舞台演艺音频系统设计方案.docx
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舞台演艺音频系统设计方案
舞台演艺音频系统设计方案
第一包工程概述
1.1设计思想
随着人们的生活水平的不断提高，业余生活的消费水准也不断上升，娱乐消费也随之水涨船高，对于享受也提出了更高的要求。
投资者对一个项目的投资，最终的目的就是利益的回报：
在这样的情况下，很多投资者首先考虑的是投资的回报率，也就是用最少的投资换取最大的利益，特别是在娱乐行业的硬件投资上。
其实这样是陷入了一个误区！
娱乐行业作为一特殊的行业，它具有其他行业所不具有的综合性，最大的特点就是人们对它的理解，也就是人们到一个娱乐场所里的感受，当然，这里面最重要的就是听和看的感受，也就是对灯光的直观感受和音响的身体生理感受。
一套高品质的音响系统，它的最终表现将是非常优秀的；音响系统甜美细腻的音色，汹涌澎湃的动态；灯光系统绚丽耀眼的色彩，各种漂亮的图案造型，伴以优秀的节目，这就是娱乐场所成功的最有力的一步；当然设备良好的品质和稳定的系统是娱乐场所成功的保证。
在设计过程中我们始终贯彻兼顾主要功能专业性要求的同时兼顾经营的演艺需求，并参考近年国外的大型演艺场所的设计，力求使演艺场所音响灯光系统在技术水平和性能上达到国际水平。
根据要求，结合国外类似场所的使用习惯，演艺场所扩声系统的功能定位如下：
Ø满足歌舞表演扩声的要求；
Ø满足歌舞表演视觉效果的要求；
Ø满足大型演出宽频带高保真的扩声要求。
按照我们上一节提到的设计目标，我们将按以下的思想进行本次方案的设计：
◆实用性和可靠性：
从实际需求出发，可靠实用。
采用的技术手段要具有先进性，但必须成熟。
尽量选用主流的工业产品以降低开发和应用过程中的风险，并且具有完整的文档资料和相对便宜的价格。
软件系统必须经严格测试，并有成功的应用经验。
优选实力雄厚的先进厂商的名牌产品，以求长远的用户支持。
◆开放性和扩展性：
系统具有可扩展性，兼容流行技术趋势，各功能房间的设备具有一定的互换性。
具有开放的数据通信媒介接口，支持多媒体技术，便于系统的智能集成，适应未来技术的发展，不断提供增值服务。
◆先进性和灵活性：
在可能的财政预算围考虑率先采用国外业已成熟的先进技术和产品，以适应不断革新的趋势，并利于向更高水准的系统平台升级。
灵活性体现在对具有不同需求的用户提供不同的服务。
◆易操作性和易维护性：
根据不同的实际使用情况，针对操作人员的专业水平，系统采用自动混音操作方式，并配合先进的数据存取功能，结合数字设备的声场记忆功能和操作人员的主观能动性，让系统发挥最佳的艺术效果。
本次的方案中我们提供给业主的是一个博众家所长、以应用为本的设计方案，不同的环境有不同的特点，总结起来方案具有以下功能特点：
视频系统:
Ø显示计算机多媒体信息；
Ø显示LD、VCD、录像机及摄像机等各种视频信息；
Ø配合会议摄像系统显示现场图像；
扩声系统:
Ø全数码音频处理
Ø场景预设
Ø高清晰度的声音品质
Ø完善的接口互连
1、音频系统设计依据、技术标准及规
2.1设计依据
原中华人民国广播电视部87年6月1日实行（厅堂扩声系统声学特性指标），其中对语言扩声系统提出了一、二级指标，我们现在以一级指标为依据：
1、最大声压级（空场稳态、准峰值）：
250-4000hz声压级大于或等于90dB（A）
2、传输频率特性：
以250-4000Hz的平均声压级为0dB,在此频带允许+4dB—6dB
3、传声增益（dB）：
250-4000Hz的平均值大于或等于—12dB
4、声场不均匀度：
1000Hz≤8dB
5、总噪声级：
≤NR30
6、《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86
7、《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93
2.2技术要求
（1）GYJ25-86《厅堂扩声系统特性指标》；
（2）GB4959-95《厅堂扩声特性测量方法》；
（3）GB/T14197-93《声系统设备互连用连接器的应用》；
（4）GB/T14947-94《声系统设备互连的优选配接值》；
（5）GB12060-89《声系统设备一般术语解释和计算方法》；
（6）JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规》；
（7）GB/T14476-93《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》；
（8）GBJ76-84《厅堂混响时间测量规》；
（9）GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》；
（10）GY/T106-92《有线电视广播系统技术规》；
（11）GB/T15485《语言清晰度指数的计算方法》；
（12）GB6510-86《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》；
（13）GB50258-96《电气装置安装工程施工及验收规》；
（14）GBJ232-90、92《电气装置安装工程施工及验收规》。
（15）GB50034-2004《建筑照明设计标准》
（16）JGJ-T119-98《建筑照明术语标准》
（17）GBT50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规》
（18）GB50168-92《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规》
（19）GB50259-96《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规》
2.3技术标准
Ø高保真的系统
Ø足够的声压级
Ø良好的声场均匀度
Ø平滑的传输频率特性
Ø良好的传声增益
Ø低的系统噪声
Ø可靠性高、技术成熟
Ø系统操作管理方便
2.4系统的设计原则
2.4.1采用成熟技术的原则
现代科技的发展为演艺场所音响灯光系统提供了必要的技术条件，各种先进的技术已经进入演艺场所的各个环节，它节省了大量的人力、物力，提高了工作效率，为现代化演艺场所提供了保障。
在设计演艺场所音响灯光系统时也必须应用世界上成熟且先进的科学技术，主要设备选用成熟的、又具有技术领先水平的设备，而且是国际著名品牌的先进产品。
采用的系统必须是在国外的多个演艺场所，包括在国已经成功、可靠运行了的，同时保证系统的技术在相当一段时间的先进性。
2.4.2整体规划、配置合理的原则
在方案设计和设备的选择上，加强注重系统功能的合理性、实用性及各个子系之间兼容性。
先进的技术更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。
从实用性和经济性出发，着眼于近期目标和长期的发展，进行最佳组合，利用有限的投资构造一个性能最佳的操作系统。
系统的整体规划、先进性还应该体现其管理的高效，及操作和维护的方便性，而设计的合理性是其主要保证：
合理的系统设计、合理的布线和操作设置。
2.4.3保证系统的安全、稳定、可靠、功能完善的原则
在特殊使用的情况下，必须保证音视频信息保存和各种应用系统的安全。
系统工作的高可靠性是对系统功能强有力的保证，如果没有高度的可靠性、安全性，再好功能的设备都是无用的。
在这方面，不仅考虑采用技术成熟、先进的可靠产品，更需要有多年丰富的工程设计和施工经验，因而能保证整个系统中各设备之间、分系统之间的匹配和谐调工作。
2.4.4先进、便于操作和进行管理的原则
以先进、成熟的音视频技术进行合理搭配，支持数据、语音、视像等多媒体应用，用基于数字音视频的技术替代传统的模拟音视频的技术。
如同其他规模大、设计标准高的现代化建筑物一样，演艺场所也面临着电子演艺系统设备管理的一系列问题。
各设备若采用人工控制和管理，凭主观经验无法完成有效的控制工作和管理整个演艺场所系统设备的运转情况，而且各设备之间无法协调运行。
而系统和设备维护不当、不及时，将直接影响系统的正常运行和中心日常工作，还会大大降低设备的使用寿命。
系统简洁明确的控制程序和友好、稳定的操作界面，使得操作人员和管理人员在各种方式，这样能够减少现场操作及管理人员，降低运营管理人员的工作量和劳动强度，提高系统维护管理水平，进一步保证演艺场所系统的安全、稳定、可靠的运行。
2.4.5在将来后续工程中可延续、扩展的原则
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不断产生的。
因此，必须考虑所选用设备的可扩展性和适当的冗余。
演艺场所音响灯光系统应具有良好的扩展性和升级能力，选用具有良好升级能力和扩展性的设备。
在以后对系统进行升级和扩展时，必须能保护现有投资。
应支持多种格式、多种接口设置和多媒体实际应用。
系统可以在原有基础上进行扩展，主要控制设备可以通过软件升级方式更新换代，可在相当长的时间保持技术与设备的一致性。
而且通道接口和设备的适当冗余，可以随着应用需求的变化而扩展。
2.4.6系统设备选型原则
选用国际知名品牌的器材，以及有雄厚实力和绝对优秀技术支持能力的厂家、代理商，以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。
基本上选用同类产品术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号，以保证器材和系统的先进性、成熟性。
选用高度智能化、高技术含量的产品，建立系统开放式的架构，以标准化和模块化为设计要求，既便于系统的管理和维护使用，又可保持系统较长时间的先进性。
2、对工程其它方面的建议
3.1对供电的要求
供给音响的是要独立电源，不要与普通照明，特别是与灯光调光和传动电机共用一个回路供电，以减少可控硅、电机、继电器及各类开关电路带来的各种干扰。
供电走线与其它供电分开，十字架交错走线，不应并行，或穿在同一线管（槽）中。
3.2对接地的要求
为了防止各种干扰，灯光、音响控制室、监控中心和设备间及系统接线盒处都要有地线，地线接地的电阻希望≤2.0Ω。
所采用的户外扩声系统供地均要符合本系统的电功率要求，并保证电压稳定。
所有接地极的接地电阻应进行测量，经测量达不到系统要求时，应在有使用者提出采取更换接地装置的措施。
以保证系统使用时的正常供电及保护。
供电的电源线需表面应完整，无明显损伤和残余焊剂渣，铜带母线光滑无毛刺，绝缘线的绝缘层不得有老化龟裂现象；
户外演出系统现场交付使用前需认真检查相关事宜，以确保演出环境与设备的可靠性。
1、通电测试前的检查：
设备室温度、湿度和电源电压应符合下列要求：
①温度：
18-28摄氏度②相对湿度：
30-75%③电源电压：
交流220伏+/-5%2、安装完成后，要进行审查（或检验）①对所有连接的缆线进行连续性和短路测试；②检查缆线是否存在过度弯曲；③检查是否存在潜在的电磁干扰；④检查缆线的施工工艺是否正确；⑤检查音箱摆放的稳定性是否符合要求；⑥各器材设备连接是否正确；⑦检查所有的线路连接及信号接入口是否正确。
3、音频方案设计及选型
4.1概述
多功能演艺场所功能主要定位于歌舞表演、演唱会、跳舞等活动。
演艺场所的建声环境比较复杂，演艺场所一般都有一个大面积的光滑表面的舞池，舞台上部的顶棚处有灯架，它集中了演艺场所大量的技术设备艺术照明灯具、表演照明灯具、声、视频设备等，因此舞池是视、听中心，演艺场所的音质特点是音量大，其声级应有106dB，并有6－10dB的余量，播放歌舞音乐的声压级应有110dB，并有10dB的余量；另外演员和歌手常常手持传声器走入舞池，使扩声和受声混为一体，容易引起啸叫，因此所有这些不利因素都应引起充分重视。
4.2设计原理及目标
设计专业扩声系统的功放单元应根据需要合理配置，符合以下规定：
1、对前级分频控制的扩声系统，其分频功率输出馈送线路应分别单独分路配线。
2、同一供声围的不同分路扬声器（或扬声器系统）不应接至同一功放单元，避免功放设备故障时造成大围失声。
4.3系统设备之间的连接按以下要求：
1、所有设备连接均采用四芯金属屏蔽绞线，对角线对并接连接。
2、系统设备均使用平衡式信号传输，接插件端点焊接。
3、所有信号连接线均按系统图流程要求编制编号，并做永久性标记。
4.4音箱的安装
1、音箱的吊装须采用其经过安全认证和保险的吊装组件；2、音箱的安装应牢固、安全，其安装角度宜于调整；3、音箱输入电缆与音箱的连接必须牢固可靠；4、音箱输入电缆不可扭曲或绞合；5、音箱电缆的选用必须满足音箱使用功率的容量要求；6、各音箱电缆两端须标示永久性标记和相位标记。
考虑到要符合使用者的实用性及操作性，我们将本套系统进行了分别为前级调音系统，后级扩声系统。
也就是说工作人员只需将音箱与主机设备堆放在舞台有效区域，再将调音台及音源播放设备移动到舞台下，便可以进行现场操作。
前级调音系统（一个流动机柜）：
调音台、音源播放机、无线话筒接收器、效果处理器。
后级扩声系统（二个流动机柜及音箱柜）：
周边信号设备、功放放大器、音箱。
从设备完善使用的角度，我们为系统配置了可供员工大合唱用的电容式话筒与小品表演式领导夹话筒，以保证企业的各类演出有足够的设备自我进行调节。
室外场所扩声系统的再现声音质量不仅要满足客观测试指标的要求，还要满足主观听音评价要求，要采取主观与客观相结合的音质评价方法，使再现声音在听闻方面能够符合扩声场所的各种功能。
为了达到这个目标，设计选用高指标的扩声音响器材来完成这个系统工程，我们在这个系统里面，选用了由本公司专业人员设计并出口国外的专业扩声器材，目的在于依靠专业性强的扩声产品，先构筑最好的声音基础。
以下本套系统对户外演出场合扩声的一些基本要求及保证：
（1）最大声压级大于（130）dB；
（2）声场不均匀度（中频1000Hz-6300Hz低频100Hz）不大于±（6）dB；（3）系统总噪声级不超过允许围。
（4）各点的语言清晰度必需满足现场观众区；（5）在保证语言清晰的条件下应尽量保持声源原有音色。
4.5主系统选型设计
1、扬声器布局与选用扬声器系统的布局和选用要要满足观众区域的响度、声场不均匀度和音质等要求，舞台上设有供演唱者监听的返送扬声器组和供演奏者监听的返送扬声器组，以避免由于声音到达时间不同而引起演出时两者同步困难的问题，考虑到非专业演职人员在使用话筒时易出现错误的方法，我们采用了近场返听音箱。
并采用了独立的信号保护，以保证在大动态的信号冲击下不会产生“啸叫”现象。
使舞台各区域监听效果有良好表现。
全频音箱采用中远射程设计，超低扬声器应为空气动力学气流式，以加强整个音信号的传播。
扬声器的功率、灵敏度、最大声压级、指向性因数、频率响应等技术应满足户外场所听觉特性要求。
2、扩声系统设计应具有良好的实用性和可调性，为现场音响操作人员提供一个良好的创作空间和调整手段，充分考虑各种需要，从现场操作和调整角度而言，现场扩声需要的是稳定性与音信号扩声合理性。
因此将所有设备之间都采用平衡连接方式，卡侬（XLR）接口尽量接地不悬浮，以提高系统的抗干扰能力，减少本底噪声。
户外场所属于大声场环境，故左右声道扬声器不共用相同周边设备对声音信号进行加工和处理，各扬声器组音色和音质应单独可调。
同时，为了防止偶然出现的功放或信号通路故障造成音箱无声，我们采用了功放-音箱一一对应的方式，以免出现因信号或设备故障造成大面积无声的情况。
4.6调试、测试项目及仪器
1、系统连接状态使用仪器：
万用表、测线器。
2、设备间连通、调试（含扬声器箱的高低、左右、俯仰角度方位调试）等。
数字音频信号处理器、周边设备等使用仪器：
数字万用表、计算机。
3、电声系统整体连通、调试、测量记录等。
系统联调（语言、音乐、多功能模式）使用仪器：
相位仪、频谱仪、声级计、噪声源、打印机
4.7综合性校验测试
1、检查系统中各设备的连接状态是否正确参照系统设计图，检查所有设备的连接是否正确，有无错接漏接。
如正确连接，开机通电。
如有错误，立即进行改正。
2检查系统中各设备的工作状态是否正确设定按照设备说明书，正确设定各设备的正常工作模式，并正确调节其正常工作状态。
如设定正确，则继续进行下一步测试；如有问题或错误，重新设定或修改。
测试记录表格3、特性测试参照GB4959（厅堂扩声特性测量方法）标准的规定进行。
01、测量方法02、扩声特性项目03、传输（幅度）频率特性厅堂特听众席处稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端电压的幅度响应。
04、声输入法测量可采用代替法（GB9401第2.6.21条）或比较法（GB9401第2.6.22条）进行。
4.8音响主要设备选型
美国PALTV-720主音响
TV720
技术参数
单元配置:
2x15″低音+75钛高音
额定功率:
950W
最大功率:
1900W
频率响应:
45～19KHz
阻抗:
4Ω
SPL:
106dB（1w/1m）
尺寸（H×W×D）:
1198x（481+354）x475
重量:
67.7kg（净重）
美国PALAR03B返听音响
AR03B
技术参数
单元配置:
2WAYLO1×15″HITI35
额定功率:
200W
最大功率:
400W
频率响应E（-10dB）:
45Hz-20KHz
灵敏度（1W/1M）:
100dB
阻抗:
8Ω
交越频率:
3.6KHz
尺寸:
（520+313）×450×740
毛重:
39.2kg
美国PALAR03B辅助音响
AR03B
技术参数
单元配置:
2WAYLO1×15″HITI35
额定功率:
200W
最大功率:
400W
频率响应E（-10dB）:
45Hz-20KHz
灵敏度（1W/1M）:
100dB
阻抗:
8Ω
交越频率:
3.6KHz
尺寸:
（520+313）×450×740
毛重:
39.2kg
美国PALET2801返听音响
技术参数
单元配置:
18″x2超重WLo1800Ax2
额定功率:
800WRms
最大功率:
1600W
频率响应:
30Hz-800Hz
灵敏度:
110dB（1m/w
阻抗:
4
尺寸（WDH）mm:
950Wx880Dx710H（mm）
功放
PAL新设计的GS功放，秉承PAL功放的传统优点和可靠性，减轻重量，轻巧的体积设计，加强了GS功放的适用性，无论作为是流动演出系统配置或是固定安装系统配置，都体现了它在同类产品中的优越性。
高性能的散热设计加上配置了高效风扇，在使用方面提供了安全保障。
前面体积2U高度的设计，为用户节省立柜空间。
前面板设计精确的电平控制器和四个工作状态的指示灯显示，包括后面各种控制开关及输入/输出接线端，以及功放部保护线路设计包括有输出电流限制，直流保护，过热保护和短路开关等。
所有这些功能设计均采用高品质材料以保证产品的高质素。
PAL再次以全新GS系列向用户提供高效能、优美音质及安全可靠的全新高性价比产品，全方位功能令GS功放在任何扩声系统中都能找到适合它的位置。
GS功放均采用坚固的全钢质机壳，并配置高效强制式风扇以免过份热量聚积。
前面板配有两个精确的电平控制旋钮，一个电源开关和四个LED指示灯，分别显示各通道的削波，供电和故障情况。
后面板包括两个平衡式XLR输入，输出端子是接触可靠的Speakon插头和固定安装常用的接线柱。
像所有的PAL产品一样，GS系列产品享有制造商提供的一年保修的承诺。
美国PAL主功放
GS16000
技术参数
输出功率:
4Ω:
2×1600W
8Ω:
2×1000W
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:
29.7kg
尺寸:
136×482×430mm
美国PAL返听功放
GS4400
技术参数
输出功率:
4Ω:
2×440W
8Ω:
2×330W
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:
19.2kg
尺寸:
90×483×400mm
美国PAL辅助功放
GS4400
技术参数
输出功率:
4Ω:
2×440W
8Ω:
2×330W
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:
19.2kg
尺寸:
90×483×400mm
美国PAL低音炮功放
GS16000
技术参数
输出功率:
4Ω:
2×1600W
8Ω:
2×1000W
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:
29.7kg
尺寸:
136×482×430mm
周边处理
AL-4000实力超级型调音台
技术参数
36通道输入（32路单声+2×2组立体声）多功能专业调音台
32路输入带有XLR话筒，LINE插入TRS插座和转接输出口；
2×2立体声通道输入，带有输入/输出增益控制，4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幻象电源及可开关控制的75Hz低频滤波器；
带24bit数字效果器，具有延时，混响及多种效果；
主输出通道带2×7段EQ均衡并受IN/OUT开关控制;
具有2路回放监听输入和2路录音输出RCA接口，并自带返送话筒；
4路编组输出带有场景控制，PFL/SOLO和进入主通道开关，还有外接信号插入口；
4路立体声辅助返回，带增益和平衡控制，PFL/SOLO和信号回路选择开关；
每个输入通道均有2路推子前/推子后的辅助输出；
每个输入通道均有4段EQ均衡，并且两个中频段EQ为动态均衡器；
所有输入通道、编组输出和主输出均使用100mm高品质的推子控制，并有12段高精度的电平指示系统
PALB807均衡器
B807（2X31段图示均衡器）
2×31段图示均衡器:
双通道31段均衡调节；
1/3倍频程滤波；
20Hz到20KHz精确频率均衡调整围；
恒定Q值滤波器；
12dB/6dB的提升和衰减模式可开关转换并且配有状态指示灯；
精确的12段输出电平（从-30到+12dB）指示及削顶失真指示灯；
配有XLR和6.3mm耳机输入/输出插座，适合平衡和不平衡操作；
信号旁路直通开关功能并且开关配有状态指示灯；
可选频的高频（2.5KHzto30KHz）和低频（10Hzto400KHz）滤波器；
15dB的整体增益提升和衰减控制。
美国PALSX6900数字综合信号处理器
技术参数
由2个24比特高速信号处理器推动的数字式立体声主机；
能获得超高动态围和分辨力的高档24比特AD/DA（模拟-数字/数字-模拟）变换器；
具有“真实频率响应”特性的超音乐双31频段图形均衡器；
可变斜率的低/高/钟形倾斜工具；
具有峰值保持，可变组合，游标读数和10个用户存储器的实时分析器；
应用话筒输入和部噪声发生器的自动房间均衡；
具有最高达1/60倍频程带宽的全参数均衡器/限波滤波器的6个上额外频段；
具有智能信号分析器以获得超快速反馈抑制的一体化全自动反馈抑制器；
一体化数字式“砖墙”限幅器能防止任何削波的危险的声压电平；
可用毫秒，米，英尺来选择的最高达2.5秒延迟时间的综合延迟；
具有峰值保持和可选择基准电平的超高精度电平峰值计；
用于实时删必改的MIDI（乐器数字式接口）参数和即时控制；
能用任何字母来储存100个用户存储，存
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