扩音系统工程技术方案.docx

扩音系统工程技术方案.docx

《扩音系统工程技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扩音系统工程技术方案.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

扩音系统工程技术方案

全国总工会国际交流中心

扩音系统工程

技

术

方

案

技术资料所有

未经许可请勿外传

设计：

市科裕信达工程技术

设备代理商：

市科裕信达工程技术

地址：

丰台区大成路6号金隅大成时代D座1604

网址：

.bjkyxd..

3.扩声系统工程规划……………………………………………………………………………………5

13.部分成功案例………………………………………………………………………………………29

1概述

全国总工会国际交流中心以综合性会议、演出为主，满足大型会议、大型报告会兼顾戏剧、歌剧、舞剧等各种类型演出的使用。

扩声系统在使用时应有高的语言清晰度，保证音乐丰满度与优质的重放效果、适宜的响度，系统要有足够的动态余量与声、视像的一致性。

会议厅剧场扩声系统工程将综合该会议厅的使用功能，结合电声技术设计的理念，以完善的设计全面满足会议剧场功能需求，使全国总工会国际交流中心具有一流水平的多功能综合会议厅。

全国总工会国际交流中心数字报告厅平面图：

全国总工会国际交流中心报告厅平面图：

根据全国总工会国际交流中心上述两个厅建筑结构图纸，报告厅呈矩形，数字报告厅座位为阶梯式，池座9排，153座。

报告厅座位为水平式可移动座位，14排，196座。

2.扩声系统工程设计理念

扩声系统是为大型会议与演出服务的，应该最大限度地、准确地表达出完整的会议人声与演出的表现力。

因此，扩声系统是一个为大型会议与演出服务的高品质声音重放展示平台。

对扩声系统而言，应该摆脱传统的“工程”设计理念，提升到“工程艺术”相结合的层次，一切的工程都为会议与表演艺术服务，全面地满足大型会议与表演艺术的使用需要。

第一、服务于“声音艺术”的扩声系统的核心目标，是实现高质量声音重放和还原。

基于对人听觉生理与心理特性的研究成果，如何在大型观演建筑中让所有观众能获得“自然”、“真实”、“优美”的听觉艺术享受是建筑声学和电声学研究者与设计者所共同关注的问题，这也是我们设计所追求的最终目标。

在设计中，充分使用最新声学领域中的研究成果和技术手段，以充分表达现代科技带给人们的更先进的艺术享受。

第二、新技术的应用让系统管理和控制变得更“精确”与“简单”，彰显“人性化”设计。

科技不断进步与发展，新技术层出不穷，供选择配置的设备名目繁多，功能各异，在满足设计要求的前提下，应该使管理者和操作者的工作更简单可靠。

因此，坚持“人性化”设计是我们的基本设计理念。

第三、采用国际上“高雅艺术”表演领域中认同度高的主流产品，提高全国总工会国际交流中心设备的国际认同度与利用率。

在满足会议人声与舞台艺术表现的品质、管理操作者对系统的操控要求的同时，从全国总工会国际交流中心将来的经营角度出发。

在设备选型方面关注并充分了解国际上“最专业的会议厅”人声领域中认同度高的主流产品品牌，做好设备选型这一关键工作，以保证设计理念通过设备性能和最终效果得到完美表达。

这项工作也直接影响到全国总工会国际交流中心建成后在国际文化交流中设备的利用率，也是全国总工会国际交流中心建设中非常重要的一环。

3.扩声系统工程规划

3.1全国总工会国际交流中心功能

全国总工会国际交流中心建成后将是一个会议功能与展现高雅艺术的殿堂，以综合性会议与文艺演出为主，全国总工会国际交流中心使用功能：

a.满足大型会议、报告等语言扩声需要；

b.满足音乐剧、歌舞剧演出需要；

c.满足戏剧、话剧演出需要；

3.2扩声系统功能

全国总工会国际交流中心作为专业的综合会议厅，其音质设计相当重要，音质设计虽属建筑声学设计畴，这些指标包括响度、清晰度、混响时间、环绕感、亲切感等。

但是，随着电声技术的迅速发展，通过一套优良的扩声系统将声源信号尽可能不失真地在每一个座位处还原已成为现实。

扩声系统可以使得人声清晰可靠、音乐有上佳的清晰度、整体有适当的混响感、歌唱声与乐队声都有足够的响度和平衡感。

具体来说，综合会议厅中扩声系统的主要作用有：

a.高的语言清晰度和音乐丰满度；

b.扩展动态围；

c.具有良好的声还原特性；

d.为丰富表演艺术效果而重放各种特定的“效果声”；

e.根据艺术创作要求对人声和乐器声进行修饰或产生特定的效果；

f.在无乐队伴奏时重放伴奏音乐；

g.可将节目信号存储和预设程序以简化技术操作。

4扩声系统设计依据

a.综合会议厅的使用要求和综合会议厅建筑结构图纸；

b.相关的国家与行业标准：

ØGB50371－2006《厅堂扩声系统设计规》

ØGYJ25－86《厅堂扩声系统声学特性指标》

ØGB4959－95《厅堂扩声特性测量方法》

ØGB/T50356－2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规》

ØWHT25－2007《剧场等演出场所扩声系统工程导则》

ØGB/T14197－93《声系统设备互连的优选配接值》

ØWH/T18－2003《演出场所扩声系统的声学特性指标》

ØSJ2112－82《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值》

ØGB50198－94《民用闭路监视电视系统工程设计规》

ØJGJ/T16－92《民用建筑电器设计规》

ØGBJ16－92（95年修订）《建筑设计防火规》

ØGB/T50314－2000《智能建筑设计标准》

ØGB/T50311－2000《建筑与建筑群综合布线工程设计规》

ØGB50259－96《电气装置安装工程电气照明装置施工与验收规》

ØGB50169－92《电气安装工程接地装置施工质量验收规》

5综合会议厅扩声系统声学特性指标

全国总工会国际交流中心综合会议厅是一所能满足多种会议与舞台演出要求的场地，重点满足大型会议、大型报告会，兼顾歌舞剧、音乐剧、戏剧、话剧演出的使用。

以语音还音扩声、音乐、演唱、对白扩音为主。

扩声系统在使用时应有高的语言清晰度并保证音乐丰满度，扩声系统要有足够的动态余量，适宜的响度与声、视像的一致性。

配备完善优质的音响扩声设备满足多功能使用要求。

作为从事音响行业的人士一直以来的目标就是，为业主创造一个最完美的聆听环境和使用空间。

依据全国总工会国际交流中心使用功能要求与该综合会议厅的重要地位和著名度，音响扩声系统声学特性指标按照中华人民国国家标准GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规》，采用多用途类扩声系统声学特性一级指标来设计音响扩声系统。

为此，全国总工会国际交流中心音响扩声系统声学特性指标如下表所示：

多用途类扩声系统声学特性一级指标

等级

最大声压级

（dB）

传输频率特性

传声增益

（dB）

稳态声场

不均匀度（dB）

早后期声能比

（可选项）（dB）

系统总

噪声级

一级

额定通带：

大于或等于103dB

以100～6300Hz的平均声压级为0dB，在此频带允许围：

-4dB～+4dB；50～100Hz和6300～12500Hz的允许围见以下图

125～6300Hz的平均值大于或等于-8dB

1000Hz时小于或等于6dB；4000Hz时小于或等于+8dB

500~2000Hz1／1倍频带分析的平均值大于或等于+3dB

NR-20

多用途类一级传输频率特性围

注1：

最大声压级为扩声系统完成调试后，在厅堂各测量点可能的最大峰值声压级的平均值。

注2：

额定通带是指优于传输频率特性所规定的通带。

注3：

传输频率特性为扩声系统在稳定工作状态下，厅堂各测量点稳态声压级的平均值相对于扩声设备输入端的电平的幅频响应。

注4：

传声增益为扩声系统在最大可用增益状态时，厅堂各测量点稳态声压级平均值与扩声系统心型传声器处稳态声压级的差值。

注5：

声场不均匀度为厅堂（有扩声时）各测量点的稳态声压级的差值。

注6：

系统总噪声级的定义：

扩声系统在最大可用增益工作状态下，厅堂各测量点扩声系统所产生的各频带的噪声声压级（扣除环境背景噪声影响）平均值，以NR-曲线评价。

以上声学特性指标按照国家标准GB4959-85《厅堂扩声特性测量方法》进行测量。

6对建声要求

厅堂的音质与声学特性是建筑声学和电声系统扩声的综合效果，建声是电声的前提，根据厅堂的主要使用功能，确定建声设计指标是很重要的。

6.1混响时间

室反射声形成混响，混响时间是决定室音质的一个重要因素。

一般来说，混响时间短，有利于听音的清晰度，但过短会感到声音变得干涩、沉闷枯燥；混响时间长，有利于声音的丰满度，但过长则会感到声音混淆不清，降低了语言的清晰度。

因此恰当的选择和确定混响时间与其频率特性是十分重要的。

语言和音乐所要求的混响时间不同，为使有高的语言清晰度，要求混响时间短，为使音乐丰满，又要求混响时间较长。

恰当的处理房间的混响时间将使声音有较好的表现。

以下图给出各种用途厅堂的中频（500Hz）最正确混响时间和容积的关系。

由图可知，厅堂的用途不同，要求的混响时间不同，且厅堂容积越大，要求的最正确混响时间也越长。

以下图给出不同容积房间的音节清晰度和混响时间的关系曲线。

由图可知，有相同混响时间的房间，容积越大，清晰度越低，混响时间越长，清晰度显著降低。

下表给出各类房间频率为500～1000Hz时的最正确混响时间推荐值。

体积较小的房间取小值，体积较大时取大值。

全国总工会国际交流中心综合会议厅是一所能满足多种会议与舞台演出要求的场地，重点满足大型会议、大型报告会，兼顾歌舞剧、音乐剧、戏剧、话剧演出的使用。

以语音还音扩声、音乐、演唱、对白扩音为主。

扩声系统在使用时应保证音乐丰满度、优质的重放效果、要有高的语言清晰度。

依据中华人民国国家标准GB/T50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规》中对多用途厅堂的观众厅满场适宜混响时间的选择宜符合以下规定：

在频率为500～1000Hz时，对不同容积的观众厅适宜混响时间，宜采用以下图所示围：

会堂、报告厅和多用途礼堂对不同容积V的观众厅

在500～1000Hz时满场的适宜混响时间T的围

全国总工会国际交流中心综合会议厅有效容积约为2000m3，。

参照以上各图曲线与表1，建议全国总工会国际交流中心综合会议厅的建筑声学设计，中频（500～1000Hz）满场适宜混响时间控制在1.0～1.4秒（取1.2秒进行计算）。

注：

国家标准GB/T50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规》中对适宜混响时间的定义：

在一定使用条件下，听众认为音质适宜的混响时间，它是根据人们长期使用经验得出的，并且具有一定的容许围。

关于混响时间频率特性，空气对高频的吸收，观众对高频的吸收都较大，要保持混响时间频率特性平直比较困难，高频混响时间允许低于中频，但高频对音质，音乐质量保真度影响极大，所以应尽量使高频下降得少一些。

各频率混响同时达到闻阈，即低频混响时间长于中高频，这满足听觉要求，低频的混响时间可提高20%，但不能太长致使语言清晰度不高。

国家标准GB/T50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规》中对多用途厅堂观众厅各频率混晌时间相对于500～1000Hz的比值如下表规定：

会堂、报告厅和多用途礼堂观众厅各频率混响时间相对于500～1000Hz的比值

频率（Hz）

混响时间比值

125

1.0～1.3

250

1.0～1.15

2000

0.9～1.0

4000

0.8～1.0

6.2背景噪声

厅的背景噪声高低影响语言清晰度和听音效果。

一般在室最小声压级的位置上，信噪比S/N大于30dB，才不至于对清晰度有明显影响，信噪比提高到50dB，就可以获得高质量的放声，背景噪声又是扩声系统节目源的动态下限，直接影响到听音效果。

应考虑防止各项噪声源对观众厅的干扰。

这些噪声源包括以下方面：

a.建筑物设备噪声。

包括观众厅的空调系统、送回风系统（包括电扇）和电器系统噪声，以与出入口门开关碰撞声和座椅翻动声等噪声。

b.外界传入观众厅的噪声。

既包括来自房屋其他部分的噪声，如来自休息厅的喧哗，放映机房、舞台设施、办公室和厕所设备等处的噪声，也包括户外交通噪声（车辆、铁路、航空等噪声）以与其他社会噪声。

c.与本建筑物相关设施的其他噪声源。

国家标准GB/T50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规》中对观众厅噪声限值有如下规定：

观众厅和舞台无人占用时，在通风、空调设备和放映设备等正常运转条件下噪声级的限值不宜超过下表中的噪声评价曲线NR值的规定。

各类观众厅噪声限值

观众厅类型

自然声

采用扩声系统

歌剧、舞剧剧场

NR25

NR-30

话剧、戏曲剧场

NR-25

NR-30

单声道普通电影院

NR-35

立体声电影院

NR-30

会堂、报告厅和多用途礼堂

NR-30

NR-35

以下图给出了国际标准噪声评价数NR曲线，它是评价噪声烦恼和危害的参数。

根据各类房间与专用房的室噪声允许值和会堂、报告厅和多用途礼堂观众厅噪声限值，要求厅在产生噪声的设备如通风空调、可控硅调光等全部开启的情况下，空场背景总噪声级应满足噪声评价数小于或等于NR-35（采用扩声系统）。

也可用A计权声级dB（A）表示，A计权声级dB（A）大致上为噪声评价数曲线NR值加5，即dB（A）=噪声评价数NR＋5。

总噪声级小于NR-35是指在31.5～8000Hz围，总噪声频谱中任一倍频程中心频率的噪声分量都不超过噪声评价数NR-35曲线相应的声压级dB值。

6.3声反射

为提高声场均匀度应考虑在侧墙和平顶设置扩散体，后墙应作吸声处理，避免后墙声反射导致前区出现回声。

6.4隔声和隔振

应有良好的隔声、隔振措施，在整个声频围，建筑门窗玻璃、座椅等设施不得有共振现象，厅不得有声聚焦、回声、颤动回声等声学缺陷。

不得出现因剧场设备噪声和外界环境噪声而引起的干扰。

7音控室技术要求

扩声系统主要设备均在音控室，为使设备正常运转，操作人员有良好的工作环境与进行监听，对音控室提出如下一些技术要求：

a.音控室进行监听，混响时间应小，墙面和吊顶应作简易声学处理使混响时间小于0.8秒。

b.音控室用白炽灯照明，不使用带镇流器的日光灯，以免引起干扰。

c.音控室应设接地线，接地电阻不大于2欧。

d.音控室铺设架空活动地板（计算机房用成品活动地板），规格为600×600mm，活动地板距混凝土地为300mm，至音控室管线均暗敷在活动地板下。

e.距活动地板300mm处设电源插座若干。

f.音控室应有空调。

g.音控室配机1台。

8扩声系统设计

依据全国总工会国际交流中心使用功能和建筑结构，现对全国总工会国际交流中心扩声系统设计作介绍。

扩声系统设计的关键是选择音箱即对音箱选型和音箱在厅的布置。

音箱的布置和安装方式要使听众区具有足够的直达声强且全场声场分布均匀。

扩声声场设计决定了台上台下和技术人员（调音师）通过音箱所能接收到的信息可以达到什么程度，是听感形成的关键。

其中包括建声环境、扩声形式的选择、音箱系统的选型以与相关的设计分析与计算工作。

近年来在国外出现了“扩声系统优化设计”的理论，并在许多专业综合会议厅中得到应用并取得了良好的效果。

所谓“优化设计”，主要指的是在常规的声压级、均匀度、清晰度等设计目标外，更加关注相干声源的声干涉问题，以与更宽频带的指向性控制问题。

如何有效解决音箱阵列本身的干涉以与合成声场中的声干涉问题，这也是直接影响音乐明晰度的主要因素。

对音箱频率与相位响应的优化，对声系统的高精度调试、校准等技术的应用，可以有效地提高扩声系统的还原性能，从而进一步改善听闻效果，这些扩声声场设计理论与方法是大量的工程应用实践与实验室实证相结合的成果。

本次设计中给予了充分的应用。

8.1音箱选用：

由于电子技术的发展，声系统中电子设备的频率响应与相位响应上的处理已达到很高水平，影响扩声系统还原性能的主要瓶颈是换能器的失真，因此音箱的选用是决定扩声系统品质的最重要因素。

全国总工会国际交流中心是高档专业会议场所，在音箱的选择上既要保证声音的还原性能，也要考虑其在国际文化交流中品牌的美誉度和认同度。

我们在音箱选用时，结合采用的扩声形式，根据音箱的客观指标（频响，指向特性、功率等），以与国际上业界对各品牌音箱的主观评价，最终选用世界著名品牌英国COOT音箱。

物理的法则，聆听的艺术音频技术的研究，不仅是一门科学，更是一门艺术，它是科学和艺术的结晶。

在扬声器系统的设计中将这两种理念相结合，需要有精湛的技术和富有激情的创造力。

从2004年成立至今，COOT就一直凭借其技术领先、工艺精湛、并极受欢迎的一系列扬声器系统产品，成功地向业展示了这种将科学技术与听觉艺术相结合的卓越才能。

年复一年，COOT在音频技术的开拓和扬声器的设计创新方面引领潮流，在设计和制造高性能专业扬声器方面，COOT已经成为全球技术与市场的先驱。

COOT提供了高清晰、高分辩率、高声压的顶级专业音箱。

COOT音箱不仅性能杰出、功能强大、品种齐全、优质高效，而且还能随各种最严酷环境条件的考验。

COOT的各种扬声器单元采用英国著名公司最新专利技术最优秀的产品生产，具有体积小、声压级大、低频下限好等特点，得到全球市场广泛的好评。

COOT的高音压缩驱动器采用最新的钛合金震膜新技术和新工艺，超大的高音输出声压级和超低的失真达到了世界之最。

恒定指向的号筒设计使声像定位更为准确。

音箱的置无源分频器是取得良好音质的关键。

COOT采用最新的CAD计算机设计手段把高音、低音两种扬声器单元恰如其分地吻合在一起，准确的频点和平滑频响的优质分频器使单元达到了最正确的匹配。

精确的箱体声学设计和特别订造的板材，防止箱体共震。

总之，COOT的全部扬声器单元、压缩驱动器、恒定指向号筒、无源分频器和箱体等各种部件都是经过精心设计、精心选择和精工细作装配而成，因此获得了高可靠的质量，优美的音质，极微的失真、特大的输出声压级，平滑的功率响应和简便快速的安装等优良性能。

我们选用英国COOTCBX系列中的CBX-215A和CBX-212A二分频音箱作为全国总工会国际交流中心综合会议厅扩声系统的扩声音箱。

用CBX-215A15英寸低音扬声器二分频音箱覆盖大部分近、中场座位，CBX-212A12英寸低音扬声器二分频音箱覆盖远场座位。

COOTCBX-215A

COOTCBX215A15英寸低音扬声器二分频音箱技术指标：

∙2-waycompactversatilefullrangesystem

∙Highpowerhandlingof700W

∙60ºx40ºrotatableellipticalwaveguide

∙DesignedforbothPA andstagemonitoring  

   TheCOOTCBX215Aisaversatilefullrangetwo-wayloudspeakersystemthatfeaturesan ultralowdistortion15"wooferanda1.4"compressiondrivercoupledtoa60ºx40ºrotatableellipticalwaveguide. 

 Type:

2-wayfullrangesystem,multidesignenclosure

Application:

Highqualityshortthroworstagemonitor

Frequencyresponse:

43Hz-20kHz（-3dB）

PowerhandlingAES:

700W

Peakpower:

2800W

Sensitivity:

98 dB

Max.SPLpeak:

132dB

Dispersion:

60ºx40º

Components

Lowfrequency:

15"woofer,3"（77mm）voicecoil,700W（AES）

Highfrequency:

1.4"compressiondriver,1.8"（46mm）voicecoil,90W（AES）

Crossover:

1300Hzpasssive

Nominalimpedance:

8Ohm

Inputconnectors:

2xNeutrikNL4MP

Suspension:

M10threatedpointsforusewithoptionalU-bracket

Enclosurematerial:

15/18mmbirchplywood

Finish:

Texturedblackpaint

Dimensions（WxHxD）:

408 x 700x 395mm

Netweight:

28 kg

COOTCBX-212A

COOTCBX212A12英寸低音扬声器二分频音箱技术指标：

∙2-waycompactversatilefullrangesystem

∙Highpowerhandlingof700W

∙60ºx40ºrotatableellipticalwaveguide

∙DesignedforbothPA andstagemonitoring  

   TheCOOTCBX212Aisaversatilefullrangetwo-wayloudspeakersystemthatfeaturesan ultralowdistortion12"wooferanda1.4"compressiondrivercoupledtoa60ºx40ºrotatableellipticalwaveguide.

Type:

2-wayfullrangesystem,multidesignenclosure

Application:

Highqualityshortthroworstagemonitor

Frequencyresponse:

45Hz-20kHz（-3dB）

PowerhandlingAES:

700W

Peakpower:

2800W

Sensitivity:

98 dB

Max.SPLpeak:

131dB

Dispersion:

60ºx40º

Components:

Lowfrequency:

12"woofer,3"（77mm）voicecoil,700W（AES）

Highfrequency:

1.4"compressiondriver,1.8"（46mm）voicecoil,90W（AES）

Crossover:

1300Hzpasssive

Nominalimpedance:

8Ohm

Inputconnectors:

2xNeutrikNL4MP

Suspension:

M10threatedpointsforusewithoptionalU-bracket

Enclosurematerial:

15/18mmbirchplywood

Finish:

Texturedblackpaint

Dime