZED-420都会是您最理想的选择。
参数说明：
4编组
16路麦克风/线路输入，带DuoPre前置放大器
2路双立体声通道带增益
4段MusiQ均衡器，2段扫频和输入输出开关
6路辅助发送（2路推子前、2路推子后、2路推子前/后）
12个条状电平表
2个矩阵区，可输出信号送至USB端口
100mm推子
2个矩阵输出
独立的48V幻像电源
每路单声道直接输出信号
每路通道峰值和信号指示
可配置的USB产体声音频输入/输出
所有输出实现电平主控制
所有连接端口和控制全部在调音台表面
CakewalkSONRLE软件
L、R&M主混音输出
对讲至辅助发送或LRM
4.2Symetrix数字音频处理器
介绍：
Jupiter是一款功能强大的不需要学习的数字信号处理器，吸收了如iPhone智能手机的技术灵感，可提供整套音频处理解决方案。
在Symetrix世界级的SymNetDSP平台上，Jupiter系列仍坚持着Symetrix对纯正音质的追求。
Jupiter硬件共有3种版本，其唯一的差别在于输入/输出数量不同。
3种版本支持相同的软件和DSP处理，可根据需求简便快捷选用对应的硬件。
与智能手机程序的应用相同，只需将Jupiter应用程序下载到Jupiter硬件上，即可用来完成特定的音频工作。
Jupiter具有众多优质特性，而且无需设计，完全不需要学习。
Jupiter可用于各类操作，包括自动混音和扬声器管理等。
可下载的Jupiter应用程序库日益发展扩大，为硬件投资提供了未来保证。
多个外部控制选项为终端用户提供了更强的易介入性。
用户可通过SymetrixRS-485ARC面板控制音量，音源和预置选择。
可通过IP网络快速实现第三方控制，因为Jupiter的ASCⅡ控制协议是可被直接识别的简短命令。
其逻辑输入和输出还可整合外部控制硬件，如定制的指示器面板，生命安全系统和远程摄像机开关等。
Jupiter具有令人惊奇的应用程序。
这些程序是预先设计的，可升级的，而且全部是免费的，让Jupiter硬件呈现出不同的多元特性。
众所周知，时间就是金钱，为此我们专门设计了不需要学习的Jupiter数字信号处理器。
通过简单下载对应的应用程序，即可将Jupiter变为一个自动混音台，以用于教堂，法庭，政府商会等场所。
Jupiter可用于交通运输中心，商场，商业大厦，健身中心的广播寻呼，播放背景音乐等操作。
Jupiter还可轻而易举的满足俱乐部，运动场馆和剧院等场所的扩音需求，在广播录音环境中作为传声器或线路信号的特定信号处理器。
Jupiter8数字音箱处理器
Jupiter是一款功能强大且不需要学习的数字信号处理器，吸收了如iPhone智能手机的技术灵感，可提供整套音频处理解决方案。
在Symetrix世界级的SymNetDSP平台上，Jupiter系列仍坚持着Symetrix对纯正音质的追求。
Jupiter硬件共有3种版本，其唯一的差别在于输入/输出数量不同。
3种版本支持相同的软件和DSP处理，可根据需求简便快捷选用对应的硬件。
与智能手机程序的应用相同，只需将Jupiter应用程序下载到Jupiter硬件上，即可用来完成特定的音频工作。
Jupiter具有众多优质特性，而且无需设计，完全不需要学习。
Jupiter可用于各类操作，包括自动混音和扬声器管理等。
可下载的Jupiter应用程序库日益发展扩大，为硬件投资提供了未来保证。
特性
※通过下载应用程序，可为特定场所和系统的优化
※提供整套音频处理解决方案。
※应用程序包括混音，路由，广播，声音处理和特定信号处理
※预先设计的应用程序可极大的缩短安装时间
※4路带幻象电源的话筒/线路输入，4路线路输出
※2路外置控制输入和4路逻辑输出。
规格说明：
该装置可提供8路输入，可选作带幻象电源的线路或传声器电平，8路线路电平输出。
所有信号处理，混音，路由功能（包括输入增益）均可通过软件控制。
音频输入和输出可通过后面板3.81mm接线盒接入。
图形用户界面软件通过WindowsXP或更高级的操作系统进行编程安装。
通过该装置后面板的以太网端口可与电脑连接并进行控制。
图形用户界面软件可管理应用程序和装置文件，显示和控制所有信号处理过程，其规格功能包括但不限于输入和输出增益·高通滤波·低通滤波·FIR滤波器·分频器·参数均衡器·图示均衡器·扩展·咝声消声器·压缩·限幅·自动增益控制·环境噪声·反馈抑制·自动混音·优先混音·信号路由·延迟·极性。
前面板包括输入输出信号电平指示器和电源，网络和ARC指示器。
外部控制包括预置选项，输入/输出电平控制和静音，通过工业标准CAT5网线和RJ45连接器，可选择ARC面板进行远程控制。
所有的程序内存为非挥发性，且程序具有安全性，即便是突然停电，也不会丢失程序。
此装置还可提供实时时钟显示，以便进行自动定时设置。
第三方控制系统可利用已发布的ASCⅡ控制协议通过IP网络进行连接。
音频转换为24-bit,48kHz.处理器的动态范围应不低于110dB（A计权）。
该装置有一个自备电源输入插座，可外部接入24V直流电。
该装置达到UL/CSA和CE的安全要求，符合CE和FCC第15部分的排放限制标准以及RoHS规范。
由冷轧钢和成型塑料构成的底盘被装到一个标准的19英寸单元机架上。
该装置型号分别为SymetrixJupiter
通风：
设备可工作的最高环境温度为30摄氏度。
确保设备左右两端无任何阻碍（至少预留5.08cm的空间位）。
不得在设备上覆盖报纸,桌布,窗帘等物品,应保持良好的通风。
系统：
※采样频率:
48kHz
※频率响应:
20Hz-20kHz,+/-0.5Db
※动态范围:
>110dB（A声压级）,输入到输出
※总谐波失真+噪声:
<-85dB（无负重声压级）,1kHz@+22dBu,0dB增益
※交叉通道对讲:
<90dB@1kHz,典型
※延迟:
<1.6毫秒,输入到输出,所有DSP无效
4.3EAW品牌的音箱
JFL213线性阵列音箱
JFL213小巧紧凑型阵列音箱集合了EAW最前沿的阵列音箱技术，谨遵EAW严格的设计要求，确保高保真音效。
音箱整体方便搬运、移动、重量轻，是中小型音频应用场所的最佳选择，也适合流动巡回演出、固定音频安装和音乐DJ使用。
结合常曲率线性阵列音箱设计原理，JFL213模块可组成配置简单、操作容易的阵列输出稳定可预测，覆盖范围水平对称，由近到远均匀一致。
JFL213外形紧凑小巧，并可实现高功率输出和预设音频控制模式。
JFL213可用支架流动安装，也可固定安装使用。
箱体的大小、外形、重量都是为方便搬运和移动而设计生产的。
每只音箱仅12.3英寸高，24.8英寸宽，13.6英寸深，重量仅25kg。
每只音箱可以立杆安装，阵列可轻松吊挂安装、地面堆叠安装，还可以在剧场类的应用场合安装到现有的结构上，如：
舞台或露台横楣。
两分频、全频音箱JFL213使用钕磁铁驱动为时刻输出最完美的音质提供了保证，并大大减轻了音箱重量。
2个10英寸（2.5英寸的音圈）低音喇叭输出强有力的低音和扩展低频下限，使演出时得到更好的效果；一只3英寸（1.4英寸输出）的压缩驱动单元与号角搭配，指向性精确，所有高端配件的组合保证了最大峰值时输出大于130dB的声压，JFL213阵列音箱可覆盖广阔的空间。
JFL213提供水平110°，垂直15°的扩散角度，允许垂直阵列音箱排列多达6只，并且安装简单，为创造更完美的音效及覆盖范围提供了更多的选择。
JF118为JFL213的配套低音，支持吊装及地面安装。
JFL213线阵的特点：
·是流动巡回演出和固定音视频应用场合的最佳选择
·常曲线率线性阵列
·超小箱体（12.3X24.8X13.6）、超轻重量（仅25kg）、超大功率輸出
·钕磁铁驱动单元，在保证音效的同时，有效减轻音箱整体重量
·最多可同时吊挂6只JFL213音箱组成垂直阵列系统
·用户可选择是单功放驱动还是双功放驱动
·阵列补偿开关提供调适
·优化设计可由单人搬运
·EAWUX8800和GunnesFocusing技术使音效和控制更加完美、突出
·整套铝制吊挂件
·无论是立杆安装、吊挂安装还是地面堆叠安装都非常简便、容易
·音箱配EAW耐用的RoadCoat涂层
参数：
·系统配置：
全频，2分频
·LF：
2X10″，HF:
1X1.4″
·频率响应：
65Hz-18.5KHz（±3dB）
·轴向灵敏度：
全频：
95dB，HF:
105dB，LF:
95dB
·阻抗：
全频8Ω，HF:
8Ω，LF:
8Ω
·连续功率：
全频：
800W，LF:
800W，HF:
150W
·最大声压级：
130dB/124dB
·覆盖角度（水平X垂直）：
110°X15°
·尺寸：
高312.42X宽629.92X深345.44mm
·重量：
22.7Kg
JFL118超低音音箱
参数
·系统配置：
低频
·LF：
1X18″
·频率响应：
30Hz-150Hz（±3dB）
·轴向灵敏度：
全空间94dB;半空间100dB
·阻抗：
8Ω
·连续功率：
800W
·最大声压级：
全空间129dB;半空间135dB
·覆盖角度（水平X垂直）：
360°X360°
·尺寸：
高631X宽501.7X深740.2mm
·重量：
44.5Kg
VFM129舞台返听音箱
产品特点
●两分频、全音域音箱
●经典舞台监听音箱设计
●具备支架安装孔，可以作为主扩音箱
●大正方形旋转号角，实现优质模式控制
●使波束宽度相匹配的分频点
●坚固耐用
应用
音乐表演、酒吧、夜总会、学校、礼拜堂、教堂、礼堂、租赁公司等
描述
VFM129是一款两分频舞台监听音箱，包括一个12英寸低频纸盆传感器、一个1英寸开口/音圈直径为1.75英寸的高频压缩驱动单元，负载一个覆盖模式为90°x60°的大正方形旋转号角。
全新VF系列全频系统（VFR/VFM）的高音单元与MK系列相似，因此EAW的工程师们将创新型“beamwidth-matching（使波束宽度相匹配）”内部无源分频器/滤波器网络技术也融入其中。
如果与EAW指定功放或UX系列数字信号处理器配套使用，VFM129还能利用EAWFocusing技术，消除任何音箱内部的时域异常。
VFM129拥有经典舞台监听音箱设计特点，两侧设有NL4输入接口便于环通连接。
VFM129还具备支架安装孔，可以在需要时作为主扩音箱使用。
手柄无缝集成到扬声器外壳构造，外观既简洁又大方。
配置
2分频、全音域音箱90°×60°
驱动器负载:
低频1×12英寸纸盆
高频1×1英寸开口,音圈直径1.75英寸
操作模式：
功放通道外部信号处理
单功放低频/高频高通滤波器
性能
操作范围：
65Hzto20kHz
标称指向性：
水平90°*垂直60°
轴向灵敏度（全空间SPL）：
低频/高频94dB
输入阻抗（ohm）:
额定最小
低频/高频89@
升级会员 