1、王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 第三章第三章 扩声系统扩声系统 第一节第一节 扩声系统的基本组成扩声系统的基本组成3rD王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 小礼堂扩声系统小礼堂扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 第一节第一节 扩声系统的基本组成扩声系统的基本组成 扩声系统的作用
2、扩声系统的作用是把自然声源的声音信号加是把自然声源的声音信号加以增强，提高听众区的声压级，使远离声源以增强，提高听众区的声压级，使远离声源的听众也能清晰地听到声源发出的声音。扩的听众也能清晰地听到声源发出的声音。扩声系统包括四个主要部分：声系统包括四个主要部分： 音源及其声学环境；音源及其声学环境；调音台；调音台；功率放功率放大器；大器；扬声器及其声学环境扬声器及其声学环境。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 音源部分音源部分: : 传声器、录音卡座、激光唱机，传声器、录音卡座、激光唱机，数字录音机等节目设备。数字录音机等节目
3、设备。调音台调音台: : 内藏的多路的前置放大、混音、内藏的多路的前置放大、混音、均衡、监听和编组等功能。此外根据实际需均衡、监听和编组等功能。此外根据实际需要在上述结构中插入压缩限幅器、听觉激要在上述结构中插入压缩限幅器、听觉激励器、延迟器，房间均衡器和分频器等周边励器、延迟器，房间均衡器和分频器等周边设备。设备。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 声学环境声学环境: :是音响系统的一部分，对于是音响系统的一部分，对于厅堂扩声系统而言，传声器和扬声器厅堂扩声系统而言，传声器和扬声器的特性均与所处的声学环境有关，而的特性均与所
4、处的声学环境有关，而且扬声器与传声器都处于同一室内空且扬声器与传声器都处于同一室内空间，因而扩声系统本身就是一个存在间，因而扩声系统本身就是一个存在声反馈的闭环系统。声反馈的闭环系统。 此时的声学环境既是扬声器的声负载。此时的声学环境既是扬声器的声负载。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 衡量扩声系统的技术指标应该从衡量扩声系统的技术指标应该从“听得到听得到”和和“听得好听得好”两方面考虑。指标是指客观上可两方面考虑。指标是
5、指客观上可以测量的声学特性指标。以测量的声学特性指标。一、最大声压级一、最大声压级SPLSPL。扩声系统的最大声压级是指在听音区产生的扩声系统的最大声压级是指在听音区产生的最最高稳态准峰值声压级高稳态准峰值声压级，单位为，单位为dBdB。所谓准峰值。所谓准峰值是指用与声音信号是指用与声音信号相同峰值的稳态简谐信号的相同峰值的稳态简谐信号的有效值有效值表示的数值。表示的数值。第二节第二节 扩声系统的主要技术指标扩声系统的主要技术指标王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 扩声系统的最大声压级是个重要的声学扩声系统的最大声压级是个重要
6、的声学指标，没有达到需要的声压级，扩声系统指标，没有达到需要的声压级，扩声系统将失去意义，扩声系统的最大声压级与频将失去意义，扩声系统的最大声压级与频率有关，因此，在表示最大声压级时应有率有关，因此，在表示最大声压级时应有频率条件。如表示为：频率条件。如表示为：80808000Hz8000Hz范围内范围内平均声压级平均声压级)100dB)100dB等等。等等。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 二、传声增益二、传声增益G G 传声增益传声增益: :指扩声系统达到最高可指扩声系统达到最高可用增益时，听音区各测点处用增益时，听音区
7、各测点处稳态声压稳态声压级平均值与扩声系统传声器处声压级级平均值与扩声系统传声器处声压级的差值。的差值。 传声增益表征了扩声系统的工作稳传声增益表征了扩声系统的工作稳定性能。定性能。 通常扩声系统的传声增益最高只能通常扩声系统的传声增益最高只能做到做到-2dB-2dB左右，通常最低要求不小于左右，通常最低要求不小于- -lOdBlOdB。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 例如：在扩声系统达到最高可用增益时，例如：在扩声系统达到最高可用增益时，声音信号在传声器处的声压级为声音信号在传声器处的声压级为80dB80dB，在，在扬声
8、器声场中各点测得的稳态声压级平均扬声器声场中各点测得的稳态声压级平均值为值为75dB75dB，则扩声系统的传声增益为，则扩声系统的传声增益为G G =75dB-80dB=-5dB=75dB-80dB=-5dB。 扩声系统的传声增益与频率有关，在表扩声系统的传声增益与频率有关，在表示传声增益时，应有频率条件，如表示为：示传声增益时，应有频率条件，如表示为：100Hz l0kHz，传声增益为，传声增益为-8dB等等。等等。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 三、声场不均匀度三、声场不均匀度 声场不均匀度是指有扩声时，厅堂内声场不均
9、匀度是指有扩声时，厅堂内各测点得到的稳态声压级的极大值和极小各测点得到的稳态声压级的极大值和极小值的差值，以值的差值，以dBdB表示，表示，一般要求一般要求3 310dB10dB。声场不均匀度与频率有关，因此，在表示声场不均匀度与频率有关，因此，在表示声场不均匀度时，应有频率条件，如表示声场不均匀度时，应有频率条件，如表示为为80Hz80Hz：声场不均匀度：声场不均匀度10dB10dB等等。等等。 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 四、传输频率特性四、传输频率特性 传输频率特性是指传输频率特性是指听音区各测试点处听音区各测试
10、点处稳态声压的平均值相对扩声系统传声器处稳态声压的平均值相对扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端电压的幅频响应声压或扩声设备输入端电压的幅频响应。 扩声系统的传输频率特性与频率有关，扩声系统的传输频率特性与频率有关，因此，在表示传输频率特性时应有频率条因此，在表示传输频率特性时应有频率条件，如表示为：以件，如表示为：以80808000Hz8000Hz的平均声压的平均声压级为级为0dB0dB，在此频带内允许范围为土，在此频带内允许范围为土4dB4dB。有时还用频响曲线来表示。有时还用频响曲线来表示。 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩
11、声系统 五、系统噪声五、系统噪声 扩声系统的系统噪声是指当扩声系统工作扩声系统的系统噪声是指当扩声系统工作在最高可用增益状态下，关闭场内所有噪声源在最高可用增益状态下，关闭场内所有噪声源很大时，将传声器的输人口短路时，所测得的很大时，将传声器的输人口短路时，所测得的总噪声。总噪声。 噪声是用噪声是用NRXXNRXX表示的，表示的，NR (Noise NR (Noise Rating)Rating)是噪声评价曲线的意思。一般室内扩声是噪声评价曲线的意思。一般室内扩声系统要求：系统噪声系统要求：系统噪声NR30NR30，在要求高的情况，在要求高的情况下，则要求系统噪声下，则要求系统噪声NR20NR
12、20。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 六、总噪声六、总噪声 扩声系统的总噪声是指扩声系统达到最高可用增扩声系统的总噪声是指扩声系统达到最高可用增益，且无有用声信号输入时，听音区各测点处噪益，且无有用声信号输入时，听音区各测点处噪声声压级的平均值。声声压级的平均值。 一般室内扩声系统要求：一般室内扩声系统要求：NR20NR20。 七、系统失真七、系统失真 总噪声总噪声NR35NR35，在要求高的情况下，则要求系统，在要求高的情况下，则要求系统总噪声扩声系统的系统失真是指扩声系统由输入总噪声扩声系统的系统失真是指扩声系统由输入
13、声信号到输出声信号全过程中产生的非线性畸变。声信号到输出声信号全过程中产生的非线性畸变。 一般室内扩声系统要求：一般室内扩声系统要求：系统失真系统失真33 88。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 八、语言传输指数八、语言传输指数(STl(STl) )和快速语言传输指数和快速语言传输指数(RASTl(RASTl) ) STISTI是表示与可懂度有关的语言传输质量的物是表示与可懂度有关的语言传输质量的物理量。理量。ASTIASTI是用语言传输指数法是用语言传输指数法(STl(STl) )在某些在某些条件下的一种简化形式测得的与可
14、懂度有关条件下的一种简化形式测得的与可懂度有关的语言传输质量数据。这是一种客观评价的语言传输质量数据。这是一种客观评价 九、汉语清晰度九、汉语清晰度 扩声系统的汉语清晰度是指正确地接收被传扩声系统的汉语清晰度是指正确地接收被传递的，相互无联系的汉语单字或其他音节等递的，相互无联系的汉语单字或其他音节等语言单元的百分数。即汉语清晰度一般要求语言单元的百分数。即汉语清晰度一般要求汉语清晰度汉语清晰度8080王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 第三节第三节 扩声系统的设计扩声系统的设计 一一.确定扩声系统的声学特性参数指标确定扩声系
15、统的声学特性参数指标 各种建筑音响系统几乎都需要设计扩声系各种建筑音响系统几乎都需要设计扩声系统。扩声系统的质量主要表现在它的声学特统。扩声系统的质量主要表现在它的声学特性指标。性指标。 在作扩声系统设计时，应充分了解这些标在作扩声系统设计时，应充分了解这些标准的内涵，并要留意这些标准。然后，根据准的内涵，并要留意这些标准。然后，根据用户需求和投资预算，确定规模及指标要求，用户需求和投资预算，确定规模及指标要求，这就是定位要准确。这就是定位要准确。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 二、降噪处理二、降噪处理 小的背景噪声是使音
16、响系统获得良好小的背景噪声是使音响系统获得良好音响效果的基本条件。音响效果的基本条件。1 1建筑物内噪声的来源建筑物内噪声的来源 建筑物内噪声基本上来源于如下几个方面：建筑物内噪声基本上来源于如下几个方面： 1)1)通风、空气调节系统。通风、空气调节系统。 2)2)室内机电设备。室内机电设备。 3)3)室外环境噪声。室外环境噪声。 2 2噪声控制原理及措施噪声控制原理及措施王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 2.2.控制噪声的原理主要是：控制噪声的原理主要是：降低声源降低声源噪声；噪声；控制噪声传播途径。控制噪声传播途径。(1
17、)(1)通风管道及出风口传出的噪声处理通风管道及出风口传出的噪声处理1)1)通风管道可以把设备的噪声传进室内，这可通风管道可以把设备的噪声传进室内，这可在通风管道中插入消声器以降低噪声。在通风管道中插入消声器以降低噪声。2)2)低频噪声可通过通风管道管壁沿着管道传人低频噪声可通过通风管道管壁沿着管道传人室内，应在通风管道壁外加隔声处理室内，应在通风管道壁外加隔声处理。3)3)为了减小气流的再生噪声，应尽量控制管道为了减小气流的再生噪声，应尽量控制管道中的气流速度中的气流速度( (风速风速) )和减小风道系统的阻力。和减小风道系统的阻力。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系
18、统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 (2)(2)灯光系统的噪声处理灯光系统的噪声处理 1)1)各种类型的灯具及光源，都会发出交流各种类型的灯具及光源，都会发出交流哼声哼声, ,特别是大部分灯具都是安装在天花特别是大部分灯具都是安装在天花板上，往往安装不够牢固或天花板本身有板上，往往安装不够牢固或天花板本身有松魂；松魂； 于是造成了较大的与工频频率相于是造成了较大的与工频频率相同的振动噪声。因此对电器的安装和天花同的振动噪声。因此对电器的安装和天花板的装修等都要患板的装修等都要患 格按工艺要求进行格按工艺要求进行。 2)2)在灯光系统中，晶闸管调光器是噪声在灯光系统中，晶闸管调光器是噪
19、声的主要来源，它是通过交流供电电源、感的主要来源，它是通过交流供电电源、感应应/ / 辐射三个途径对扩声系统引入噪声干辐射三个途径对扩声系统引入噪声干扰的。扰的。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 三、最佳混响时间的选择三、最佳混响时间的选择 房间有一个最佳混响时间是有一定范围。房间有一个最佳混响时间是有一定范围。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 混响时间过短，对于剧院、音乐厅等要求混响时间过短，对于剧院、音乐厅等要求高的厅堂，可考虑装置高的厅堂，可考虑装置
20、“室内声场可变的室内声场可变的声学系统声学系统”，的多通道混响系统，的多通道混响系统( (MultipleMultiplechannel Reverberation channel Reverberation SystemSystem，简称，简称MCRMCR系统系统) )或或声控系统声控系统( (Acoustic Control SystemAcoustic Control System，简称，简称ACSACS系系统统) ). . 由于这种系统是用电声方法去实现建声的由于这种系统是用电声方法去实现建声的目的，且可方便地控制混响时间，有较好目的，且可方便地控制混响时间，有较好的应用前景，故在此对
21、其中一种方法的应用前景，故在此对其中一种方法MCRMCR作作一简单介绍。一简单介绍。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 MCRMCR系统是系统是用电声方法改变用电声方法改变( (增长增长) )室内的混室内的混响时间，它是用大量的放大通道有效地提响时间，它是用大量的放大通道有效地提高混声能，从而延长了混响时间高混声能，从而延长了混响时间。 传声器布置在观众厅不直接拾取舞台上的传声器布置在观众厅不直接拾取舞台上的信号而拾取混响声。每个扬声器处于厅堂信号而拾取混响声。每个扬声器处于厅堂混响半径以外，特别是同声道的传声器的混响半径以外
22、，特别是同声道的传声器的混响半径以外，这样可以使各声道间的相混响半径以外，这样可以使各声道间的相关性最小。关性最小。总放大量就是各声道放大量之总放大量就是各声道放大量之和。和。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 用这种电声方法处理声场，增加混响用这种电声方法处理声场，增加混响时间和改变混响时间时间和改变混响时间( (这对多功能厅堂这对多功能厅堂是必须的是必须的) )，可以达到接近房间自然混，可以达到接近房间自然混响的效果。响的效果。 它较用建声方法实现可变混响时间投它较用建声方法实现可变混响时间投资要省，操作也方便。资要省，操
23、作也方便。 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 利用电声的方法实现室内声学可变利用电声的方法实现室内声学可变( (或增强或增强) )的实的实用系统源于用系统源于2020世纪世纪5050年代。第一套立体混响装置年代。第一套立体混响装置是是19541954年实现的年实现的, ,后来不断出现了许多不同控制后来不断出现了许多不同控制方法的系统方法的系统, ,如如VermulenVermulen在飞利浦设计的在飞利浦设计的“立体立体混响系统混响系统”, ,RCARCA实验室提出的实验室提出的“声学电子厅堂声学电子厅堂”以及以及ERESE
24、RES、DELTADELTA、SIAPSIAP、MCRMCR、ACSACS系统和近期系统和近期出现的出现的CARMEMCARMEM、VRASVRAS、EMCREMCR系统等等。系统等等。 可变室内声学系统可变室内声学系统自问世已有近自问世已有近5050年的发展年的发展历史。历史。5050年来年来, ,伴随科学技术的发展与进步伴随科学技术的发展与进步( (特别特别是电子技术的迅猛发展是电子技术的迅猛发展),),它已从开始的实验装置它已从开始的实验装置发展到完善的系统设备。发展到完善的系统设备。目前它已在世界上许多目前它已在世界上许多发达国家的剧院，尤其是多功能剧院中得到了广发达国家的剧院，尤其是
25、多功能剧院中得到了广泛的应用。泛的应用。 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 四、房间体形对音质的影响四、房间体形对音质的影响 在音响系统设计中，除了选择最佳混响在音响系统设计中，除了选择最佳混响时间外时间外, ,房间还必须有合适的体形，使室内房间还必须有合适的体形，使室内的声的声 音有适宜的扩散。表音有适宜的扩散。表3-23-2分析了几种典型房分析了几种典型房间平面形状对音质产生的影响。表间平面形状对音质产生的影响。表3-33-3分析分析了几种典型房间剖面和顶棚形状对音质产了几种典型房间剖面和顶棚形状对音质产生的影响。生的影
26、响。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三
27、章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 五、各类室内扩声系统扬声器的布置五、各类室内扩声系统扬声器的布置 1)1)正确选择扬声器和确定扬声器的安正确选择扬声器和确定扬声器的安装位置是扩声系统设计的最关键的步骤。装位置是扩声系统设计的最关键的步骤。 扬声器布置原则是：扬声器布置原则是：根据房间根据房间( (厅堂厅堂) )的体的体形，应用形，应用几何声学方法几何声学方法使辐射的声能覆盖使辐射的声能覆盖整个听众席，使听众席有整个听众席，使听众席有足够直达声和前足够直达声和前期反射声，并尽可能使声压级均匀期反射
28、声，并尽可能使声压级均匀。同时。同时扬声器的布置应有利于扬声器的布置应有利于提高系统的传声增提高系统的传声增益和节省功率益和节省功率。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 2)2)扬声器在室内的扬声器在室内的布置方式基本上可布置方式基本上可分成分成集中式、分散集中式、分散式和集中与分散混式和集中与分散混合式合式三大类。三大类。 再图再图3-43-4清晰度高，视清晰度高，视听方向感比较一致，听方向感比较一致，对语言扩声效果好。对语言扩声效果好。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩
29、声系统扩声系统 图图3-5a3-5a适合有多层挑台的厅堂，分别向各层观众供声。适合有多层挑台的厅堂，分别向各层观众供声。图图3-5b3-5b适合于在舞台口中央布置方式时作拉声像用。适合于在舞台口中央布置方式时作拉声像用。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 图图3 36 6可表现舞可表现舞台上声源的空台上声源的空间分布和移动，间分布和移动，获得立体声效获得立体声效果，但易引起果，但易引起声反馈，一般声反馈，一般用于演出系统。用于演出系统。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系
30、统扩声系统 图图3 37 7较适于高度较低房间内的语言扩声播放背景音乐。较适于高度较低房间内的语言扩声播放背景音乐。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 图图3 38 8声音只从一处发出，避免了发自不同处声音之间的干扰，有声音只从一处发出，避免了发自不同处声音之间的干扰，有利于提高语言清晰度，视听比较一致，但对扬声器的声压级和指向利于提高语言清晰度，视听比较一致，但对扬声器的声压级和指向性要求较高。性要求较高。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 图图3 39 9
31、声场分布比较均匀，声反馈易于控制，但各个扬声器发出的声音可能互相干扰，声场分布比较均匀，声反馈易于控制，但各个扬声器发出的声音可能互相干扰，观众的视听感觉一致性差观众的视听感觉一致性差。 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 3)3)对于标准的剧场建筑，应采用中华人民对于标准的剧场建筑，应采用中华人民共和国文化行业标准共和国文化行业标准WHWHT18T1820032003中附录中附录A A ( (规范性附录规范性附录)A)A剧场扩声系统设计图例和附剧场扩声系统设计图例和附录录B(B(规范性附录规范性附录)B)B剧场扩声系统图例中
32、扬剧场扩声系统图例中扬 声器的布置方式声器的布置方式王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 图3-103-10由布置由布置在观众周围的效果扬声器在观众周围的效果扬声器，以不同的组合方式，以不同的组合方式，先后顺序发出各种先后顺序发出各种客观环境中的声音客观环境中的声音，以渲染气氛增加真，以渲染气氛增加真实，或通过音乐特别声响，创造一种虚实，或通过音乐特别声响，创造一种虚幻意境，以此引起观众的各种共鸣。幻意境，以此引起观众的各种共
33、鸣。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 在这两个附录中，其扬声器布置基本上是在这两个附录中，其扬声器布置基本上是相同的，即主相同的，即主扬声布置在台口上方扬声布置在台口上方， 两组扬声像的辅助扬声器布置在台口两，两组扬声像的辅助扬声器布置在台口两，一组辅助扬声器布置在两道面光槽的后面，一组辅助扬声器布置在两道面光槽的后面，作补声用。作补声用。 此外，布置了舞台返送扬声、乐池返送扬此外，布置了舞台返送扬声、乐池返送扬声器、音响效果扬声器和音控室监听扬声声器、音响效果扬声器和音控室监听扬声器。器。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大
34、学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 A A剧场与剧场与B B剧场扬声器布置的差别在于剧场扬声器布置的差别在于A A剧场剧场主扬声器为两组布置，可实现单声道或双主扬声器为两组布置，可实现单声道或双声道，声道，而而B B剧场主扬声器为剧场主扬声器为三组布置，可实三组布置，可实现单声道、双声道或三声道现单声道、双声道或三声道( (如增加空间成如增加空间成 像的中间通道等像的中间通道等) )。 采用指向性能优越的强指向性和可变强度采用指向性能优越的强指向性和可变强度扬声器的组合，可以考虑取消两道耳光后扬声器的组合，可以考虑取消两道耳光后的辅助扬声器组。的辅助扬声器组。
35、王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 4)4)歌舞厅歌舞厅/ /的土高舞厅的的土高舞厅的扬声器应布置扬声器应布置舞池四周舞池四周，的士高舞厅应加强超低音，的士高舞厅应加强超低音且应加且应加 2 24 4只功率略小的辅助低音箱，只功率略小的辅助低音箱，吊挂在舞池上方四周。吊挂在舞池上方四周。 5)5)推荐在天花板矮、体型狭长的场所推荐在天花板矮、体型狭长的场所在天花板上分散布置较小功率的扬声在天花板上分散布置较小功率的扬声器器( (见图见图) )王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章
36、扩声系统扩声系统 6)6)对大型的会展中心大厅，其面积为数千平方对大型的会展中心大厅，其面积为数千平方 甚至上万平方米，高度在甚至上万平方米，高度在3030多多m m以上，此时以上，此时应考虑采用以应考虑采用以大型数百瓦以上的天花板扬大型数百瓦以上的天花板扬声器为主声器为主，侧墙和侧柱的扬声器为辅侧墙和侧柱的扬声器为辅的布的布置方式。置方式。 7)7)为了提高系统的传声增益，要特别留意为了提高系统的传声增益，要特别留意舞台上方和台口两侧的扬声器与传声器的舞台上方和台口两侧的扬声器与传声器的相对位置，建议在厅堂的纵向垂直距离不相对位置，建议在厅堂的纵向垂直距离不小于小于1m1m。王永华王永华扬州
37、大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 8)8)对于各种大小不等的不标准建筑，应该对于各种大小不等的不标准建筑，应该根据实际情况，用上述原则灵活运用，综根据实际情况，用上述原则灵活运用，综合确定扬声器的布置方案。合确定扬声器的布置方案。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 1根据功能要求确定组成框图根据功能要求确定组成框图 对于标准的剧场建筑，应参照中华人民共和国文化行业标准WH
38、T182003中附录A (规范性附录)A剧场扩声系统设计图例和附录B(规范性附录)B剧场扩声系统图例所推荐的方案， 确定组成框图。对于各类扩声系统则应根据实际情况而定。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 1)1)图图3 31212为典型扩声系统设备组成框图，为典型扩声系统设备组成框图，这是一套较为完整的扩声系统设备。这是一套较为完整的扩声系统设备。 它包括它包括音源、调音台、听众席扩声设备、音源、调音台、听众席扩声设备、舞台
39、监听设备和控制室监听设备舞台监听设备和控制室监听设备等五大部等五大部分。分。 图中，图中，音源部分音源部分包括传声器、无线传声器、包括传声器、无线传声器、激光唱片、录音卡座、调谐器等。激光唱片、录音卡座、调谐器等。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 听众席扩音设备听众席扩音设备是整个扩音系统的主要设是整个扩音系统的主要设备，它对系统起着关键性作用。备，它对系统起着关键性作用。其中其中反馈反馈抑制器、压限器和听觉激励器，抑制器、压限器和听觉激励器，主要加在主要加在主系统中，因为引起主系统中，因为引起声反馈主要源于主系声反馈主要源
40、于主系统统，压限器也主要用于保护主系统设备，压限器也主要用于保护主系统设备，听觉激励器是使听众获得好的音响效果听觉激励器是使听众获得好的音响效果。此外，均衡器、分频器、功率放大器和扬此外，均衡器、分频器、功率放大器和扬声器都是必备的环节，其功能和作用如前声器都是必备的环节，其功能和作用如前所述。所述。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 2)2)舞台监听设备舞台监听设备的作用是使表演者听到自的作用是使表演者听到自己的声音，从而能够更好地调整自己的出，己的声音，从而能够更好地调整自己的出，使节目更加完美。使节目更加完美。控制室监听
41、设备控制室监听设备是让调是让调音师监听节目的演出情况，以便随时对系音师监听节目的演出情况，以便随时对系统进行调校修正。统进行调校修正。 监听系统监听系统应该能真实反映节目的原貌。因应该能真实反映节目的原貌。因而应该是而应该是一个高保真系统一个高保真系统，其设备应该有，其设备应该有高的素质，这一点应该提醒注意。高的素质，这一点应该提醒注意。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 3)3)还需强调，在系统的所有设备中，虽然还需强调，在系统的所有设备中，虽然作用各有不同，但任何一个环节素质不高，作用各有不同，但任何一个环节素质不高，都将
42、影响系统整体水平。都将影响系统整体水平。 在配置设备时，必须从系统的总体要求出在配置设备时，必须从系统的总体要求出发各个环节均选取同等级别的设备。发各个环节均选取同等级别的设备。 在所有设备中，扬声器系统是重要而薄弱在所有设备中，扬声器系统是重要而薄弱的环节，要特别精心挑选的环节，要特别精心挑选。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 4)4)对于标准的剧场建筑，应采用中华人民对于标准的剧场建筑，应采用中华人民共和国文化行业标准共和国文化行业标准WHWHT19T1920032003中附录中附录A (A (规范性附录规范性附录) )
43、A A剧场扩声系统设计图例和剧场扩声系统设计图例和附录附录B(B(规范性附录规范性附录)B)B剧场扩声系统图例中剧场扩声系统图例中系统原理图例系统原理图例 A A剧场为传统配置剧场为传统配置，B B剧场为应用媒体矩阵剧场为应用媒体矩阵和计算机以及可实现网络传输、集中控制和计算机以及可实现网络传输、集中控制的配置，的配置，应用内置声频处理器的媒体矩阵应用内置声频处理器的媒体矩阵是大中型音响系统的方向。是大中型音响系统的方向。而是否实现网而是否实现网络化和集中控制则应根据需要决定。络化和集中控制则应根据需要决定。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章
44、扩声系统扩声系统 2 2扬声器的选用扬声器的选用 1) 1)对大型的剧院、会堂等厅堂应选择高声对大型的剧院、会堂等厅堂应选择高声压、宽频带、强指向的扬声器系统。压、宽频带、强指向的扬声器系统。一般一般地说，其最大声压级不小于地说，其最大声压级不小于135dB135dB，以保证，以保证采用采用集中布置集中布置时，其在时，其在40m40m处处的的直达直达声的声声的声压级仍在压级仍在100dB100dB以上。以上。 中、高频扬声器的中、高频扬声器的辐射角辐射角，水平方向应有，水平方向应有4040、60 60 和和90 90 的系列产品，以能分别的系列产品，以能分别覆盖前、中、后三个听音区覆盖前、中、
45、后三个听音区，从而实现全，从而实现全场均匀高声压的目的，场均匀高声压的目的，配套的低频扬声器配套的低频扬声器，其最大声压级也应达到其最大声压级也应达到130dB130dB以上以上。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 2)2)对各种中型会堂，多功能厅等可根据厅堂对各种中型会堂，多功能厅等可根据厅堂的面积和功能要求选用的面积和功能要求选用二分频或三分频的二分频或三分频的200-300W200-300W全频扬声箱。全频扬声箱。 3)3)选择扬声器根据参数初选后，有条件时还选择扬声器根据参数初选后，有条件时还应试听，看是否满足特定用途
46、的音质和音色应试听，看是否满足特定用途的音质和音色的要求。的要求。 4)4)在整个音响系统中的扬声器宜选用同一品在整个音响系统中的扬声器宜选用同一品牌的产品。牌的产品。 5)5)对特大型厅堂，例如体育馆等可考虑采用对特大型厅堂，例如体育馆等可考虑采用扬声器阵列。扬声器阵列。 王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 1)1)可以根据听众席所需的最大声压级计算出可以根据听众席所需的最大声压级计算出扬声器所需的总输入电功率。扬声器所需的总输入电功率。 扬声器所需的总输入电功率扬声器所需的总输入电功率 SPLpSPLp=E+10LgPi-
47、20Lgr=E+10LgPi-20Lgr=10lg(EPi/r=10lg(EPi/r2 2) ) 式中式中 SPLpSPLp在轴向距离为在轴向距离为r r受声点的最大声压受声点的最大声压级级(dB)(dB)； E E扬声器轴向灵敏度扬声器轴向灵敏度(dB)(dB)； PiPi扬声器输入电功率扬声器输入电功率(W)(W)。 以上的计算是单只扬声器只考虑直达声时的结以上的计算是单只扬声器只考虑直达声时的结果，当考虑到果，当考虑到早期反射声和混响声时压级还会早期反射声和混响声时压级还会增加约增加约2 24dB4dB。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章
48、 扩声系统扩声系统 2)2)根据经验，可按室内有效容积，估算扬根据经验，可按室内有效容积，估算扬声器总输入功率，即对于一般要求的室内声器总输入功率，即对于一般要求的室内扩声系统，扩声系统， 用作用作语言扩音时，可按每立方米有效容积语言扩音时，可按每立方米有效容积0.3W0.3W估算扬声器总功率；估算扬声器总功率； 用作用作音乐扩声时，可按每立方米有效容积音乐扩声时，可按每立方米有效容积0.5W0.5W估算扬声器总功率，这只能作为粗略估算扬声器总功率，这只能作为粗略的估算。的估算。王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 3)3)扬声
49、器最大供声距离的计算。扬声器最大供声距离的计算。 在在室内扩声系统中，任一位置接收到的声音室内扩声系统中，任一位置接收到的声音信号都是由直达声和混响声两部分组成的。信号都是由直达声和混响声两部分组成的。 混响声在室内任意位置几乎是不变的，而直混响声在室内任意位置几乎是不变的，而直达声则附距离的增加减弱，也即直达声能与达声则附距离的增加减弱，也即直达声能与混响声能之比随距离增加而减弱，因而随着混响声能之比随距离增加而减弱，因而随着距离增加清晰度会降低，距离增加清晰度会降低， 为了保证一定的清晰度，一般应使直达声强为了保证一定的清晰度，一般应使直达声强不低于混响声强不低于混响声强12dB12dB。
50、王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 此时，扬声器的此时，扬声器的 3MAXCRD 在容积和混响时间不变情况下，选用强指向性在容积和混响时间不变情况下，选用强指向性扬声器有利提高清晰度，或者说，在容积和混响扬声器有利提高清晰度，或者说，在容积和混响时间不变情况下，选用强指向性扬声器有利于增时间不变情况下，选用强指向性扬声器有利于增大扬声器的供声距离。大扬声器的供声距离。60/()10CQVTD王永华王永华扬州大学电气工程扬州大学电气工程系系建筑视听系统建筑视听系统第三章第三章 扩声系统扩声系统 八、功率放大器输出功率的确定八、功
