多功能厅扩声系统建设方案.docx

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多功能厅扩声系统建设方案

多功能音响系统建设方案

一.系统需求分析

建设目标

本多功能厅位于北京东城区第50中学。

多功能厅长30米，宽15米，厅面积约为400平米。

我们定下了6个目标。

我们所选择系统设计的6个目标：

●设计科学，为客户提供最佳的音响灯光系统。

●提供自然逼真的音乐、清晰的歌声和有力度的有层次的扩声音质。

●灯光效果色彩丰富、图案多变。

●漂亮而现代的扩声与灯光系统的布置，将增加整体的建筑美感。

●可靠的产品性能、不易损坏。

●方便简单的操作，使用功能的广泛。

可满足会议，还可进行演艺娱乐。

二.设计原则

多功能厅音响、灯光系统不是由单个设备构成，而是多个设备相互连接而成，各个设备应该相辅相成。

系统的建立不仅仅是方案的设计，更是工程施工和设备调试的综合项目。

有了科学合理的设计和选型还不够，没有规范可靠的施工也不行，好比同样的原料不同的厨师会做出不同味道的菜，迪厅音响、灯光工程也是如此，规划好了，设计好了，布局选型也好了，没有专业的信号线焊接技术，可靠的挂接件电焊技术，科学规范的调试检测技术等诸多方面，任何的设计也只能是纸上谈兵。

所以我们将本方案的设计分为音响系统、视频系统、灯光系统：

方案的总体性能设计（系统设计）标准

我们将从高标准，高要求出发，注重设备的先进性，可靠性，稳定性兼容性，可扩展性，友好性。

在充分考虑迪厅的实际用途，保护用户的投资的同时，实现整个系统功能最大化。

在设计的同时，我们本着“总体规划，逐步实施”的方针，将整个系统模块化，分成多个子系统，便于将来的管理、维护和升级。

在设计中，我们十分注重产品的质量标准，本方案中所涉及的产品都符合相关的业界标准。

◆GYJ25-86《厅堂扩声系统特性指标》

◆GB4959-95《厅堂扩声特性测量方法》

◆GBJ76-84《会议系统电与音频性能要求》

◆GB/T4197-93《声系统设备互连用连接器的应用》

◆GB/T4197-94《声系统设备互连用连接器的优选配置》

◆GB/15644-95《视听系统设备互连用连接器的应用》

◆GB/15859-1995《视听、视频和电视系统中设备互连优选配接值》

◆GB12060-89《声系统设备一般术语解释和计算方法》

◆JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

◆GBJ232-82《电气装置安装工程施工验收规范》

◆GA/T74-94《中华人民共和国公共安全行业标准》

三.系统设计方案

整个系统是由灯光、音频、视频多个子系统设备组成，一个高质量的系统离不开质量性能过得硬的设备，但同样离不开产品的合理搭配，否则很容易造成资源的浪费。

设备的选型和合理的搭配直接影响着一个整个系统工程的成败。

因此在本方案中，我们尽量将各个子系统的组成和原理阐述清楚，希望用户最后能尽量理解我们的产品选型搭配和方案设计。

3.2音响、扩声系统

3.2.1设计思想

本系统重要的是提高声音的力度与清晰度、消除声反馈啸叫和确保声音的音质与音色，还具有良好的可调性和声音的兼容性，除此之外系统的安全性也可得到有效保证。

从性能价格比方面看，本系统以较少的投入，可达到高得多的投资所能达到的音响效果。

经过与建声设计配合系统连调，电声指标可满足厅堂扩声的声学特性指标，语言系统和语言与音乐综合系统达到国家一级标准，主观听音评价确保甲方满意。

音响系统的性能和品质，将直接影响今后的使用效果，我们对场地的结构特点和使用功能进行了分析，音响系统设计软件对其进行了完整的音响系统设计。

当音响系统设计方案初步形成后，必须要根据实际情况合理地选择扬声器品牌和音响设备，这对音响系统的还音总体质量而言有着举足轻重的作用，因为一个完整的音响系统由声场和音响设备两方面组成，只有使电声和建声良好配合，才能达到理想的声音效果，所以，优秀的扩声系统应该是音响设备和声学设计的完美结合。

如果音响设备的性能指标、音响系统的设计和声学特性达不到使用要求，在使用过程中将产生严重的后果和不良的影响，如造成设备烧毁、操作复杂和音质较差等一系列问题。

因此，我们认为如果没有全面的统筹设计，就达不到优质音响系统扩音的最终目的，故必须根据实际需要对系统全盘考虑。

3.2.2声学特性指标与音质

一般评价声音音质优劣的参数为频响、声场强、残响和回音以及语言清晰度；当我们在进行音响设计时，为了保证间响系统能够充分满足其所在场地的使用要求，我们务必全面考虑这几个直接影响和决定音响系统声音再现品质的要素：

1）音色－频率响应Tonalbalance

要获得均匀而平衡的频率呼应，首先当然设备本身要有足够的频率响应，这点是非常容易达到要求的，只选用够标准的器材即可。

而重要的是客人在舞池里实际听到声音的频率响应。

在理想的情况下，不论客人是在舞池的哪个方位，都应该听到相同的音响效果，这就要求在设计音响系统时必须要使每一频段的函盖面都非常均匀。

扬声器间的摆位相互干扰对频率响应应该有相当大的影响，产生驻波会影响低频的频率响应，空气的湿度对不同频率有不同的衰减度等等，设计时必须要将它们全部考虑进去。

2）响度－声场强度Loudness

迪厅对声场强度有很高的要求。

设计时必须要符合使用单位的要求，设计适当的声场强度；过小的声场强度，将达不到使用要求，而过大的声场强度又会造成不必要的高投资成本。

3）残响/回音ReverberanceandEchoes

残响对声音品质的影响非常的大，但是建筑物的残响时间在建筑师设计一个建筑装饰时几乎已完全决定了，绝大部分的情况下音响设计师对建筑物的残响时间没有左右的能力，只能在现有的条件下采取最佳的设计方案。

反射回声会使语言清晰度减低，应避免使用过多强反射装饰。

因太强的回音而使听众觉得不快，使声音发混。

4）言语清晰度SpeechIntelligibity

言语清晰度可以说是设计一个音响系统中最重要的一个因素，尤其是象新闻发布大厅等重要语言传输的场所，就算有很好的频率响应及适当的声场强度，如果听众不清楚场内的声音，那么这个音响系统可以说是完全失败的。

迪厅的语言清晰度也有较高的要求。

为达到上述各项要求，参照原广播电影电视部部颁标准厅堂扩声系统一级指标规定的“语言和音乐兼用的扩声系统一级指标”，选择适合要求的音箱，音箱的选择既考虑音质和声压，也考虑整体的美观效果。

在确定了音箱后选择合适配套的功放，然后选择调音台和周边设备，最后根据用户的实际需要选择音源设备。

我们认为用户在选一套音响设备时，可以从以下几点考虑：

●音色和音质

●声压级和均匀度

●混响时间

3.2.3声场设计

扩声系统是一个精密科学的系统，它必须同整个现场的实际情况相结合，具有自己的特色，并非选配高档器材堆砌就能得到理想的结果。

扩声系统，特别是扬声器系统的设置应具有完善的环境声学参数。

如体积内表面积、座席数、每座体积、空满场设计混响时间及空满场房间常数等。

这些声学参数从建筑声学设计中取得，并对电声设计提供可靠的依据。

缺少这些依据，电声设计将无法进行，更不可能预计电声设计的效果。

（1）语言清晰度与最大声压级

　　当混响时间较长，rc相应减少，最大声压级除取决于扬声器组的灵敏度、电功率外，声场趋于均匀，声场声压级还取决于辐射距离，但对清晰度而言，当r/rc≥3.16时，AL=9T%。

即混响时间不应超过.6s的情况下，尚能满足清晰度要求。

这就必须进行环境声学设计来控制混响时间，否则就听不清楚。

因此，在这种大型场合，清晰度又是必要的声学要求时，建造声学设计必不可少。

（2）声场声学半径

　　关于扬声器n与声源指向性因数Q的选择。

为了达到足够的清晰度，声学半径应当较大，即提高直达声的辐射距离。

此时除了选择较大的扬声器组指向性因素外，最好的办法是使得Q与n值平衡。

扬声器组的个数n太多，Q值就相应提高，这不经济，又造成声场不均匀度加大。

因此，要提高电声系统的技术经济指示，在Q与n中作适当的比较是必要的。

（3）房间常数R

　　对于混响时间小于等于1.6s的要求，不是绝对的。

有关规范规定电声系统的测试是在空场中进行，其中包括混响时间的测定。

但往往在大体积的体育馆中，中高频的空场混响时间往往超过此数，这难以确定在满场或接近满场情况下是否听得清楚。

即往往出现空场听不清，满场却能基本听清楚的情况。

建筑声学应提供满场混响时间，这是电声设计的一个必要因素。

　　由于扬声器系统往往设于高处，又有较强的指向性因素，此时房间常数中的就不能用来代替。

此时往往可取0.6-0.8之间（根据声源辐射的高度、Q值、D值及声源的聚集系数等来取值）

我们参考了许多会场的设计，加以分析研究，运用EASE软件进行声场分析设计，建立会议室平面图，选用EV音箱驱动设备库中适当的音箱，安置到模型中我们所预期的位置，并以三维坐标形式表达建筑内部结构和音箱方位、音箱投射角度，同时给各音箱加以不同的驱动功率，经过计算，可准确地模拟计算出声音的覆盖范围、声压的分布、声音的清晰度等，并将计算出的效果转化为视觉效果，这是一种先进实用而有效的设计方法。

3.2.4技术说明

场地：

多功能厅。

用途：

学术报告、课件录制、娱乐、演出。

声音系统：

系统图见附图

声学设计：

多功能厅功能主要是学术报告上大课娱乐、演出。

经过我们对本厅的使用功能进行了认真的分析,根据我们使用的音响设备以及场地容积等性能参数,按照国家厅堂声学特性标准,最佳混响时间（T60）应在0.7-1.1（S）之间,所以我们拟定混响时间为1.7秒（500HZ）,即可以保证语言的清晰度和可懂度，又可使人声真实自然。

音箱我们选择了世界知名品牌-EV作为主音箱，此音箱频响宽覆盖面广，层次清晰，低音力度强，对人声的还原真实。

音箱摆位采用的是分散式，分散的使用是为确保声场的均匀覆盖：

在本厅舞台前，竖着各吊挂2只EVZX5主音音箱，地面竖着摆放2只EVQRX218超低音音箱。

通过调整主、辅音箱的声压比例，即达到本场地声音均匀、层次清晰、效果。

听音区三面墙个横吊挂2只EVSX300音箱，共6只给补声使用。

设计标准

扩声系统

中华人民共和国WH01-93

“厅堂系统声学特性指标”

音乐扩音系统一级标准

本厅堂音响系统

电脑设计达到的声学

指标

最大声压级

100-6000HZ

≥110dB

120dB

声场不均匀度

1000-6300HZ≤8dB

6dB

传输频率

特性

以40～12500HZ的平均声压级为0dB，在此频带内允许+4～-8dB

3dB

总噪声级dB（A）

40

40

3.2.5设备选型

隶属于美国MARKIV集团的Elctro-Voice专业音响公司1934年研究出消除交流声线圈是EV第一项重大突破，它极大的减少了散杂电磁噪声的不良作用。

EV公司是首先采用AlNiCo（铝镍钴）磁铁的公司之一，AlNiCo可以实质性地改良频率响应和操作噪声。

EV公司是少数几个获得电影业学院奖（奥斯卡奖）的制造公司之一。

EV公司的恒定指向性号筒首次实现在广阔的频率范围上的均匀方向性控制。

最近EV又推出一种“多歧管技术”的指向性宽带号筒及驱动系统，完全不受气候影响，这种技术多在EV的高档产品中。

1989年初，美国陆军通讯电子设备司令部将EV公司列入“蓝色绶带承包商“名单。

在150多家公司中，只有四家公司能满足其严格要求而入选为成员在98年EV厂为21世纪设计开发的新系列采用了EV公司最新的研究成果“RMD”振铃退耦技术，该技术旨在有效地解决音箱的箱体共振和腔体共振现象，采用美国杜邦公司特制的多孔吸音材料，将音箱发音时产生的机械共振和声学共振彻底地消灭掉，从而消除了振铃失真（即声染色现象），使再现声音的音色和音质又了显著的提高。

主全频音箱选用的是新一代先进的高性能重量级扬声器

Elctro-VoiceZX5

在经过了20多年的经验以后，EV生产出了体积重量小，但却有600W的声音，是个重量量级的扬声器。

它使用聚丙烯的包装材料和高质量结构组成。

ZX扬声器是新的家庭成员，它具有EV在声音性能的专业技术，它可作为移动、固定安装使用。

结合使用新品牌的高功效系列低音单元和高音驱动，全新超一流的设计风格造就了非常小巧的结构方案，使得它能够适应于所有的固定安装和流动舞台的应用领域。

主要功能：

DVX-3150：

全新高功效15"低音单元；

ND2：

全新2"钕铁盆压缩驱动单元；

全新不均匀聚丙烯外壳；

内置无源分频器；

10只公制尺寸的插入点（M8）；

3Ancra单独的螺栓装置（6个附加装置点），完整的装配适配器；

可分离的运输手柄；

采用电镀钢材料的网罩，网罩内侧附上了一层吸震泡沫塑料；

标准的地面监听角度为45°，完整的监听脚架可以调整到55°；

ZX5可使用为90°×50°或60°×60°；

有黑色或白色两种选择。

两种不同角度样式的ZX5都能在户外使用，而且使用了防水密封管螺帽，输入面板使用SJO线。

Elctro-VoiceQRx-系列

新款EVQRX扬声器是EV家族中力量与速度的表演者，特别适用于要求大声压及长时间工作的情况，无论在任何表演空间，所需要的音质有多严格，QRX扬声器也丝毫不畏惧地尽情发挥其超凡表现。

QRX家族中一共有6款音箱－4种全音及2款超低音音箱设计。

选用EV最高级的EVX180B18寸低音单元及大型DH7压缩驱动器高音。

再加上新款75度×60度可转动号角，令QRX拥有高质声音及弹性工作的条件。

当然少不了优质音箱结构（使用13层桦木板制造及有防水表面保护），QRX必定是您之首选。

超低音音箱QRx-218s

双18寸超低频音箱

直射式导管设计

高灵敏度EVX180B低音单元

强劲低音40Hz（-10dB）

可配吊件

频响35Hz~250Hz。

适用控制模块M-218s。

灵敏度102dB。

最大声压级139dB。

负载功率长期1200W。

负载功率短期4800W。

覆盖角度300度×270度。

低音驱动器2×18寸。

分频点100Hz。

正常阻抗4/8欧。

输入接口2Nentrik*NL4。

体积（高×前宽×深）mm1015×560×599。

净重68kg

Elctro-VoiceSX-系列

超凡表现及适合流动用途：

EV是首家利用塑料铸模结构概念生产音箱，使扬声器更轻更坚固。

在行内，没有别家公司拥有如此多型号－由8"二路到15"二路系统—去符合您不同规格要求。

高灵活性、高流动性、优越表现及高输出本领是EVSx型号特点。

所以Sx扬声器系统设有PROTM推动单元保护电路及RMDTM震铃模态退耦作为不同声压音质及不可思意的人声重播。

酒吧区音箱Sx300

DJ监听音箱Sx300

二路、全频

高灵敏度

反射式低频音箱

超线性频响

DH2010A纯钛金属推动器

PROTM推动单元保护电路

VaripathTM宽角度高音号角

梯形箱体紧凑体积

技术指标

●频响（-10dB）55Hz～20kHz

●推荐高通频率55Hz

●灵敏度（声压级1w/1m）双功放放大状态下100dB

●最大声压级131dB

●负载功率（长期）300W（短期）1200W

●覆盖65°水平，65°垂直（恒指号角）

●低频（驱动器）12"

●高频（驱动器）1"（DH2010A）

●正常阻抗8Ω

●输入接口2Neutrik®NL4

●体积（高×前宽×深）mm586×429×312

●净重17.7kg

功率放大器：

它是将弱小的电信号进行电压和电流（功率）放大直接推动扬声器，由于它是大功率输出设备，负载又是以电感为主的扬声器，使用不当容易出故障，为了保证扩声的相信一致，主功率放大器最好选用同一牌子，它不宜靠近录音座以免产生电磁干扰。

IDEAL系列功放

最佳状态的功放意味着能对任何复杂的音频信号进行完美的线性处理。

CF系列功率放大器，是美国IDEAL公司工程师根据现场演出的苛刻要求而设计的高效、耐用产品。

在任何流动演出的恶劣环境中都可提供过热保护、过载保护、短路保护和输出端出现HF及DC电流时的保护。

此外对危害功率管的负载反电动势提供了特别的保护。

功放开机时先经延迟继电器，限制开机时的初始电流（软启动），避免电源接通时对保险丝的冲击。

输入、输出信号比较电路始终监视输出信号的失真度，并把比较电路输出的控制信号输送到内部的限幅器，这样就保护了扬声器系统免受过载和削波的危害。

CF系列功率放大器具有极高的工作稳定性。

它在纯电抗负载（+/-90度相位角的复合负载阻抗）状态下也能正常工作。

机械结构和制造按最高级的工业精密标准执行。

先进的温控系统确保CF系列功放的冷却即使在恶劣的工作条件下也很可靠。

采用高输出变速风扇，先进的温控系统将冷空气从功放后面吹入，利用遮罩引导气流准确吹过散热片之后排出功放。

CF-800

●8Ω,1kHz,0.05%THD300W

●4Ω,1kHz,0.05%THD450W

●桥接8Ω900W

●输入灵敏度1.1VRMS

●输入阻抗>20kΩ,平衡输入

●频率范围20Hz-20kHz,+0,-0.2dB

●总谐波失真<0.015%

●上升速率23V/us

●阻尼系数（8Ω）>500：

1

●交流噪声（A加权）>109dB

●互调失真<0.04%

●尺寸大小（HXWXD）89*483*452mm

●净重23kg

CF-1200

●8Ω,1kHz,0.05%THD400W

●4Ω,1kHz,0.05%THD600W

●桥接8Ω1200W

●输入灵敏度1.1VRMS

●输入阻抗>20kΩ,平衡输入

●频率范围20Hz-20kHz,+0,-0.2dB

●总谐波失真<0.008%

●上升速率26V/us

●阻尼系数（8Ω）>470：

1

●交流噪声（A加权）>100dB

●互调失真<0.02%

●尺寸大小（HXWXD）89*483*452mm

●净重26kg

CF-2400

●8Ω,1kHz,0.05%THD600W

●4Ω,1kHz,0.05%THD900W

●桥接8Ω1800W

●输入灵敏度1.1VRMS

●输入阻抗>20kΩ,平衡输入

●频率范围20Hz-20kHz,+0,-0.2dB

●总谐波失真<0.03%

●上升速率24V/us

●阻尼系数（8Ω）>444：

1

●交流噪声（A加权）>108dB

●互调失真<0.006%

●尺寸大小（HXWXD）89*483*452mm

●净重30kg

CF-3600

●8Ω,1kHz,0.05%THD850W

●4Ω,1kHz,0.05%THD1300W

●桥接8Ω2600W

●输入灵敏度1.1VRMS

●输入阻抗>20kΩ,平衡输入

●频率范围20Hz-20kHz,+0,-0.2dB

●总谐波失真<0.03%

●上升速率24V/us

●阻尼系数（8Ω）>444：

1

●交流噪声（A加权）>108dB

●互调失真<0.006%

●尺寸大小（HXWXD）89*483*452mm

●净重35kg

调音台：

它的主要作用是将来自各种音源（传声器、CD机、LD录音座等）、各种电声乐器（电子琴、合成器、电吉他、低音结他等）、各种周边设备的音频信号按要求进行混合处理；对各路声信号进行一定的修饰、补偿；按要求将声信号分成多组输出。

一般迪厅可用8~16路调音台，有乐队的可以选择路数多一些的。

调音台的技术指标和调试的好坏直接关系到声音的质量和系统的噪声。

ALLEN&HEATHGL2200424调音台

规格：

●

总信道24

●编组4

●单声输入16

●立体声输入4

●话筒前置放大16

●均衡（立体声信道）3段

●均衡（立体声信道）4段

●辅助输出4

●立体声辅助返回2

●信道插入16

●对讲话筒内置

●幻像电源+48

●电源150VA外接

●阔682mm

●深410mm

●高（前）55mm

●高（后）100mm

●重量8.5kg

分频器：

当扩声系统要求比较高，一般就不使用全频带扬声器箱（组合扬声器箱），而是采用电子分频器，把声信号进行分频，分别送入高、中、低三个功率放大器，然后再分别推动高、中、低扬声器箱发声（有时也分成高[中]、低两个频段。

数字分频器DX38

●频响：

20Hz-20，000Hz

●2入/4出系统控制器，包括参数均衡，斜率均衡

●高和光低通滤波，压限等功能

●

48bit运算

●24bit转换

●>115分贝动态范围

●可用电脑或midi调控

●可双出/入路径

效果器：

可以弥补室内自然混响不足，修饰音色和制造特殊效果。

多功能效果器可以存储大量的声音处理程序，对声信号进行延时、混响、回声、合唱、重唱、激励、均衡、左右声道重新分配等综合处理。

混响器、延时器也是效果器的一种。

多功能厅歌唱效果器TcelectronicM-ONE

此款效果器集结了超过20年制造高品质混响效果器的经验，加进了很多更新的功能，成为多次获奖的ULTIMATESOUNDMACHINE–最先进的声音机器。

M-ONE的特点：

●一台双处理器设计的效果器，2个处理器更加可以100%的独立使用。

●拥有超过20种不同的效果库。

●24比特数模/模数转换以及24比特内部处理，数字输出可由24比特，改为8，16或20比特，拥有更多的弹性去创造绝佳效果。

●电子平衡接口—6.3mm接口是为专业用户提高一个廉价而又方便的连接口，机器会自动就输入来分类，自动调整到适当的电平。

●每个处理器可提供长达5秒的延时。

●有100个厂家预设，共提供超过20种效果库之选择，更与100个用户自编预设程序。

均衡器：

作为校正室内本身的共振特性不均匀而产生的频率传输特性的缺陷和扩声设备产生的频率畸变（主要是扬声器、传声器等），修饰乐器和演员的音色，提高艺术表演效果。

模拟式均衡器是用模拟电路（放大器）构成的，多为图示式，多作为房间补偿，一般只用一次性调整。

均衡器IDEALEQ231

高质量的立体声31段图形均衡器

自动哑音线路使电源接通后,自动哑音3-5秒；

6或12dB的提升或切频,在20Hz-20KHz范围内1/3倍频程中心均衡；

具有平衡XLR接口或标准不平衡单音接口。

一般技术规格：

●频响范围20Hz-20kHz,+/-0.5dB@+4dB600Ω

●全谐波失真小于0.05%

●全谐波失真+噪音20Hz-20kHz@+4dB600Ω,

●均衡器处于平直状态

●哼声和噪声平均阻抗=600ΩBPF：

20H-20kHz

●最大电压增益0dB,输入电平最大

●均衡控制31段，1/3倍频程

●中心频点：

●20,25,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1k,1.25k,1.6k,2k,2.5k,3.15k,4k,5k，6.3k,8k,10k,12.5k,16k