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音响扩声系统设计说明

第一章、扩声系统设计概述

江西省南昌市昌南体育中心游泳馆专业音响扩声系，体现了一个单位的文化综合水平具有国际性、艺术性、经典性。

设计方根据业主提供的设计图纸和多次现场实地考察测试，经过多项技术分析和反复论证，并综合考虑业主各方面的应用需求及未来发展，提出了以当今世界先进的数字音频控制系统为控制中心的现代扩声系统设计方案。

此套音响扩声系统具备以下使用功能：

1.满足各类的本场地扩声要求；

本方案将结合电声技术设计的理念，以客观而完善的设计全面满足功能需求，为客户提供从理念到设计、工程安装、售后服务的专业化服务。

第二章、扩声系统总体设计说明

一、设计思想

通过对现场实地考察和声场的测试，经过多项技术分析和反复论证，并参考国内成功案例的设计方案。综合各方面的经验，我们确定活动中心的基本设计理念如下：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。

基于对人听觉生理及心理特性的研究成果，如何在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。正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，以充分体现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、系统的设计及设备选型配置，要兼顾厅堂专业性要求的基础上充分满足多功能的使用需求。

在满足观众对艺术表现品质、管理操作者对系统的操控要求的同时，从比赛大厅将来的使用出发，对系统的构成、产品的选型配置均应体现出对多种用途的适应性。

二、设计原则

本活动中心是“一专多用”的专业多功能应用场所，我公司遵循以下原则进行设计：

1)技术的先进性

首先，由于本项目的影响力和重要性，决定了系统应该采用专业领域先进的、成熟的科学技术，主要设备应采用具有当今技术领先水平的、成熟的及国际著名品牌的先进产品，保证系统的技术在相当一段时间内的先进性。

2)功能的实用性

其次，在方案设计和设备的选择上，应注重系统功能的实用性。一切从业主的要求出发，一切为业主的利益着想。先进的技术应当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。

3)性能的可靠性

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，再好功能的设备都是可怕的。在这方面，我们不仅有技术成熟、先进的可靠产品，更有多年丰富的工程设计和施工经验，因而定能保证整个系统中，各设备之间、分系统之间的匹配和谐调工作，使之成为一个稳定可靠、经久耐用的集成系统。

4)操作的方便性

系统的先进性还应该体现其操作和维护的方便性，而设计的合理性是其主要保证：合理的布线和操作设置、简洁明确的控制程序和操作界面、全面的操作手册。

5)设备的可扩展性

当今社会发展日新月异，许多新设备是随着社会发展需要而出现的。因此，必须考虑系统的可扩展性。系统主要设备可以通过软件升级方式更新换代，可在相当长的时间内保持技术不落后。而且通道接口较多，可以随着应用需求的变化而扩展。

三、设计依据

设计要求、多功能音响扩声设备；

有关国家标准及规范：

1、JGJ57-2000/J67-2001《剧场建筑设计规范》

2、GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》

3、GB／T4959－95《厅堂扩声特性的测量方法》

4、SJ2112-82《厅堂扩声系统设备互联的构造》

5、GB／T14476－93《客观评价厅堂语言可懂度“RASTI” 法》

6、GBJ76-84《会议系统电及音频性能要求》

7、GB/T14197-93《扩声系统设备互连用连接器的应用》

8、GB12060-89《声系统设备一般术语和计算方法》

9、GB/14948-94 《30MHz-1GHz声音和电视信号电缆分配系统》

10、GB50198-93《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

11、GBJ 16-92（95年修订）《建筑设计防火规范》

12、GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》

13、GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》

14、GB/T50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》

15、GB50259-96《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》

16、GB50169-92《电气安装工程接地装置施工质量验收规范》

17、GBJ 232 《电气装置安装工程施工及验收规范》

18、GB 50300 《建筑工程施工质量验收统一标准》

19、GB 50303 《建筑电气安装工程施工质量验收规范》

20、GB 50057 《建筑物防雷设计规范》

21、GB/T14549/93电能质量、公用电网谐波

22、GB/T126661/6/90电缆的耐燃性考核标准

23、GB50217/94电缆设计规范

24、GB50258/96电缆敷设规范

25、其他国家规定的与各系统相关的人身安全、消防的法规、条例。

四、设计标准

本活动中心音响扩声系统的设计按照国家有关标准。

活动中心扩声按照GB 50371-2006 《厅堂扩声系统设计规范》中华人民共和国多用途类扩声系统一级指标：指标一级设计；

具体指标如下：

五、系统结构构思

1、扩声系统的结构一般包括：调音台、信号处理与分配、功放和扬声器系统（包括涵

盖方式）几大部分。

2、由于数字信号处理技术和通讯网络技术的发展，扩声系统已不是封闭、孤立的系统，

扩声系统设计要充分考虑与其他系统的统一关系并为未来新技术的引入留有空间和兼容性。由于数字、网络化的扩声系统已经成为当今发展的趋势，各种系统（如灯光、舞台机械等的操作和控制）以网络化的使用和管理方式（包括远程维护等）开始普及，所以成熟的数字化和网络化产品的运用尤其重要，它为今后系统成功和方便的升级创造了必要条件。这是系统设计需重点考虑的问题之一。

3、为此，我们采用两种方法来处理这个问题：一是利用模块化的概念来划分系统各部

分，使得“模块”升级只与它的输入和输出有关，而与它的内部无关；二是采用当前最先进和成熟的高度集成的网络化数字高速处理器，它兼容了当前国际音频和网络数据的所有协议，外界和它的控制和信号数据交换（局域网、以太网或互连网等）极其方便、通用性强，升级方便。

六、声学环境要求

1、任何环境下的扩声系统设计，声学环境是重要的问题；因此，要使宴会厅有好的声场

条件，首先就是要做好剧场的建声设计，建声设计的好坏直接影响整个声场的效果。在建声设计里要有合理的声场混响时间T60以及合理的内部结构及装饰材料，扩声系统设计只有充分理解并认真、仔细地研究了本场馆的建筑声学环境与使用要求之后，从“软件”入手进行系统设计，最终给出所需的系统配置。这样才能保证预期的使用效果和最经济的资金投入。

2、在此方案中，音响扩声系统通过扬声器选型、系统组合与布局，使扩声系统能达到或

超过设计要求的几项主要技术指标：扩声指标达到中华人民共和国国家标准GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》文艺演出类扩声一级指标标准：

?最大声压级：额定通带内平均声压级≥106dB；

?传输频率特性：80～8000Hz的平均声压级为0dB，允许＋4～－4dB，且在40Hz～80Hz

内允许＋4dB～80Hz从－4 dB起按－3 dB/倍频程衰减间，8000～16000Hz内允许

8000Hz从＋4dB起按－3 dB/倍频程衰减和从－4 dB起按－ 9 dB/倍频程衰减间

?传声增益(dB)：100－8000Hz的平均值≥－8dB；

?声场不均匀度(dB)：80Hz≤10dB；500 Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz≤6dB、

16000Hz≤8dB

?系统噪声级：≤NR20噪声评价曲线。

?失真度：≤3%（500 Hz、1000Hz）

3、语言清晰度和可懂度高，这在多功能厅扩声中尤为重要。要求全场辅音清晰度损失%

（ALCONS）控制在15%以内，实现清晰自然的声音效果。

除此之外，为了确保整个系统的实用性、先进性和性能优秀，我们还要求做到：

?良好的声像定位性。

?整个电声系统具有足够大的动态范围、低失真。

4、应用计算机对扩声系统进行辅助设计。

第三章、游泳馆音响设计方案

一、扩声系统的构成

1.1扩声形式的确定

扩声系统的重要设计内容是声场设计，它涉及到扬声器系统的覆盖形式和结构，采用什么样的结构和方式不仅与声场是否达到国家有关规范有关，还与扩声系统的功能和效果密切相关。扬声器系统的覆盖结构和方式主要有以下两个形式和四个结构：1）两个形式：

集中式：有良好的声像定位，声场干涉区域小；

分布式：声压比较均匀，但要处理好方位感；

2）四个结构：

单通道扩声：良好的清晰度和方位感，但定位不准确，无立体声效果；

双通道扩声：局部区域具有双通道立体声效果，扩声清晰度相对不理想；

三通道扩声：集中了上述两种结构的优点，中央通道参与声像定位使得声像定位正确，立体效果范围更大，为调音师扩展了艺术再创作空间，是当前比较流行的

做法；如：SIS系统（三通道空间成像系统）

综观上述：由于本剧场需实现多种功能，根据实际使用需求及当前国内外类似剧场的使用经验，确定向观众厅扩声的主扩声系统采用多声道方式,兼顾SIS空间成像立体声扩声方式，也就是左、中、右三声道扩声方式。观众厅的扩声系统可以实现单声道扩声、左右两声道扩声、左中右三声道扩声。

扩声系统按声场覆盖范围分类，包括以下子系统：

1) 主扩线阵式扬声器系统；

2) 补声全频扬声器系统；

1.1.主线阵式扬声器系统

主线阵式扬声器组采用吊装形式，分别覆盖左右两大区域，是整个扩声系统的主要部分。

主线阵式扬声器布局设计

数量主线阵式扬声器采用(1.双12寸内置置三分频线阵音箱；2.发声单元配置：HF：2x1.75"44芯，MF：2x8"50芯，LF：2x10"75芯低音； 3.额定功率：

1000W/8Ω; 4.灵敏度:105db；5.覆盖角度：10°x 120°)

?安装位置 LED显示大屏两侧吊挂安装。（请参阅音箱布置图）

?组合形式每个声道采用6只线性阵列扬声器线性吊装。

?覆盖特点覆盖大部分观众区域,采用左右声道立体扩声方式，能有效地降低声像失

真，使观众在欣赏表演时获得更好的听觉效果。

1.1.2观众席补声扬声器系统

由于现场大厅的长度超过80m，因此中后排观众席均不在主扩声扬声器的直达声覆盖区内, 为提高整个观众厅的声场均匀度同时又起到拉声像的作用,我们在比赛池上空两侧设置8只15寸补声音箱，负责向中后排的观众区供声.

观众席补声扬声器布局设计

?数量采用8只15寸全音域扬声器；（1.单15寸两分频全频音箱；2.发声单元配

置：HF：1x3"75芯高音，LF：1x15"75芯低音；3.额定功率：450W/8Ω; 4.灵敏度:99db；5.覆盖角度：80°x 50°；6.频率响应范围：40Hz-18kHz）

?安装位置在比赛池观众席的前沿上空（详见布局图纸）；

?组合形式 4只1组吊挂安装；

?覆盖特点覆盖中后场观众区域,分散摆放方式，有效地降低声干涉现像，提高扩

声语言清晰度，保证每个观众区域获得更好的听觉效果。

1.2、扩声系统主要设备构成：

一个完整的扩声系统，信号的拾取、混合处理、放大到信号的传输控制及功率放大直至声音的输出，主要由以下部分组成：

1）扬声器系统：扬声器是整个音响系统还音的最终环节，扩声的声压级、声场不均匀度、传输频率特性、相位响应特性、扩声覆盖角度、传声增益等重大电声指标取决于扬声器的特性和质量。而作为音色、音质及还原度等主观声学听音感受，扬声器的品质对聆听的影响就更大了。

2）调音控制中心：调音台是整个系统的控制核心，音质、性能、可靠性的好坏对整个系统有着举足重轻的地位，直接影响到整个系统的效果和质量，而操作的灵活性则可直接影响到音响师的发挥，因此在扩声系统中调音台的选型是关键。

3）信号传输及控制处理系统：信号传输在整个扩声系统中,是联络各种电声设备的纽带,

因而必须具有优秀的电声性能指标,高度的兼容性、可靠性、灵活性及强大的功能；完成沟通各种话筒、音频设备、调音台、周边设备、功率放大器和扬声器之间的连通任务，担负着各种音响设备之间的音频信号的相互传输。它的工作质量的优劣,将影响信号传输质量和音质、音色与工作状态。

4）功率放大器系统：功率放大器是放大调音台或周边信号处理设备送来的低电平音频信号，把信号的输出功率放大至足以驱动配接的扬声器负载，是驱动扬声器系统的能源之本，是决定扩声系统是否可靠有效运行的重要部分。

5）音乐重放设备：包括CD/DVD/VOD/MD播放机、卡式录音座及电脑音源等。

6）各类话筒：包括各类乐器用和人声用有线话筒和无线话筒。

7）其他效果和设备：包括效果器、均衡器和噪声门等。

1.3、系统原理框图如下：

二、扩声系统详细方案及设备选型（详细产品清单见附件1）