专业音响 C MARK体育馆音响系统设计方案.docx

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专业音响CMARK体育馆音响系统设计方案

体育馆扩声系统解决方案

一、设计理念

二、设计方法

三、功能概述

四、设备简介

五、声场声压图

六、电力电源系统要求

七、工程保障与服务方案

一、设计理念

理念：

体育馆的固定音响系统的设计是以满足播发各类音乐、广播和比赛语言扩声的使用要求为主，在使用功能上不同于厅堂扩声，也不同于剧场扩声，它有其特殊性，除保证语言的清晰度要高及音质柔和、有大动态范围、声压覆盖要均匀外，还要求设备的功率要大并留有余量，因此我们在方案设计及设备选型上以满足使用的稳定性和可靠性为主，这是我们始终坚持的设计理念和指导思想。

音质优化

以音质为设计的核心。

要达到这一目标必须以设备的选用为首要条件，我们在这里所选用的都是高保真产品，并配有先进、合理的系统设计，保证了音质的优化。

先进性

该扩声系统采用当今音响技术发展的最新成就以及相应的新产品、新技术、新工艺、所采用的技术和产品代表了当前的发展方向以使整个工程具有国内一流水平。

成熟性

所采用的技术和产品应当是成熟的技术和经过考核的产品。

可扩充性

一是体育馆根据应用需要扩充功能或提高性能时，本系统能方便地通过添加、扩充、升级等方式来扩大规模或提升功能。

二是随着技术以及文娱活动的发展。

本扩声系统能很方便的进行改进和扩充以适应技术的新需要和多种娱乐的要求。

体育场馆的扩声系统设计包括建声和电声两方面的内容；前者主要是控制混响时间和音质缺陷；后者则要保证馆内有足够的声压级，均匀的声场分布以及不同功能时所要求的声学效果。

两者相辅相成，只有相互密切配合才有可能使合理的投资而获得良好的艺术和音质效果。

二、设计方法

由于体育馆需要满足比赛时的裁判语音传声时良好的语言可懂度和播放音乐应有清晰的中高音，除此之外担任扩声的音箱需将整场观众席和比赛场地的声场覆盖均匀，音响设备要能达到音乐的高频明亮、中频有力、低频丰满，音乐的层次分明，场内各处要有合适的响度和均匀度，扩声系统有较高的传声增益为了达到很好的扩声效果因此我们在对音响系统的设计中参考了相关国家标准《中华人民共和国广播电影电视部厅堂扩声系统声学特性指标GYJ25-86》中所规定的音乐/语言兼用扩声系统一级标准。

GYJ25-86》中所规定的音乐/语言兼用扩声系统一级标准。

并根据《厅堂声学设计及测量规程》

JGJ/T131-2000J42-2000

《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93

为了达到并超过相关国家标准的技术指标，我们借助先进的计算机声场模拟软件EASE4.0根据实际尺寸对音响系统的扩声效果进行了模拟计算。

EASE4.0声场模拟软件是由德国ADA声学设计公司研制开发的，已经得到广泛推广和应用。

EASE声学模拟软件可调用（借助）AU-TOCAD建立三维空间模型，进行设计、编辑和方案修改；利用其内置的可听化模拟软件模块，使用模拟计算的脉冲响应与音乐信号，通过外耳传输函数，使设计师能够听到实际的音响效果，以便修改。

根据体育场的实际功能需要，结合我们在设计此类音响系统方面的丰富经验以及EASE4.0声场模拟软件的计算结果。

我们确定了采用分区式控制安装方式的音箱布局，建立一套完善的扩声系统。

本扩声系统应具备的功能如下：

1）满足举行体育赛事以及群众集会语音传声功能。

2）在体育比赛时的语音传声和播放音乐时采用单声道扩声方式。

3）听众区内声压分布均匀，系统具有足够的反馈前扩声增益。

4）充分考虑系统的实用性、安全性和稳定性。

5）所有扩声设备及系统设计应达到国际先进水平，性价比合理，并且具有完善的售后服务体系。

6）设备安装、铺设线管、各种接插件连接，均应符合国家先行施工安装技术规范及技术标准。

设计参考中华人民共和国国家行业标准：

《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86

《厅堂扩声特性测量方法》GB／T4959-1995

《民用建筑电气扩声系统声学特性指标》JB-92

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

《声系统设备互连的优选配接值》GB14197-93

《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》T50311-2000

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000

《建筑设计防火规范》GBJ16-37

《电缆设计规范》GA/T75-94

《30MHz～1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB6510-86

《厅堂混响时间测量规范》GBJ76-84

建声环境说明

不管采用怎样的电声系统，建声环境好坏对的扩声质量都是至关重要的。

建声的内容主要包括场馆的形体、容积和装饰材料的吸声量，它们直接影响到这个场馆的混响时间、声音的响度等音质指标。

所以建声的好坏是一套音响系统成败的关键。

体育馆对扩声系统的要求是比较高的，这也就对建声提出了更高的要求。

我们根据有关资料，并结合以往的工程经验，就更好地建造出一个建声环境提出几个要素，以供与有关装修单位参考。

3.1、混响时间

混响时间通常我们用RT60来表达。

所谓RT60即当声源达到一个稳态时突然切断，房间内声压级衰减60dB所需的时间。

混响时间是评价厅堂音质的重要参量，它的长短直接影响到语音清晰度及声音丰满度。

混响时间越短，声音越清晰，但会显得干涩，听感不舒服；混响时间越长，声音越丰满，但会显得浑浊，听感也不舒服。

混响时间有一个简便的公式可以计算：

T60=0.163V/Sa

这个公式称为赛宾公式，式中：

V为厅堂的体积；S为厅堂表面积；a为各表面的平均吸声系数。

通过这个公式我们可以知道混响时间与厅堂的体积成正比，与厅堂的总吸声量成反比。

混响时间不能太长也不能太短，那么它应该达到怎样的一个值才是最佳的呢？

很早以前就有人做过这样的一个实验，在一个700m3和2800m3的安静房间中做混响时间与清晰度之间关系的实验，结果是两个房间都是当混响时间在1s左右时语言清晰度是最高的。

作为剧场，对于小品、话剧之类的节目也是要求有很高的语言清晰度，所以剧场的混响时间设计为1.2s最佳。

歌唱等表演的混响时间要求长一点，可通过效果器来调节。

这个最佳混响时间是只对于中频500Hz到1000Hz而言的。

对于125Hz到250Hz低频的混响时间往往允许比中频提升20%，甚至50%，这样可以使声音听起来浑厚温暖。

2000Hz到4000Hz的高频由于听众和空气对高频的吸声作用相当大，往往会有所下降，一般要求控制在下降10%-20%左右，对音质不会有明显影响。

良好的建声环境是扩声工程成败的首要条件，所以我们非常希望能与装饰设计单位共同协作，相互交流配合，尽可能建造一个高质量的声学环境。

三、功能概述

固定安装设计概况：

我们在设计中考虑到体育馆固定安装音响设备主要是满足体育赛事中裁判及评论的语音传声和播放广播所要求的有良好的声场均匀度、有较高的语言可懂度以及扩声声压级覆盖均匀，本扩声系统运用分散扩声方法。

我们采用国际品牌PALX系列扬声器系统，从图纸上体育场主看台大体分为东、西两端，根据体育场的现场情况结合我们丰富的体育场馆扩声经验，我们将扩声系统以东西看台为参照分为东、西两部分，将音箱吊装在东、西看台的马道桥架上呈45度面向观众席位置投射，这样以来可以很好的覆盖整个观众席，使各个位置均能听到语音清晰的扩声，均匀的声压级！

音频传输与处理部分：

主控制室是整个体育场的扩声系统中心，我们将控制中心设计在位于东看台区的主席台后面的看台区，考虑到在运动场内会进行大型文体表演，为活跃大型演出气氛和进一步提高运动场内音质的需要，在比赛场地可临时设置“流动演出系统”，其输出信号可经过现场控制中心AUDIONET网络音频设备与固定安装扩声系统相连接。

为便于调整全场声音的传输频率特性，平衡各扬声器声音延时的不一致性和提高传声增益等，系统中设计了1台PALAUDIONET纯数码系统网络处理器和1台8进8出网络音频传输器；和网络接口等信号处理设备。

先进的技术设备部分：

1》网络音频AUDIONET

当前在专业音响领域数字化是其发展方向，使用网络传输的一体化数字处理系统正逐步取代传统的均衡器、压限器、分频器等一大堆分立的模拟设备。

我司最新推出的数字网络音频系统，它采用国际音频设备制造公司公认的CobraNet标准网络协议，完全兼容当前快速发展的以太网（EtherNet）。

是一种全新的数字化网络音频信号传输手段，音频的数据流和控制信号可以通过双绞线以快速以太网100BASE—T标准格式的方式入网，每条网线可传输64路CD标准音质的音频信号，即经济、实用、简捷，又可利用廉价的CAT5双绞线，传输多路高质量的音频信号。

一般情况下的传输距离为100米；采用光纤传输接口，其最大传输距离可以达到60公里，根据具体情况可以选择2公里，20公里等传输距离。

没有任何衰减，彻底杜绝了普通扩声系统远距离传输信号衰减过大，线路铺设复杂，电磁干扰大的难题。

系统优点：

根据不同场合的需求，方便地实现音频信号的网络传输与远程控制。

可以大大降低系统的安装维护的成本。

可以节省大量昂贵的音频线缆和敷设工程量。

所有音频信号的传输是以数字形式在以太网上传输的，完全克服了模拟信号传输过程中产生的各种音质劣化现象。

音频信号的传输方向可通过专业的软件进行设置，并可以固化在传输器中，系统设置完成后，即可完全脱离计算机，独立运行，具有很高的灵活性和很高的性价比。

可以实现点对点的传输，点对多点传输，或广播式的传输。

可以方便的对音频信号进行矩阵传输。

点对点传输：

点对多点传输：

操作方便：

通过使用简单的图形操作软件对网络音频处理器进行控制，并可预设8种处理模式，适合不同场合下的使用要求，无需改变设备配置与物理连接，进一步方便了使用。

音频处理功能强大：

在RS1200软件中提供多种虚拟数字音频处理设备，完全可以替代大量专业的音频处理设备。

系统组成：

系统设备通过CobraNet网口与网络音频系统进行连接的，具有相当高的灵活性。

在已经搭建好的CobraNet音频网络中，无须改变硬件设备的连接方式，我们要做的只是将一台网络音频处理器通过一根CAT-5线接入音频网络中，使用RS1200软件，就可对CobraNet音频网络中的所有音频信号的音频处理方案和参数进行设置或实时控制，实现音频信号传输、处理的全数字化。

该系统目前可代替均衡器、

压限器、分频器、信号分配器、

延时器、参量均衡器、混音器、

动态处理器等绝大多数模拟设

备。

只需要一条5类双绞线即

可代替多达64条的模拟音频线

路，传输64声道未经压缩的数

字信号，具有很强的抗电磁干

扰能力。

并且每路音频信号的

传输方向可以任意设置，从而大大简化了扩声系统的设计与施工。

其音频输入与输出通道采用模块结构，输入可按需要选择LINE接口或MICIN接口。

背板上具有一个RS232接口，可与外部设备的RS232接口相连，进行远程的数据传输与交换。

其内部还具有独立的MCU控制，可脱离计算机独立运行。

有2个100MB/S的网络接口（RJ45）和以太网相连，所有输入和输出信号均通过网络接口发送与接收，2个网络接口互为备份，当一个端口出现故障时，另一个网络端口将自动接替工作，提供不间断的网络传输支持，最大限度的保证了系统的稳定性与连续性，因而是大型体育馆、影剧院、露天广场、大型演艺厅、主题公园等工程的绝佳选择。

应用形式：

由上图可知传统设备需要大量的连接电缆，远距离传输时易引入噪声使音质劣化。

由上图可知现场音源信号经音频网络接口通过交换机传给远端的调音台调整、混合、编组再经音频网络接口通过交换机传给网络音频处理器进行数字处理后，再传给远端音箱附近的功放机组。

传统音频矩阵与CobraNet数字网络音频矩阵的区别

传统的传输方式：

需要用到大量的音频线，这样的系统搭建完成需要的成本将会非常巨大，同时带来繁琐的布线工作也使得整个系统变的笨重和不灵活。

音频线易受电磁干扰引入外界噪声，不可能进行远距离传输。

改变系统配置需要手工跳线。

各个现场之间相互独立不能进行集中控制与远程管理。

投资大使用设备多，浪费电力与能源。

需要较多的操控人员协调工作。

现场之间音频交换易出差错，不能保障音频传输的优质性与连续性。

数字网络传输方式：

系统搭建简单、灵活，只需一根普通网线即可将各个现场之间相互连接起来。

数字化网络传输不受外界干扰影响，能远距离传输与交换。

图型化软件控制，各个虚拟设备模块化图型连接界面，系统配置灵活多变，无需手工跳线。

各个现场之间即能独立分别控制，又能进行集中控制与远程管理，保证了现场效果。

使用设备少移动方便、安全稳定性高，使用数字功放可大幅度节约电力与能源。

多个现场之间操控容易、协调性好，需要配备的专业技术人员少，节约了人力资源。

各现场之间音频交换简单、稳定、质量高，双备份传输绝对保证了音频传输的优质性与连续性。

具体案例分析：

某个大型多功能剧场，控制室在舞台对面，要求音响系统能满足会议、影院、现场演艺等要求。

具体使用设备为：

16进音频网络接口1台，16出音频网络接口1台，8进8出音频网络接口1台，音频处理器一台，16口音频网络交换机1台，数字功放等。

系统连接方框图：

图中蓝色的线为虚拟连线，数字音频信号在网线中传输，黑色的线为实际存在的信号线。

音频处理器内部模块连接图：

由上图可知该音频处理器已模拟使用31段均衡器3个、噪声门2个、限制器2个、压限器1个、分频器2个、5段参量均衡1个、4进4出矩阵1个、延时器2个，4声道信号显示仪表1个。

实际使用中可根据现场需求，在100余种模块中添加其他功能模块，并可和调试参数一起，分别储存为不同的工作模式，现场根据实际情况调用，完全满足了该剧场的不同使用需求，无需现场改变设备连线，与设备调试参数。

每个声道既可被调音台控制也能被软件控制，极大的满足了系统的灵活性与多样性。

可以说该系统是现代数字化扩声系统的典范。

四、设备简介

1、调音台M16。

2F

M16.2F中等型调音台

技术参数

8路带有XLR话筒，LINE，插入TRS插座输入通道，带有输入/输出增益控制，2编组输出，2个辅助输出和3段EQ调节，其中中频段还有可选频的动态均衡器；

4X4立体声/话筒通道输入，带有输入/输出增益控制，3个辅助输出和4段EQ调节；

超低噪音的话筒前置放大器带48V幻像电源及可开关控制的75Hz，18dB/oct低频滤波器；

每个声道都有静音、FADER前/FADER后、独听及编组功能；

带24-bit数字效果器，具有延时、混响及多种效果；

主输出通道带7段EQ均衡并受开关控制；

具有2路回放监听输入和2路录音输出RCA接口，并有进入主通道可选开关；

2路完全独立的主声道XLR接口输出，并带有外接信号插入功能和独立的总电平控制FADER；

2路编组输出带有增益控制，带PFL控制开关；

2路立体声辅助返回带增益控制，带PFL控制开关；

每个输入通道均有3路辅助输出（AUXSEND1-2，MON），其中AUXSEND2可作为数字效果输出接口；

所有输入通道、编组输出和主输出均使用权用100mm高品质的推子控制；

采用外部的电源供电，完全的消除变压器对主机的影响，使静态噪音减少到极限。

音箱：

X3

X3技术参数

单元配置:

2WAY低音1x15″高音Ti34

额定功率:

150W

最大功率:

300W

频率响应:

43Hz-20KHz

额定阻抗:

8Ω

灵敏度（1M/1W）:

99dB

声压级:

116dB

分频点：

2.2KHz

扩散角：

H120°V30°

尺寸:

（480+288）x398x704mm

重量:

25kg（净重）27kg（毛重）

功放：

GS7300

GS7300

技术参数

输出功率:

4Ω:

2×700W

8Ω:

2×450W

8Ω桥接:

1200W

频率响应:

20Hz-20KHz

信噪比:

-105dB

输入灵敏度:

0.775V

平衡输入阻抗:

>20KΩ

非平衡输入阻抗:

>10KΩ

总谐波失真（额定功率）:

lessthan0.05%@1KHz

重量:

18.8kg

尺寸:

90×483×400mm

AUDIONET网络音频处理系统：

TMR250、TMO2424A

TMR250

TMR系列的音频处理功能

• 延时器：

最大延时5ms、10ms、20ms、50ms、100ms

• 矩阵器：

4X4、8X8、16X16

• 溻音器：

4X1、4X2、4X4、8X1、8X2、8X4、8X8

• 动态效果器：

自动增益控制、器压缩器、限制器、噪声门、扩展器、削峰器

• 信号发生器：

正弦波、白噪声

• 均衡器：

参数均衡器、图形均衡器

• 滤波器：

高通、低通、高通斜坡、低通斜坡

• 分频器：

2分频、3分频、4分频

• 音量监视：

1路、2路、4路、8路

TMR网络音频处理器的特点

• 接口丰富：

具有多种型号可选，最大具有2路模拟音频输入，8路模拟音频输出，2个Cobranet冗余网口；

• 连接方式简单：

只需要将一台TMR网络音频处理器通过网线接入音频网络中，就能对音频进行处理；

• 操作方便：

通过使用简单的图形操作软件对TMR网络音频处理器进行控制，并可预设8种处理模式，进一步方便了使用；

• 音频处理功能强大：

在RS1200软件中提供多种虚拟数字音频处理设备，完全可以替代大量专业的音频处理设备

TMR250技术规格

频率响应：

+/-0.2dB,20Hz～20kHz

总谐波失真+噪声：

<0.01%@4dBu

动态范围：

103dBA,101dB

最大输入电平：

+21dBu,平衡

最大输出电平：

+21dBu,平衡

输入增益调节：

0～66dBu可调

输入阻抗：

7.5kΩ

输出阻抗：

100Ω

采样率：

48kHz

量化位数：

20bit

最大处理音频通道数：

8路

DSP处理能力：

200MIPS，40位浮点运算，2MSPAM，4MROM

接口：

两个RJ45Cobranet网络接口，一个RS232接口（9孔母头），1个GPIO口

电源：

100-240VAC，频率：

50/60Hz

功率：

低于30W

设备尺寸（长X宽X高）：

430X291X44.5（单位mm）

环境温度：

+5～40℃

环境湿度：

5～85%

TMR250特征

无本地音频输入/输出接口，具有2个Cobranet冗余网口，可同时处理Cobranet音频网络中的8路音频信号。

TMO2424A

 TMO系列型号说明：

        设备型号后面字母“D”表示该设备为AES/EBU数字接口。

可处理AES/EBU数字信号。

       设备型号后面字母“A”表示该设备为模拟接口。

 TMO系列产品特点

• 通过Cobranet网络实时传送音频信号。

• 配置灵活。

• 具有8个通道模拟平衡式输入。

• 具有8个通道模拟平衡式输出。

• 独立MCU控制，可脱离计算机独立运行。

• 可独立控制每个接收通道。

• 所有的设置参数被存储在TMO的存储中。

• 可通过RS232口更新固件。

• 网络传输冗余设计。

• 可选备份电源设计。

（全球电源）

• 安装简便。

• 工作稳定、可靠。

TMO2424A技术规格

模拟音频输入规格

具有8路输入通道可配置

模拟输入转换为20-bit,48kHz的数字信号

频率响应：

+/-0.2dB,20H～20kHz

THD+N：

<0.01%@4dBu

动态范围：

103dBA,101dB

最大输入电平：

+21dBu,平衡

话放增益：

0～66dBu可调

输入阻抗：

7.5kΩ

模拟音频输出规格

8路输出通道可配置

20-bit,48kHz的数字信号转换为模拟信号输出

频率响应：

+/-0.2dB,20H～20kHz

THD+N：

<0.01%@4dBu

动态范围：

103dBA,101dB

最大输出电平：

+21dBu,平衡

输出阻抗：

100Ω

接口规格

两个RJ45网络接口，互为双备份传输。

一个RS232接口（9孔母头）

其它规格

电源：

100-240VAC

频率：

50/60Hz

功率：

低于30W

设备尺寸（长X宽X高）：

432X330X89（单位mm）

环境温度：

+5～40℃

环境湿度：

5～85%

TME-160具有16个网络接口

台湾POLY（保利）WS-500无线话筒：

产品特点：

✧PLL双频道锁相环回路设计。

✧1200个可调频点，PLL数位锁定自动选讯功能。

✧红外线自动对频功能。

✧抗干扰之功能设计，专为多频道复杂环境设计使用。

✧可调整的无线增进接收功能、可锁定控制功能按键。

✧电源供应：

3V，高效精密设计的低耗电电路。

手咪:

Ø金属外壳设计，可以消除手持噪音、采用防止人为破坏抗摔强化处理以及避振设计。

Ø红外线对频功能。

Ø采用动圈式手持拾音器。

Ø人性化的本体分离式设计，方便更换不同特征的拾音器。

WS-500整体系统规格：

Ø工作频率：

720-820Mhz

Ø可调通道数：

1200CH

Ø频率响应：

50Hz---18KHz

Ø工作有效距离：

300英尺（无干扰情况下100M）

Ø频带宽度：

30Mhz

Ø频率稳定性：

±5PPm≤10KHz

Ø信噪比：

115dB于40KHz频偏（IEC加权），最大75KHz调制

Ø灵敏度：

－105dBm（12dBS/NAD）

Ø工作温度：

41°F（5°C）to113°F（45°C）

Ø音频输出阻抗：

200Ω

Ø音频输出：

话筒:

25mV（于1KHz，±5KHz偏移，10kΩ负载）

Ø静音方式：

静音及音码锁定回路。

Ø功能显示方式：

液晶显示

Ø输出插头型式：

平衡式XLR接头、非平衡式TRS6.3mm接头

六、 电力电源系统要求

１、电源负荷要求

扩声系统交流电源的负荷应符合中华人民共和国行业标准《民用建筑电器设计规范》JGJ/T16-92中第3.1.1.1条所规定的（一 ）级负荷标准。

２、配电柜

应从变配电所内的低压配电屏（柜）供给二路独立电源，与扩声控制室配电箱（柜）内互投。

配电箱（柜）对扩声用功放设备采用单相三线制（L＋N＋PE）放射式供电。

对灯光系统采用三相四线制外加独立的接地线。

３、扩声电源与灯光电源

扩声设备的电源应由不带可控硅调光负荷的照明变压器供电。

当照明变压器带有可控硅调光设备时，应根据情况采取下列防干扰措施：

可控硅调光设备自身具备抑制干扰波的输出措施，使干扰程度限制在扩声系统设备允许范围内。

引至扩声控制室的供电电源干线不应穿越可控硅调光设备的辐射干涉区。

引至调音台或前级控制台的电源应插接单相隔离变压器。

４、自动稳压装置

引至调音台或前级信号处理机柜、功放设备等交流电源的电压波动超过设备规定时，应加装自动稳压装置。

５、保护接地和工作接地

扩声控制室应设保护接地和工作接地，具体要求按中华人民共和国行业标准《民用建筑电器设计规范》JGJ/T16－92中第21.6.4条所规定的原则处理。

具体要求如下：

（１）单独设置专用接地装置，接地电阻不应大于4欧姆。

（２）接至共同接地网时，接地电阻不应大于1欧姆。

（３）工作接地应构成系统一点接地。

　　接地的具体做法应符合中华人民共和国行业标准