音乐厅扩声系统设计方案.docx

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1、音乐厅扩声系统设计方案音乐厅主要用于举办各类音乐表演、歌舞表演、艺术表演等活动，是学校单位重要的综合活动场所。对灯光、音响就有着较高的要求，扩声系统设计是否合理就直接影响整个音乐厅的音响效果。对音响公司来说，售前的方案就尤为重要，也是很多小型音响公司头疼的工作环节，笔者不才，共享一个做过的案例，还请行业大神教导。本次工程建设的音乐厅长:22 米、宽 26 米、平均高 11 米，约有观众席位440 座。舞台区域台口宽 26 米、台深 13 米、台高 0.9 米。1. 扩声系统的构建1.1. 扩声系统需求分析扩声系统需解决系统演出扩声时保证声音饱满、有足够的声压级且不失真、准确的声像定位；语言扩声

2、时确保语言清楚度，足够的响度和均匀度。1.2. 扩声系统建设目标为满足音乐厅的使用需求，音乐厅扩声系统声学指标要求到达 GB/T28049-2022厅堂、体育场馆扩声系统设计标准中文艺演出类扩声系统特性一级标准，见下表：等级最大声压级dB传输频率特性一级额定通带 808kHz 内大于或等于 106dB以 808000Hz 的平均声压级为 0dB，在此频带内允许范围：-4dB+4dB：4080Hz 和 800016000Hz 允许范围见图传声增益dB1008000Hz 的平均值大于或等于-8dB稳态声场不均匀度dB 语言传输指数早后期声能比可选项 系统总噪声级100Hz 时10dB，1000Hz

3、 时6dB， 8000Hz 时8dB0.55002022Hz 内 1/1 倍频带分析的平均值3dB NR-202. 扬声器配置要求音乐厅对于扩声系统的复原度要求较高，扬声器扩声方式宜承受集中扩声，不宜承受集中加分散式扩声；音响掌握室布置在观众厅最终，且音乐厅较大，假设承受传统扬声器会消灭带功线路长、阻尼系数大的状况，从而造成低频的听感拖滞无力，因此建议承受有源扬声器；主扩声承受了左右两声道立体声扩声方式，在台口上方左、右声道吊装布置线性阵列主音箱，每边都能掩盖整个观众席；台唇内设有拉声像扬声器，用于声像下移，左右补充超低频扬声器。主席台配置舞台流淌返听扬声器。2.1. 主扩声扬声器主扬声器承受

4、左、右两声道立体声扩声方案，各声道能独立掌握调整，依据场地状况， 配置如下。（1） 主扬声器配置要求名称左声道主扬声器扬声器配置数量线性阵列有源扬声器4 只安装位置台口上方左侧、吊装右声道主扬声器线性阵列有源扬声器4 只台口上方右侧、吊装（2） 主扩扬声器技术要求 全频扬声器，声压级满足观众厅扩声需求； 频响宽，频响曲线平滑； 指向性强，声场约束性好； 掩盖角度要求：单只水平 905。2.2. 拉声像扬声器音乐厅为掌握扩声声场的均匀度主扬声器的安装高度较高，对于最前区的观众有声音压顶的感觉，且会造成声像定位错误，因此在舞台下台唇内藏拉声像扬声器，利用人耳听觉的时域掩蔽效应把声像定位下拉到台上人

5、员嘴型的水平高度。（1） 拉声像扬声器配置要求名称扬声器配置数量安装位置台唇扬声器二分频全频有源扬声器4 只台唇内藏（2） 拉声像扬声器技术要求 全频扬声器，声压级满足前排观众席扩声需求； 频响宽，频响曲线平滑； 水平集中角度宽，掩盖范围较广； 掩盖角度要求：水平 10010。2.3. 超低频扬声器提高扩声低频能量，特别是 100Hz 以下频率的能量，增加声音的震撼力和厚度。（1） 超低频扬声器配置要求名称扬声器配置数量安装位置左声道超低频有源扬声器1 只台口左侧，吊装超低频扬声器右声道超低频有源扬声器1 只台口右侧，吊装超低频扬声器（2） 超低频扬声器技术要求 单 18 寸超低频扬声器； 低

6、频下限优于 35Hz-10dB； 高声压级，满足扩声低频重放需要。2.4.舞台返听扬声器（1） 舞台返听扬声器配置要求名称扬声器配置数量安装位置舞台流淌返听扬声器全频有源扬声器4 只舞台流淌摆放（2） 舞台返听扬声器技术要求 专业舞台返听扬声器，适合地面摆放； 频响宽，频响曲线平滑； 声压级满足舞台区域扩声需要； 掩盖角度要求：水平 8010 2.5.掌握室内监听音箱为满足调音师在音控室的监听要求，在音控室配置 1 对监听音箱。3. 信号源的配置依据音乐厅使用需求，需配置一批常用的有线、无线话筒，满足日常使用需要，主要包含：序号设备名称数量单位1手持式无线话筒8支2头戴式无线话筒10支3电容式

7、乐器话筒15支4大振膜合唱话筒5支5CD 播放机1台6DVD 播放机1台7媒体播放机1台4. 扩声系统治理要求扩声系统配置数字调音台 1 套，符合正常使用需求。（1） 调音台功能要求l 本机具有彩色触摸屏供给图形掌握，操作直观；l 即插即用输入/输出机架，用一条网线就可以将机架部署到 100 米以外的位置。可拓展l 可以安装标准音频输入/输出卡，包括 Dante、MADI、EtherSound 和 Allen & Heath 的 ACE 协议；可拓展l 存储库、场景和 Show 记忆可通过 USB 传输；（2） 调音台技术要求l 不少于 32 路输入，24 路输出。l 全部输入通道全处理功能，

8、包括微调、极性、高通滤波器、断点插入、门限、4 段参量均衡、压缩器和延时；l 全部输出通道全处理功能，包括断点插入、参量均衡、图示均衡、压缩器与延时；（3） 舞台接口箱技术要求l 不少于 24 路输入，12 路输出。l 用一条网线就可以将机架部署到 100 米以外的位置。5. 掌握室设置与系统供电（1） 掌握室安装音源设备、调音掌握台。（2） 音响系统总供电容量 25KW，总掌握在音控室内，分掌握在舞台一侧机房内。（3） 为便于调音师观看舞台现场状况，音控室面对舞台侧建议开观看窗，窗口尺寸不小于宽 1.2 米*高 1 米，底边距地 0.81 米。（4） 音控室内建议铺设防静电地板，地板下净高不

9、小于 20CM。6. 扩声系统完整性合理性科学性说明扩声系统的组成是由信号源拾音器、播放器，调音台信号放大、混合、安排， 信号处理周边设备，功率放大器和扬声器组成，声音信号会逐一经过每一个环节，所以打算声音品质的不仅仅是其中一个设备，而是整个系统，或者说声音的品质是受系统中最差 的设备局限的，因此系统的整体平衡和素养是最为关键的。我们在符合招标文件技术规定的 根底上，更考虑了系统的整体平衡和素养，确保系统每一个环节的设备都是高品质的，被大 量专业扩声工程实际应用并得到宽阔音响系统工程师、音响师、技术人员所认可推崇的设备：拾音器：本系统选用了德国 SENNHEISER 公司的 2022 系列无线

10、话筒，美国 SHURE 公司的有线话筒；a) 德国 Sennheiser 是世界级的巨头，为全世界的使用者呈献质量最正确、最动听的声音盛宴。无论是在家里或是在户外；在舞台上、在录音室里或是在音乐骑师的掌握台上； 又或是在博物馆、音乐厅；都能觉察Sennheiser 的踪影。创始人弗利兹森海塞尔早在二战前就建立了“无线电与电声技术争论所”，在二战中由于成功地复制了当时被战火 摧毁的“电子巨人”MD1一种具有无线放射的话筒，是当时最先进的指挥设备)，成为 弗利兹森海塞尔的命运转折点，随后其独立设计的 MD2 由于品质优良胜于 MD1，很快就在电台和录音界流行起来，所以 Sennheiser 在无线

11、电技术和电声技术上都有着确定的领导地位；b) 美国舒尔成立于 1925 年，是公认的世界领先麦克风和音频电子产品制造 商。多年来，公司设计和生产了各种各样高质量的、供消费者及专业人士使用的音频产 品，为进入个人音频世界供给了媒介。舒尔多样化的产品包括国际水平的麦克风、高级 无线音频系统、高质量的唱头、混音器、数字信号处理器、以及个人监听系统。舒尔能成为世界麦克风名牌，当归功于舒尔创办人S.N.Shure提倡的“全面质量治理经营 哲学和完善的售后效劳。舒尔能稳守麦克风领导者的先驱角色，是长期耕耘和积存的结 果。今日的舒尔，照旧贯彻着“The Performance Never Ends(创业无止

12、境)”的信念， 制造着更奇特的明天。 调音台：本系统承受了 英国 ALLEN & HEATH 公司的 QU 系列数字调音台，具有 32 路单声道输入和 24 条输出母线,保证声音品质的同时又提高了系统的扩展性和敏捷性；a)自 1969 年成立以来，Allen & Heath 已为世界设计出众最有用的调音台最近一次统计的数据已超过了 160000 台。“让全球的每一个白天和夜晚，都有 Allen & Heath 的调音台在认真工作，为人们供给更加便利和舒心的生活”，是其四十三年来秉持的信念和追求的目标。英国 ALLEN&HEATH 公司设计出大量创有用的音频混音设备，并因其出色的性能、功能和构造

13、质量赢得广泛的赞扬。GL 系列双功能音频调音台具有具备优良的模拟音频性能和直观便利简洁的操作，并且供给了大量最的现场演出需要的功能例如耳机监听和敏捷的矩阵输出、外部环境生效录音、调音师进场/耳机监听的敏捷的矩阵输出。同时，的 GL 系列保持着英国 ALLEN&HEATH 公司结实机身、全金属外壳、插卡式独立通道模块构造等标志性特点。这些得益全部源自于英国ALLEN&HEATH 公司最的生产方法和音频电子技术的进步。 处理器：本系统承受了美国 Symetrix 公司的数字处理器，该设备共计有 8 路输入 8 路输出，具备均衡、压限、分频、陷波、滤波、延迟等处理模块；美国 Symetrix思美公司

14、总部位于美国西雅图，是一家专业音频处理器生产厂商，其涉足音频产品领域已经有超过 30 年的历史。思美公司近开发的 SymNet 系列产品是基于 DSP 处理的音频矩阵系统，包括 88、1212，以及基于 CobraNet 网络产品。SymNet Audio Matrix 数字音频矩阵处理中心包括数字调音台，音频周边设备均衡、压缩、分频、延时等。从最初生产模拟产品到现在网络数字音频产品，思美始终追求技术领先。从单一的专为演播室设计的音频处理器，进展到现在能够应用在各种场 所的多种型号的网络数字音频处理器，思美的产品种类更加丰富。思美的成功源于对产 品质量和性能的执着追求，不仅对硬件产品进展寿命测

15、试，使顾客无后顾之忧，而且在 软件支持上不遗余力。由于数字音频处理产品对软件的要求很高，思美尽量做到在软件 的开发、功能的制造上为客户供给便利。扬声器：本系统承受了美国 QSC 公司的有源扬声器，QSC 是世界知名品牌，在国内外扩声工程中被大量应用，清亮的高音、饱满的中频、快速有力的低频是该扬声器的特点。美国 QSC 公司成立于 1968 年，是世界公认的专业音频的领导厂商，总部位于美国加州的 Costa Mesa。40 多年来，QSC 致力于专业音频产品的研发、生产、销售和效劳，产品线从专业功放开头，渐渐拓展到扬声器、数字处理产品，今日已经成为一个完整的音频后级解决方案供给商。供给稳定、牢靠

16、的系统和产品是 QSC 多年来始终秉承的企业核心价值，在产品质量上的不懈追求和努力铸就了今日 QSC 无可争议的市场口碑。7. EASE 声学分析报告7.1. 概述建声、电声系统声学特性计算机关心设计应用计算机对厅堂建声和扩声系统声学特性进展关心设计的有用系统软件源于八十年月中期的美国，以后国际上知名的公司相继开发出能适应不同品牌扬声器数据库的 CAD 软件，并不断完善计算方法和结果展现。最具代表性的有：美国 JBL 公司的 CADP2、荷兰菲利浦公司的 THE PHD PROGRAM、美国 BOSS 公司的 THE SPEAKER、美国MARK IV S 集团的 ACOUSTA CADD 和

17、日本 TOA 公司与日本东京大学联合开发的 CAD 软件等。而今国际上最具盛名并广泛承受的是德国人在九十年月中期开发的通用数据库 EASEElectro Acoustic Simulator for Engineers设计软件。7.2. 扩声系统特性指标等级一级最大声压级dB额定通带 808kHz 内大于或等于 106dB以 808000Hz 的平均声压级为 0dB，在此频带内允许范围：传输频率特性-4dB+4dB：4080Hz 和 800016000Hz 允许范围见图传声增益dB1008000Hz 的平均值大于或等于-8dB本音乐厅扩声系统声学指标要求到达 GB/T 28049-2022厅堂

18、、体育场馆扩声系统设计标准中文艺演出类扩声系统特性一级标准，见下表：稳态声场不均匀度dB 语言传输指数早后期声能比可选项 系统总噪声级100Hz 时10dB，1000Hz 时6dB， 8000Hz 时8dB0.55002022Hz 内 1/1 倍频带分析的平均值3dB NR-20图 1. 文艺演出类一级传输频率特性范围7.3. 本扩声系统计算分析结论（1） 混响时间从建声特性上讲，厅堂的混响时间对语言的清楚度有着至关重要的影响，所以厅堂最终装修之前，肯定要明确混响时间的要求，也可以说在建声条件上要利用室内装修等手段将混 响时间掌握在我们预先计算的范围内，混响时间短，则语言清楚度高。而且为使放音

19、场地具 有均匀的频率响应，即在高、中、低频段的吸声量不能有太大的差导，而获得最正确的厅堂房 间的频响曲线，通过 EASE 封闭空间计算总空间体积，各个频段的混响时间建声处理不好简洁存在没有规律和过长状况，在声音重放时在建声上会严峻影响语言的清楚度，为使系统在 工作之前能有一个最正确的建声条件，从而获得我们期望的最正确混响时间频率响应曲线，这个 混响时间频率响应曲线，我们通过 EASE 设计软件获得，用来作为对我们期望的混响时间结果推测的参考，从而为厅堂装修时的建声条件的设定供给指导性参考。我们通过 EASE 声学仿真设计软件，对厅室的混响时间进展计算，结果如下：（2） 扬声器布局本次扩声系统我

20、们承受集中的方式对厅堂扩声。以下图为扬声器摆位图：扬声器三维模型布置图扬声器布置图四视图（3） 总声压级TOTAL SPL和声场不均匀度此扩声系统依据厅堂、体育场馆扩声系统设计标准GB/T 28049-2022文艺演出类扩声系统声学特性指标一级进展设计。100Hz 总声压级图100Hz 声压级分布率图200Hz 总声压级图200Hz 声压级分布率图400Hz 总声压级图400Hz 声压级分布率图630Hz 总声压级图630Hz 声压级分布率图1000Hz 总声压级图1000Hz 声压级分布率图2022Hz 总声压级图2022Hz 声压级分布率图4000Hz 总声压级图4000Hz 声压级分布率

21、图6300Hz 总声压级图6300Hz 声压级分布率图结论：本方案中扩声系统设备及设备匹配完全满足厅堂、体育场馆扩声系统设计标准GB/T 28049-2022文艺演出类扩声系统声学特性指标一级进展设计。（4） 辅音清楚度损失率ALCONS辅音清楚度损失率 Alcons 是以辅音发音损失的百分率作为衡量标准，分数越低，说明辅音发音损失越小，因此语言清楚度越高。如下表：ASE 仿真结果得出 AL%为 6%-10%，厅堂也到达了良好的声音重放音质。（5） 快速语言传递指数STI我们参考 STI 的设计标准：此指数 0.40.45 为可以，0.450.5 为好，0.5-0.55 为良好，0.55-0.6 优良，0.60.9 为优秀。STI 的指数在 0.54-0.64 之间，能够到达优良的语音清楚度。