奥润顺达工业园多功能厅灯光音响系统设计方案文档格式.docx
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▼《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006；
▼《会议系统电及音频特性性能要求》GB/T15381-94
▼《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88；
▼《歌舞厅照明及光污染限定标准》WH0201-94；
▼《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；
▼《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93；
▼《声系统设备一般术语解释和计算方法》GB12060-89
第三章、建声设计说明
1、建声设计说明
会议扩声音质语言清晰度要求高而又极具音质特色的文化娱乐场所。
为了获得良好的音质效果，使观众/听众得到较高的清晰度，均匀的声场分布，合适的响度及足够的丰满度，在进行扩声系统设计的同时，对建筑声学提出相应设计要求是非常必要的。
2、专业音响工程的技术术语和相关标准
首先必须认识了解一些有关的技术术语和相关的一些国家及行业标准，只有这样才有助
于进一步了解本方案，在专业的设计和施工中才能做到有的放矢，工程的质量才能得到充分
的保证。
声压级：
指实际声压和基准声压之比的20倍对数值，单位是分贝。
这是它的数学表达式：
Lp=L0＋10lgPl－20lgr
公式中：
Lp——直达声声压（dB）
L0——扬声器平均轴向灵敏度（dB）
Pl——加到扬声器的功率（W）
r——扬声器到听音点的距离（m）
它的重要性就在于：
所有的音响系统的发声情况，所有的扩声场所的声学质量，都需要
有这项指标，在后面的设计计算中它还是一个计算基准。
混响时间：
指在一个稳定的声音信号突然中断后，厅堂内的声压级跌落60dB所需要的时间，单位是秒。
3、多功能厅声学设计
首先是报告厅音质的设计——音质设计的目的是使有听音要求的“有声建筑”内具有良好的声学条件，无音质缺陷和噪声干扰，并具有合适的响度，以及清晰度和丰满度。
要知道建声是电声设计的基础，没有了良好的建声，那扩声设计就无法获得最佳的效果。
音响系统还原出来的声音质量在很大程度上与其所在的空间环境紧密相关。
试想一套很高档、很专业的音响系统放在一个正规的报告厅和一个澡堂里放音那会一样吗
音质设计很重要，我们应以音乐还音为主，兼容人声和影视还音，这是因为音乐还音对音箱系统的技术要求最高。
要想获得满意的声音清晰度就要加强声音直达声的覆盖范围和传输距离。
直达声是指自声源未经反射直接传到接受点的声音，它是按照与距离的平方成反比的规律衰减的。
直达声与语言清晰度二者的关系是成正比的，当直达声强时，语言还原的清晰度就高，反之亦然。
在自由场中人们所听到的声音都是直达声，但报告厅所处的空间不是自由场，而是具有多个反射面的扩散声场，声音是经过多次不同反射面反射后到达听众耳朵的，由于多次反射声对直达声的干涉，使达到听众耳朵的直达声声能变弱（尤其是后排的听众），导致语言清晰度的降低。
为此在设计中除了加强主音箱的声压外，还必须通过舞台前方两侧侧墙的反射面的设计，为的是加强前期反射直达声的反射，它与原直达声的延时因为小于25mS（人耳对小于延时时间25mS的声音是辨别不处理的，仅能觉察到音色和响度的变化），人耳听觉上感觉不到声音延时的存在，反而感觉到声音是被加强了。
但当反射声音大于50mS时（此时直达声与反射声之间的声程差小于17米），人耳就会感觉到两个声音的存在，这就是人们常说的“回音”，它是严重干扰声音清晰度的因素之一，因此有必要在报告厅的后墙做强吸声处理，对这种反射声进行控制杜绝声音被反射回来，从而保证了直达声的传输距离。
但是直达声过多了并不是总是好的，因为它的指标与声音的丰满度是成反比的，也就是
说语言清晰度越高，那么语言的丰满度就相对越低，这会使声音听起来感觉太过于干涩而不
圆润，声音失去了“光泽”，所以在进行必要吸声处理的同时，还要注意到适度的声音扩散
的处理。
在吊顶设计中我们考虑采用一定数量的硬质反射材料，加强听音区的声反射，在侧
墙也应采用适量的反射面，这样处理过的声音才会显得既清晰又很饱满。
归根结底就是厅堂的混响时间的控制。
由于每种类型厅堂的还音标准之间有差异，它们
各自对房间混响时间的要求略有不同，对于音乐还原要求混响时间在～秒之间；
语言扩声场所要求混响时间为～秒左右；
对于电影还音则要求混响时间在～秒之间为好。
因此总体上对多功能报告厅的混响时间应取一个中间值比较好，这样不至于使声音显得过于干涩而缺乏光泽，同时又能够保证基本的语言清晰度。
声压级的计算——声压级是专业音响系统工作的一个重要指标，一个合理科学的声
压级对声场的影响、设备的选型、实际的操作都有重要的作用，同时也为制造良好的听音环
境创造了好的条件。
在进行声压级计算前，同样也要先确定一个相应环境下合适的基准声压级，而且这个基
准声压级和工程的类型也有密切的联系。
确定基准声压级前，还要看看这个正常人耳的听感
曲线，我们可以发现：
在不同的频率上，人们对同一声压级的声音的感受能力是不一样的，
这个感受能力在专业上称为响度，单位是Phono，有了这个衡量值，我们就可以根据实际工
程的类型，按照它们在扩声时信号的频率特点，就可以确定一个合适的基准声压级。
通常对
于音乐重放为主的系统，取90-105dB为基础，对于以语言扩声为主的系统可以取88～98dB，加上3～12dB的峰值余量，再加上1～3dB的环境噪音余量，就可以得到平均听音位置的额定声压级了。
这个声压级是系统要在平均听音距离需要达到的声压级，由于报告厅的特殊性，它无法按照单项功能进行声压级的确定，但首先应该确保音乐的还原声压级，也就是整个系统确保具有103dB的声压，并预留10dB的余量，因为音乐还音对系统的要求是最苛刻的，只有这样满足了音乐还音要求，那么其它扩声形式对这个系统的声压级要求就容易解决了。
它也就是后面电气计算和设备选型的依据了。
第四章、工程电气总体设计说明
由于人发声的声功率很低，在大场合里要想能够将舞台上的人声传达到最后一排的听
众，就必须借助电声系统，因此电声系统的设计也至关重要。
1、电气的设计
因为本方案的所有系统都是靠电能进行工作的，而且在具体的施工中也要涉及大量有关
电气方面的处理，所以电气的设计具有与声场设计同等的重要性。
在工程设计中，电气的设
计包括：
各系统电源功率的计算，电源的供应形式，管线预埋的形式以及供电、用电的安全
考虑等方面。
电源功率的计算——音响工程中，电源的使用非常广泛，可以说所有的设备都需要电源才能工作，而且由于设备的差别，不同类型的工程电源功率相差较大，如果没有充分的计算作为依据，不仅后面的选型、施工工作会受到影响，而且极容易造成实际使用中系统工作不正常，还会危及用电的安全。
而电源功率计算的目的就是计算的结果指导设备的选型，确定施工管线、开关器件的规格，以及以此作为向配电部门申请电源容量的依据。
电源的功率主要部分就是音响、灯光、及辅助设备的消耗功率。
音响系统的消耗功
率主要来源于音箱的扩声功率，而扩声功率又决定于选择音箱的灵敏度和前面介绍的声压级
结果。
灵敏度的单位是：
dB/mw，它的含义是指在该音箱得到1W的输入功率时，在它的前方1m处产生的声压级，这样灵敏度和声压级这两个概念就找到相同的参照，在计算时还需要了解一个相关的概念，这就是：
音箱的输入功率增加一倍，它在前方1m处产生的声压级就提高3dB，这样我们就可以得到一个功率的公式。
这个公式计算的结果就表示在该工程的设计中，要想在前面的听音距离上达到设计的声压级，该扩声区域的音箱总功率，这是一个粉红色连续功率。
有了这个功率作为依据，我们就可以确定系统中音箱的型号和数量了，然后再根据音箱和功放的配置要求来确定功放的数量和型号，相应地就能知道这些功放的电源消耗功率，最后将所有周边设备的功率消耗计算进去，这样也就得到了音响系统的功率消耗。
一般情况下，功放和音箱功率配置都要以扩声信号的动态来决定，这个动态又跟系统的类型密切相关，由此又再次认识到总体设计时，工程定位的重要性。
对于一般的扩声系统，信号的动态都不大，可以确定功放连续不失真功率是音箱额定功率的2倍，如果扩声的信号的动态比较大，比如在大开型歌舞演出使用时，那么就应该取～3倍的比例，这样的配置既可以保证设备长期的稳定工作，又能保证实际调控操作容易。
电源的供应形式的确定——在一般的工业和民用设备中，只要将需要的电源的功率充分提供给它们就可以了，但是在专业音响工程中，由于音响、灯光设备工作的特殊性，加上系统之间互相的影响，所以就必须对电源的供应形式提出一定的要求。
具体就音响系统而言，由于灯光设备和其它相应的工业设备会通过电源线路对它产生干扰，而且这些干扰形成的噪音很容易在人的听觉上产生不舒服的感觉，往往在实际操作中这种干扰利用一般的方法还很难消除，所以必须在电源的供应形式上提出要求，尽量避免干扰的产生。
通常需要音响系统的电源取自供电线路中干扰较小的一路，比如：
避开工业用电，从民用线路上供电或者从单独的变压器上取出一路供电，凡是条件许可都应该尽量让音响系统的供电线路和灯光系统线路分开，单独一相。
同时在供电线路上最好单独穿管供电，这样灯光系统产生的干扰就会在供电形式上得到一定的避免。
就灯光系统自身而言，由于考虑系统的功率较大，所以应该尽量采用多相供电，各相之间的功率要尽量配平，以稳定电网，布线时要尽量避开音响系统的电源线路和信号线路，同时还要设置相应的保护地线，以确保用电安全。
2、系统的功能布局与设备的选型
在工程的总体设计中，将理论的规划和计算落实到具体的系统配置的首要步骤，就是工
程中各系统的布局。
布局的合理与否，布局的特点，布局的设备位置确定在很大程度上体现
了各种功能规划和设计的思想，也直接决定了后面的设备选型情况，所以系统的布局也是设
计的关键一步，也可以说是理论与实践结合的关键一步。
具体说来我们将学功能厅分为这几块——会议功能、演出功能、学术演讲与讲座交流功能。
根据以上的工程概况及我们对业主需求的分析，在系统的布局设计中充分考虑该报告厅
的日常功能使用和满足其他文艺演出的可行性，能够在实际的工作中根据各种功能的要求不
断组合并得以实现的。
当然本系统的布局可行性还包括布局的目标在实际的工程中是否能得到实现，也就是说
理论上的布局设计在工程施工结束后是否能达到希望的效果，例如：
布局时倒是为了达到较好的声音扩散效果，将音箱的排列形式进行了考虑，但是实际效果是否能满意；
布局时为了
视觉效果确定了投影的位置，但是否会受灯光投射的影响等，这些都是本方案在具体设计时
都要考虑的地方，目的只有一个，那就是营造一个协调实用的系统。
前面的设计内容里已经多次提到：
工程的总体类型确定和相应的设计计算决定了工程的
定位和最终质量，而设备的选型是让这些设计内容得到实质体现的开始。
可见，设备的选型
又成为后面施工、调试以及工程最终质量的基础。
究其原因，就是因为前面的设计都是在声
场、电气理论和方案方面的设计，这些理论的设计是无法对系统中的设备型号、性能和特点
进行设计的，也不可能对它们进行具体的要求，所以必须依靠恰当的选型，理论设计的思想
和内容才能得到充分地贯彻和实现。
可以想象，如果没有科学合理恰当的设备选型，无论多
么优秀多么科学的理论设计效果都是无法得到保证的。
首先是设备选型的原则。
之所以需要一个选型的原则，是因为专业音响灯光及多媒体视
频设备的产品种类非常之多，同一种设备会有诸多牌号的器材可供选择，而这些器材在价格、
性能、使用范围、外观以及性能价格比等方面都有不同程度的差别，假如在选型时不掌握一
个原则，那么选型的结果可能不能令人满意。
当然，不是说这个原则是一个标准，应该说它
为选型确定一个范围，提供一个合理的选型方式。
正因为专业工程的选型范围很广，而且不同类型的设备在性能上也有接近的地方，一旦
盲目选择，就会导致设备闲置，功能不能完全发挥，操作复杂的结果。
我们在设计上追求实用原则，力求在系统配置上简捷、配套、科学。
在选型时我们难免会遇到同类同样功能但档次性能不完全一致的时候，这时如果不仔细
地分析，只要满足使用要求就选择，那结果就可能出现设备不“般配”的现象，这就是需要
注意它们的档次性能的一致性。
尤其是音响的主系统更要讲求匹配，音箱的功率与功放的功
率的匹配问题是整个系统最重要的问题，在标准的配置中应杜绝使用功放的桥接方式来推挽
音箱，因为任何一款两通道功放都无法做到两边电路技术参数的绝对一致，当功放在桥接状
态下工作时，功放功率是成倍增加的，由于两边线路的不对称，那样极易产生放大失真，这
给音箱工作带来极大的损坏，这在专业设计中是绝对不允许的。
其次是选型时如何与总体设计相结合。
音响工程的复杂就在于它的综合性，在工程的
设计中，它的综合特点就体现在选型必须忠实地反映总体设计的思想，必须在总体设计和选
型之间反复斟酌、相互协调。
最后，将音源作为一类来选择，一般来讲通用的影碟机、卡座、CD机、录象机等设备
在功能和播放指标上，都没有太大的区别，但是要想在工程使用中能达到满意、适用的效果，
就不是随意选择就行的了。
这就要求选型时要对所有设备在工程使用中的情况有比较充分的
认识，象某些设备在普通时候使用没有什么问题，但是在专业场合使用时要么操作烦琐，要
么故障率特别高，或者音质和图象质量不稳定。
由此可以看出，这里的选择依据包括：
设备长期在恶劣环境下工作时的稳定性，设备操
作的简便性以及电气指标的要求。
第五章、多功能礼堂设计及各性能说明
1、多功能礼堂音响系统总体功能设计
用途：
集会式会议、多媒体学术报告、歌舞表演、音乐重放、小乐队表演、中小型综艺节目等功能：
※有演出、歌舞、人声、娱乐、会议等功能；
（会议人声限800人报告厅）
※具有良好的人声和音乐扩声系统，重点是实现声音清晰的还原重放的效果，满足使用需要；
※具有充足的音频输入端口，能满足扩展要求；
高清晰度的声音品质；
完善及标准的接口互连；
数字录音功能；
A、扩声系统设计
扩声系统设计关键在选择扬声器的选型布置和电声的处理两部分，扬声器的选型布置设
计是决定扩声系统性能好坏的基本，而电声的处理设计则是决定扩声系统发挥得好坏的关
键。
为此，我们重点阐述扬声器的选型布置和电声的处理两部分
B、客户需求分析
设计一个好的扩声系统，首先应根据建筑物的使用功能、扩展计划、建筑和建筑声学设
计等因素来确定，其次是根据用途类别、质量标准和服务对象等因素来确定方案的技术指标。
最后，根据前期草案构想、目标对系统进行设计、选型、模拟分析……
业主认为多功能报告厅应具备会议和演出功能，会议时应具备语言的清晰度和良好的覆盖，包括二层的眺台，同时还应具备多媒体的投放显示和对现场进行实时视频采录的功能，在演出时应确保应有的足够的声压覆盖，音乐还音应具有保真度和均匀度；
首先应满足音乐声和人声扩声的大动态，确保语言的清晰度和可懂度的体现，从而能够完成其系统的基本功能，再且是其应有的多功能使用性例如（人声还原、卡拉OK、语言清晰度、影片欣赏、歌舞表演等）。
这两项功能另外要求扩声系统具有平
直的频率响应及优美的音质还原效果、声场具有良好的均匀度。
在控制方面，既然是报告厅的扩声系统就必须有相当足的功率储备和大的声压等的电
声指标以及非常简易方便的操作控制特性。
因为，我们知道这并不是专用的音乐厅、剧院等，
并没有专业的调音师，而且在这样大型的多功能场所设备需要满负荷地正常运转，也就要求
我们的系统必须具有极高的稳定性、简易的操作性、可靠的维护性等特性，来完成日常专业
调音师的工作。
最大声压级（空场稳态）
~范围内平均声压≥103dB
传输频率特性
.63~8KHz，以125~的平均声压为0dB且在125~内允许±
4dB
传声增益
1000~4000Hz的平均值≤-8dB
声场不均匀度
和KHz≤8dB
扬声器选择与布置
音响设备的选择：
声音在保证能够提供符合国家技术标准要求的声压级，传声增益、声场均匀度的客观指标下，声音还力求体现有合适的响度；
中高频层次分明，清澈尞亮；
中音浑厚有力，优美动听，低音丰满柔和有弹性、有力度的主观听音效果。
而达到上述效果，在整个音响扩声、还音系统中，音箱是第一位的。
结合上述要求，我们结合业主的投标备选品牌及技术规格参数，反复比对了多种音箱，我们选择了惠威L280线阵音箱。
为了能够保证音质音色的统一，整套系统的音箱、功放惠威品牌。
其音箱音质音乐、语言、可靠性较好，可选用种类较多。
该品牌音箱都是国际技术中国本土原厂生产。
LR系列是HiVi惠威品牌全新推出的音箱品类，其目的是解决声音远距离传输而造成的声压级衰减。
LR280通过对波阵面的校正，使其接近于平面波传输，从而解决远距离传播的困扰，通过特制的吊挂系统能使多只音箱有益的装连，形成强大的线声源，连续声压级高，动态大，瞬态极佳。
音质效果
音质效果，我们还在音响系统中选择了数字音频音箱处理器，通过该处理器的多功能信号处理能力（内置图示式均衡、参量均衡、延迟、压缩等）和数十个记忆功能，可以有效地针对不同的使用功能和使用人员需要进行编辑存储，使系统的在每个使用条件下，都有最适合它的最优美的音响效果。
音质的依据标准的选择
音质方面我们选择了国家有关标准之中有关音质评价的部分，并结合国际IEC标准TC-29和TC-100与AES、SMPTE、EIA、ITU、EBU等国际组织中有关音质评价的部分，作为设计和评价音质的依据标准，来完成音质安装调试的。
系统设计原则及规范
系统设计原则
系统的先进性和成熟性：
本系统体现先进性和成熟性，如采用数字音频控制技术等。
同时，本系统选择成熟的知名品牌之主流产品，整个系统实现数字化整合，各分系统间能够实现音视频资源共享.
系统的可靠性和稳定性
本系统可以满足一天18小时，一年365天连续工作，具备高可靠和高稳定性，方便耐用。
系统的重要核心部分采用了硬件和软件的备份和管理；
系统的控制部分具备先进的智能化控制能力，可实现预编程自动、稳定、可靠运行。
系统的实用性和经济性
合理的性能价格比是本系统设计中的重要方针，在兼顾良好性能的基础上既考虑经济性和总体造价，还考虑到了系统长期运行的相对低成本。
系统的开放性和标准性
本系统采用国际通用的标准化产品并使用通用和开放的协议，可以方便其它产品相互连通。
控制系统具有足够的控制能力来完成对整个会议系统的所有设备进行控制。
扬声器布置
扬声器的布置是整个电声系统设计的重要问题。
有机的与建筑结构形态以及装潢
相结合，根据使用用途有针对性的布置是关键！
我们在布置设计上遵循以下原则和思路：
※全部观众席上的声压分布均匀；
※观众席有良好的声像一致感；
※有效的控制回授点（声反馈）；
※满足各种功能对音箱功率的需要；
※可根据具体的功能要求改变音箱的覆盖角度；
※根据功能的需求，改变音箱组合的方式和数量；
表8、扬声器各种布置方式的特点和设计考虑
布置方式
扬声器指向性
优缺点
适合使用场合
设计注意点
集中布置
较宽
声音清晰度好；
声音方向感也好且自然；
有引起啸叫的可能性
设置舞台并要求视听效果一致者；
受建筑体型限制不宜分散布置者
应使听众区的直达声较均匀，并尽量减少声反馈
分散布置
较尖锐
易使声压分布均匀；
容易防止啸叫；
声音清晰度容易变坏；
声音从旁边或后面传来，有不自然感觉
大厅净高较低、纵向距离长或大厅可能被分隔几部使用；
厅内混响时间长，不
宜集中布置者
应控制靠近讲台第一排扬声器的功率，尽量减少声反馈；
应防止听众区产生双重声现象，必要时采取延时措施
混合布置
主音箱应
较宽些；
辅助音箱应较尖锐
大部分座位的声音清晰度好；
声压分布较均匀，没有低声压级的地方；
有的座位会同时听到主、辅箱两方向来的声音
①眺台过深或设楼座的剧院等；
对大型或纵向距离较长的大厅堂；
各方向均有观众的视听大厅
应解决控制声程差和限制声级的问题；
必须时应加延时措施，避免双重声现象
根据上述的原则，我们采用混合布置模式。
由于学术报告厅中心大会议室的舞台两侧的均有承重墙，
因此学术报告厅中心大会议室的主扬声器群采用悬挂吊装方式。
学术报告厅中心主音箱由6只LR280二分频线性阵列音箱加2只LR280S中低音线阵音箱组成，每边1只夹角80°
X80°
坐放在于舞台口二边覆盖，负责全场主扩声。
另外为增加演出时的低频还音效果，布置2只18寸超低音放在舞台两侧。
4只HV12设置舞台返送监听音箱，用于舞台使用者的人声监听。
2只HV12作为台唇音箱，补充前排观众席的声场。
4只GX12作为中场后场的补声音箱，补声音箱的作用并不完全是起补声的作用！
更重要的是用在声像问题上并能解决一些声场上回响太大的问题。
3、电声系统的处理和控制
不论是采用何种型号的扬声器或怎样的布置方式，要使全场取得较为一致的声场和稳态
的声音，全面的电声处理控制系统是必不可少的。
电声系统控制包括两方面，一方面是音质的处理，如均衡器、激励器、效果器、降噪器
等，另一方面是信号的控制，如压限器、分配器、分频器、音箱处理器等。
XCA48音频处理器是一台高级先进的4输入8输出数字音频信号处理器。
它可配置立体声3路2分频，立体声3分频，立体3分频，乃至6分频架构。
它采用最合适的高性能零件，以求取得最好的音频效果，最低的失真及噪音。
采用32比特（可扩展至40比特）的数码处理器作为中心处理，并采用浮点设计，这一设计可大大提升动态范围，比24比特的设计质量高出很多倍。
这一设计亦是今天音频处理器之中最高级的设计。
可以通过附带的软件连接计算机的RS232接口作为远程操控。
技术的进步和数字技术的成熟，使目前的音响系统
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