音频扩声系统方案模板.docx

1、音频扩声系统方案模板音频扩声系统.需求分析450人的多功能厅音频系统需要满足各种大型会议、新闻报告、演讲活动、文艺演出及 电影放映等；满足会议时的人声讲话、会议扩声需要，真实反应演讲者的声音，要求音质逼 真、清晰、洪亮；适合各类音乐及电影播放功能，音色圆润、悦耳、清晰、动听；总体目标 为实现人声、各类音乐的信号播放，达到语言信号传播的清晰、明亮以及音乐信号的精确重 现。二.设计思想工程目标定位：使本工程达到国家验收标准，并达到国内领先、国内一流水准、国际先 进水准的技术要求，满足整体工程评优获奖的技术要求。技术先进性原则：尽量少用扬声器，如果用 1个就可以完全满足要求的，那就决不使用 2个，以

2、避免声音在厅堂造成过多的干涉。尽量使扩声系统的声像统一。吊挂扬声器尽量用 隐藏的方式或流动的方式，以不影响美观为前提。突出以人为本、按需设计的原则：充分考虑使用功能和操作特点的需求，做到量体裁衣 来设计。工程上采用主流技术（先进、实用、技术成熟）、主流产品（符合主流技术要求的 常用成熟产品）。系统的搭配避免“木桶效应”，系统的连接尽量简单，安装方便，日后维 修也比较容易，同时功能操作也要方便快捷，利于操作人员尽快上手。设备选型原则：满足系统先进性要求。在确保设备技术参数指标的前提下，关键设备选 用世界知名品牌并通过13年实践验证的高可靠性产品，在完全满足系统的要求情况下， 具有较高的性价比。安

3、全可靠和易操作维护性原则：选择满足上述要求的产品及系统，达到可靠性、实用性、 安全保密性和易操作、维护性与先进性良好地结合。经济型、实用性原则：追求最佳投资效能比，使系统达到世界先进书评，系统坐到 5年不落后，而具有较高的性价比。定制性原则：我们熟知中国人寿保险公司是一家历史悠久，富含深厚的文化底蕴的一家 大型公司，并一直是中国保险业的探索者、开拓者和领跑者。而且我们也会秉承中国人寿的 企业文化，再结合自身专业的扩声领域的扎实知识与丰富经验，为中国人寿专门定制一套最 为符合的方案。（一）设计原理和方法按照GB50371-2006中华人民共和国行业标准厅堂扩声系统声学特性指标中会议扩 声系统一级

4、指标作为参考，并且要有足够的余量。同时考虑到多功能厅在以后的日常使用中，以语言扩声为主，视听为辅的使用原则，所 以侧重语言清晰度，传声增益等方面的特性。会议类扩声系统声学特性柑标会议类一级传输频率特性范E会议室扩声系统由主扩全频扬声器、补声扬声器、返送扬声器、超低扬声器功率放大器、 监听音箱、数字音频处理器、会议主机、无线话筒组成。JUIvh H扩声系统的组成扩声系统设备功能的实现根据下面图示可以了解：基本扩声功能的实现示意扩声系统功能实现示意（二） 音频处理系统设计不论是采用何种型号的扬声器或怎样的布置方式，在具有多支话筒与扬声器在一起这样 声场复杂的扩声环境里，要使全场取得较为一致的声场和

5、稳态的声音，全面的电声处理控制 系统是必不可少的。面对如此复杂的扩声环境，若采用一般的传统模拟器材，要达到完美的 效果，控制系统将非常庞大、复杂。并且，传统设备无法实现自动处理、远程控制等功能， 设备一多产生故障的可能也就随之增大。因此，选用数字化的多路矩阵处理系统结合多种控 制界面和特殊的电声效果处理是解决的最佳方案。在音频处理的选择上我们选用数字化的处理方式。数字调音台和的数字处理器的使用，使扩声系统发生了本质的变化，网络化的布线也让 系统的施工变得简单。不管是数字调音台还是数字矩阵处理器，其信号处理的核心就是 DSP芯片，其处理能力强大，几乎整合了所有的调音台和周边处理的功能。模拟系统出

6、现故障， 我们可以更换相应的故障设备或暂时停用故障设备，对系统的运作影响不大。如果数字系统 的DSP出现故障，那影响将是灾难性的，系统的运作可能就会停止。因此在重要场合对数字 处理设备做备份设计是很有必要的。从业主的功能需求分析，我们在此会场采用数字化音频处理方式的同时也结合网络的音 频传输，这样不单可以音频信号实现网络化传输，同时可以把各个会场的音频信号以数字的 格式实现共享。真正达到应用方便、简洁、合理，功能强大，扩展性极强。（三） 扬声器布局设计为了保证450人多功能厅音响系统具有一流的效果，扬声器的布局是整个电声系统设计 的关键。为了保证多功能厅音响系统满足业主的使用效果，我们结合多功

7、能厅的场地结构特 点，在扬声器系统布局上遵循以下原则：有均匀的响度，减少“死区”；有稳定系统频率响应和优美的音色;尽量提高清晰度和可懂度；创造适当的“声场”，给音乐有舒适的声场空间。音响效果得到真实的表现。因此，我们基于自己的技术里面，进行扬声器布局。采用左、右立体声设计，并加上左 右环绕声道，每个声道均覆盖全场。kfe IW I* l I . J it 2 L 22 Fl Anti盼科I (El比11 Ea*X IT JTTti.F iVB-i 曲耳FfhT 加审作 Lf *1 耳岸片 EVM M11 飞;Ah “Mhmt左右声道：根据CAD建筑图纸尺寸，左右声道均采用2只全屏扬声器，吊挂于

8、主席台两 侧墙上，扬声器的底部离地面的高度为 2.5米，在满足声场的最大声压级情况下，获得良好 的声像。舞台返送扬声器：当用作会议模式时，为了保证主席表演者也有良好的听音功能，在主 席台两侧安装2只全频扬声器覆盖整个主席台。吸顶扬声器：一方面配合影片的环绕声效果再现，另一方面作为文艺演出时的辅助补充 扩声，在多功能厅屋顶安装12只扬声器。（1）扬声器设备选型设备的选型是一个重要的环节，关乎整个系统的稳定性、功能最大优化的问题，在有限 的投资前提下，要保证设计和实际的需要，提高设备档次的唯一办法就是做到精简。设备类 型和整体风格有着密切的关系，因此一定要分清设备的具体用途，避免同一功能的不同类型

9、 的设备在同一个系统工作。A、扬声器的选型原则（1）观众席既要满足语言扩声清晰度，又要满足音乐扩声丰满度的音质要求。而混响声 虽可增加音乐的丰满度，但它在增加音乐丰满度的同时却会降低声音的清晰度和语言的可懂 度，因此这个成分不可没有（太小时会使声音发“干”），也不能过大，可以影响语言清晰 度。除充分利用扬声器的指向性对观众席直达声有良好覆盖外，观众席（特别是后区）得到 的直达声能与混响声能比值（声学比）要有合适的比值和余量。设计时考虑到剧场的体积较 大，实际建成之后，有可能混响时间较长。混响半径公式：Dm=0.141Dm混响半径Q:扬声器的指向性因数R：房间常数（即房间的吸声量）由公式可以看出

10、，增大扬声器指向性因数（Q值），Dm也相应增大，由此直达声声能 覆盖距离也得到了增大，远离主扬声器组的观众席才可以获得较高的语言清晰度。由此可看出，我们的设计是建声和电声的综合设计，是以解决语言清晰度为主的（在厅 堂混响时间已确定时，通过提高扬声器的 Q值）扩声系统设计。（2） 根据对厅堂的建筑图纸的尺寸计算，用于布置安装扬声器的位置距后区观众席距离 约22米，声音的物理传输衰减约26.8dB。按会议厅的一级标准，要求观众席平均声压级 98dB,主扬声器组的最大输出声压级应至少等于或大于 125dB。（3） 由于该厅堂还用作电影模式，低频下限的截止频率应小于 80Hz,使系统的频率响应,更加宽

11、阔。（ 4）必须小功率、高灵敏度扬声器，即电能声能转换效率高的扬声器，响应国家提倡 的环保节能。在一个特定的声场中，扬声器的最大声压级与扬声器的电功率、音箱灵敏度和 传声距离之间的关系，可表示为：10lgPe=SPL+20lgr-SPLs或： SPL=SPLs+10lgPe-20lgr式中：Pe:加到扬声器的电功率SPL扬声器的声压级r: 供声距离SPLs:扬声器的灵敏度由公式可以看出，（a）扬声器灵敏度SPLs越高，同一听音点所获得的声压级 SPL越大； （b）扬声器电功率Pe越大，同一听音点所获得的声压级 SPL越大。因此要获得同样的声压级, 灵敏度SPLs越大，所需的电功率Pe越小。B、

12、扬声器的确定根据CAD图中观众厅的形状、面积、剧场的功能和当今科技发展的趋势、性价比等资料， 并在声学模型上，通过参考计算机辅助设计软件的结果，进行对选定扬声器进行检验，以下 是我们对扬声器确定的参考依据指向特性、扬声器之间的干涉效应各安装位置上的水平角度、垂直角度和旋转角度各扬声器的灵敏度、额定功率 全部扬声器的输入功率分配及均衡调整等的仔细分析、计算和验证。本设计方案主扩声系统建议选用世界一流扬声器品牌产品。其中要求（1）观众席主扩声系统：选用高 Q值（指 向性因子）、恒定指向特性的扬声器；主席台扩声系统：选用高Q值（指向性因子）、恒定指向特性的扬声器。技术特点要求：1） 灵敏度高、功率小

13、、声压级大、重量轻。在设计中可以用相对较少的扬声器达到同 样的效果，把声波的干涉减少至最少。安装，吊挂方便和快捷， 组合和兼容性强，拥有可控制高 Q值等优点。增强直达声的覆 盖，增加临界距离提高语音可懂度，改进现场听音效果。扬声器单元的频率响应范围比较出 色。音箱具有其本身的某些属性，如：HFA（高频衰减）、CUT（低切）、CPL（音箱耦合值） 等，在音箱组合在一起时可以适当的设置耦合值以得到平坦的频响特性，在音箱吊挂较矮处 可以设置HFA以减少高频分量避免声音产生刺耳的听感。当超低频音箱和全频音箱组合在 一起使用，超低频可以设置100Hz模式，根据需要设置低频的厚薄和实感。2） 艺术特点，本

14、次450人多功能厅十分重视对音质、音色演绎，主要可表现为以下几 占：八、音 色：扬声器表现出的音色暖冷得兼，可以用“美”、“高贵”来形容。音场感：还原音场的宽敞、明朗，临场感强。层次感：还原音场中由前至后各排乐器的发声清晰。，定位感：该扬声器对人声或乐器声的发生点清楚、确定位准确地再现；而定位感不好的 扬声器就会出现通常说的声音发飘。透明感：扬声器还原的声音是“亮而不刺耳”，非常耐听。解析力：扬声器对音乐细微的变化都能表现得清楚。结像力与形体感：顾名思义，结像力就是将虚无飘渺的音像凝结成实体的能力。换句话 讲，也就是让人声或乐器声的形体展现的能力。结像力好才能明显感觉到音像的立体感。整体平衡性

15、：主要是指高、中、低频段的适当能量感分配。合理的高、中、低能量感使 扬声器整体平衡性非常好，听音乐感觉到乐曲柔和但有力度、明亮，欢快而又有层次，明晰、 融合而又立体感，临场感强。C扬声器布局扬声器的位置应符合现场的实际安装位置条件，并在建筑上是合理的；扬声器的重量应符合吊挂点承载的要求；扬声器的布置应避免声反馈和产生回声干扰，以提高传声增益；扬声器的布置保证利用扬声器的指向特性来覆盖观众区，所有听众接收到均匀的声能；来自扬声器的直达声和自然声源的声音方向大致相同、声像一致、空间感好；扬声器均匀覆盖观众区，无辐射死角。（2）扩声模拟声场分析图（根据世界一流扬声器）中央声道平覆盖示意图 “r 左右声道+超低频声道垂直覆盖示意图左右声道+超低频声道水平覆盖示意图左右环绕声道水平覆盖示意图 左右环绕声道垂直覆盖示意图(3)功率放大器的设计A、功放选型功率放大器负责着推动扬声器的责任，而一套理想的系统不仅仅是功率放大器与扬声器 的匹配问题，还关乎着功率放大器能否把扬声器的优点最大限度地发挥出来，还必须具备系 统的稳定性、实时操作的方便性、远程控制等功能，由此可见，功放在一整套系统中的地位 是显而易见的，因此对他的选型是必须给予重点的考虑。基于以上考虑，我方设计方案中，选择国际知名品牌的数字功率放大器,B、功