报告厅及多功能厅方案.docx
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中科院理化所报告厅及多功能厅
灯光音响解决方案
2016年5月
目录
第一章前言 1
第二章设计思想 2
第三章设计指标 4
第四章设计原则 8
4.1专用声场分析软件EASE 8
第五章系统设计 11
5.1扩声系统组成及功能 11
5.2影院系统组成及功能 12
5.3灯光系统组成及功能 12
5.4本系统设计特点 13
5.5LED全彩屏设计 13
5.5.1模组介绍 15
5.5.2屏体介绍与规格 16
5.5.3系统功能特点 17
5.5.3.1 显示功能 17
5.5.3.2 视频播出功能 18
5.5.3.3 信息发布功能 19
5.5.3.4 控制及网络功能 19
5.5.3.5 其它功能 19
第六章设备性能、参数说明 22
6.1有源补声扬声器带DSP 22
6.2有源返送扬声器带DSP 23
6.3有源左右声道全频扬声器带DSP 24
6.4有源低频扬声器带DSP 26
6.5数字音频处理器 27
6.6数字调音台 29
6.7数字音频矩阵混合器 34
6.8数字矩阵处理器 39
6.9控制处理器主机 40
6.10控制处理器主机 42
6.11投影机 44
6.12电脑光束灯 47
6.13LED全彩灯 49
6.14LED面光灯 51
6.15三基色灯 52
6.16灯光控制台 53
6.1712路直通柜 54
-ii-
第一章前言
随着信息时代的到来，计算机多媒体技术的迅猛发展，网络技术的普遍应用，企业会议、技术报告及讲座的进行，对现代视讯展示、数码电声处理、自动化电器处理等组成的多媒体声光像系统的渴望越来越强烈，而传统的模拟电子技术很难满足人们在这方面的要求。
近几年迅速崛起多媒体声光像系统技术正在逐步成为适应这一需求的有效途径。
为此，我们根据现代会议室的实际应用和需求，采用最新的多媒体音视频产品和先进设计手段，提出本系统方案供用户选择和参考。
我们此次的设计是根据现代会议厅所提出来有关系统的具体应用需求，结合我们以往同类项目的工作经验，依据现有的国家标准、规范，并参照国际上通用规范进行的。
在系统设计过程中，我们按以下的思路进行设计：
突出先进性、实用性、可靠性系统特点
数字化的高集成度可控制能力
多功能的应用性
灵活的扩展性
完善的售后服务保证体系
根据一般会议厅和会议室的功能要求及甲方的具体要求，我们将整个厅堂的功能做如下定位：
综合多功能会议室的设计，能够满足以下功能：
会议；多声道环绕声影院、小型演艺演出等，追求语言的清晰图和饱和度，声压级级要求达到国家厅堂扩声系统一级标准。
同时预留了丰富的接口，方便以后系统的扩展，实现整个系统的强大功能。
满足会议报告，文艺演出，电影放映等功能。
第二章设计思想
我们此次的设计是根据业主方所提出来的有关该系统的扩声系统具体应用需求，结合我们以往同类项目的工作经验，依据现有的国家标准、规范，并参照国际上通用规范进行的。
在系统设计过程中，我们按以下的思路进行设计：
突出先进性、实用性、可靠性系统特点
²多功能的应用性
²极易伸张的扩展性
²完善的售后服务保证体系
根据上述标准和甲方技术文件要求，我方进行了设备的合理化配置、计算机辅助声学设计、计算机辅助制图，将本工程项目进行了最合理的优化。
设计涉及的计量单位均采用国际单位SI制。
设计所涉及的所有设备和材料，除专门规定外，均依照下列标准规范进行设计、制造、检验和试验。
中华人民共和国国家行业标准：
GB4959-85《厅堂扩声特性测量方法》
WH01-93《扩声系统声学特性指标与测量方法》
GYJ25-86《厅堂扩声系统声学特性指标》
GBJ118-88《民用建筑隔声设计规范》
GB/T15381-94《会议系统及其音频性能要求》
GB/T4959《厅堂扩声特性测量方法》
GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
JGJ/T16-96《民用建筑电气设计规范》
GB14197-93《声系统设备互连的优选配接值》
GBJ76-84《厅堂混响时间测量规范》
GB/T14476-93《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》
GB120206-89《声频设备一般术语和计算方法》
以及其它现行的国家和行业一级语言与音乐标准及规范，招标技术要求，招标设计相关图纸和材料表。
第三章设计指标
为了使设计的目标具有可“度量性”，以原广电部GYJ25-86《厅堂扩声系统声学特性指标》我们认为所确定的指挥中心大厅的设计指标，应该为本厅扩声系统的设计将选用国家《语言音乐兼用一级声学特性指标》
GYJ25-86厅堂扩声系统声学特性指标
最大声压级（空场稳态、准峰值）
传输频率特性
传声增益
声场不均匀度
总噪声级
音乐扩声系统
一级
100-6300Hz
平均≥103dB
100-6300Hz≤±4dB
100-6300Hz
≥-4dB（戏曲）≥-8dB（音乐）
100Hz≤10dB
1000Hz-6300Hz≤8dB
≤NR25
二级
125-4000Hz
平均≥98dB
125-4000Hz
≤±4dB
125-4000Hz
平均≥-8dB
1000-4000Hz
≤8dB
≤NR30
语言音乐兼用
一级
125-4000Hz
平均≥98dB
125-4000Hz
≤±4dB
125-4000Hz
平均≥-8dB
1000-4000Hz
≤8dB
≤NR30
二级
2105-4000Hz
平均≥93dB
2105-4000Hz
+4dB、-6dB
2105-4000Hz
平均≥-12dB
1000-4000Hz
≤10dB
≤NR30
语言扩声系统
一级
2105-4000Hz
平均≥90dB
2105-4000Hz
+4dB、-6dB
2105-4000Hz
平均≥-12dB
1000-4000Hz
≤8dB
≤NR30
二级
2105-4000Hz
平均≥85dB
2105-4000Hz+4dB-10dB
2105-4000Hz
平均≥-14dB
1000-4000Hz
≤10dB
≤NR25
足够的声压级
随着现代录音技术的发展以及人们听觉鉴赏水平的提高，要求系统有足够动态余量，以适应不失真还原大动态的节目信号。
设计所选用的扬声器功率大，灵敏度高，与之相匹配的功率放大器具有足够的功率储备。
经计算完工后的观众厅内的声压级应该完全可以达到国家一级厅堂的指标要求。
良好的声场均匀度
设计中所选的扬声器显然是根据听众区的具体位置和面积，组成“点”声源阵列，有效降低阵列的梳状滤波效应，所选用的扬声器都是恒指向扬声器，有利于语言清晰度的提高，听众区都处于扬声器的覆盖范围内，可以预见声场均匀度是良好的，而通过计算机的模拟运算结果也可证明这一点。
平滑的传输频率特性
系统中对每路扬声器都进行参量均衡的调整，使其在指向性控制范围内各频率声束宽度变化很小，没有过激点和陷波点，而且在扩声系统中，每路扬声器都连接有一台房间均衡器（在DSP数字音频处理系统中），能提供足够的手段改善观众厅和舞台区耦合空间声场对传输频率特性的影响，确保系统的传输频率特性平滑。
良好的传声增益
系统中的扬声器布置合理，主要表演区均在主扩声扬声器的覆盖范围外，所选用的扬声器采用恒定指向号角，－6dB角外的声能衰减迅速；另外，选用的传声器为心型指向、超心型指向。
因此，系统的传声增益要达到设计目标是有保障的。
低的系统噪声
系统噪声的产生及引入，主要跟设备的档次以及系统配接方法有关。
显而易见,在设计中所选的设备均采用了本底噪声较低的优质产品，系统采用星型接地，因此，若工程做得好,实现指标中所要求的本底噪声指标也是可得到保证的。
系统适应性强，方便扩展
通过对设备体系的分析,我们认为在设计过程中除对上述客观可测量指标进行重点考虑外，还可从使用的角度出发，放宽系统的适应性，除可以满足会议扩声要求外，它也可以满足多媒体音乐播放的要求，整个系统有效重放频率宽度为35Hz—18kHz，系统的调音台和处理设备，都保留有足够的扩展空间。
可靠性高、技术成熟
系统在设计中，在扬声器的最大声压级、功放的功率储备、扬声器的保护、音频处理器的处理能力以及主控调音台等环节引入冗余备份的设计理念，功放与扬声器单元的设计处于最佳匹配状态，这种系统整体解决方案，除对音质高保真重放有利外，另一个重要的优势就是大大提高了设备的可靠性。
系统操作管理方便
建立计算机声学模型通过计算机进行辅助设计分析
在通过对整体设计的理解,我们采用了目前世界上最先进的EASE4.0系统软件进行计算机辅助设计，该软件是基于WINDOWS的最新版本，通用性强，在业界具有广泛的应用。
在CAD建模过程中，我们注意了模型精确度对运算结果的影响，通过提高模型的近似度以提高运算结果的可参考性。
第四章设计原则
扩声系统主要以语言扩声为目标，音乐重放扩声为目标。
系统设计上要满足厅内的观众席处要有适合的响度、均匀度、清晰度和丰满度，不得出现回声、颤动回声和声聚焦等影响音质的缺陷。
另外还要满足音乐扩声时的丰满度、明亮度及方向感声。
先进型原则——采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。
实用性原则——能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式。
按照实际需要来设计相应的系统，在满足功能要求和技术指标要求的基础上尽量简化设计，坚持实用化，充分满足用户的需要。
可扩从充性、可维护性原则——要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。
工程应有良好的整体视听效果，适当的风格和气派，所有产品应选用国内外正规厂家生产，并附有产品合格证书。
经济型原则——在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。
高可靠性――采用系统集成设计方式，选用成熟可靠、性能稳定的设备和配件，系统关键部分采用冗余设计，具备一定的容错能力及抗干扰能力，在设备选型、材料采购、施工方案中解决了防静电问题，满足了用户可靠性要求。
易操作、易管理原则――提供良好的操作界面，方便用户操作，提高系统自动化管理能力，降低劳动强度。
4.1专用声场分析软件EASE
随着科技的进步、技术的发展，特别是数字技术在音频领域中得以应用，使得声信号的记录、传输和重放的音质有了很大的改善。
但是，决定音质的好坏不仅与设备有关，还与声学环境和人耳的听觉特性有关。
在同样设备的条件下后者显得更为重要。
所以音响系统设计的根本问题是声学问题，不是简单的设备选型与组套，厅堂最终的音质效果是电声与建声综合设计效果的体现，扩声系统设计首先要研究指定空间的声场，这一点非常重要。
只有对要设计的厅堂的声场有深入的了解，并进行仔细的研究之后，进而对厅堂进行建声设计、处理和电声系统设计，并使二者完美结合，才能给出准确的“设计”，并获得最佳的音响效果。
根据以上要求，我们仔细审阅了土建图纸，对所有厅堂的建声进行了仔细的分析，将建筑声学的有关特性与电声作为“一体”进行综合设计考虑，采用计算机辅助设计（设计软件为EASE4.0版本软件）对声场进行声学设计。
事先，在计算机上建立了与厅堂建筑实体相同的立体模型。
并对房间内建筑
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