就室內擴聲(sheng)而言(yan),是通過(guo)電聲(sheng)設計(ji)去(qu)控制和改變廳堂音(yin)質;就室外擴聲(sheng)而言(yan),則是通過(guo)電聲(sheng)設計(ji)去(qu)控制室外聲(sheng)場音(yin)質。
擴(kuo)聲(sheng)(sheng)(sheng)音響系(xi)(xi)統設計的(de)目的(de)是要保證聲(sheng)(sheng)(sheng)源和(he)音響系(xi)(xi)統未端-音箱(xiang)同處于一(yi)個聲(sheng)(sheng)(sheng)場區域內,使(shi)觀眾能感受到聲(sheng)(sheng)(sheng)源的(de)真(zhen)實存在(zai),達到高保真(zhen)重放的(de)擴(kuo)聲(sheng)(sheng)(sheng)要求。
本章著(zhu)重討(tao)論(lun)廳堂音響(xiang)系統的(de)設計和音箱(xiang)的(de)聲場布局及(ji)立體聲擴(kuo)聲系統。通(tong)過(guo)工程實例(li)介(jie)紹,簡述了工程設計的(de)具體方法(fa)。
一.擴聲系統設計的條件
擴聲系(xi)統設(she)計為了達到良好的音質,需要(yao)(yao)滿足(zu)一些(xie)的條(tiao)件,這是(shi)進行整個音響系(xi)統聲學(xue)指標設(she)計的基本要(yao)(yao)求。
1.較(jiao)低(di)的背景噪聲
用作擴聲(sheng)的廳堂(tang)、房間需(xu)要要有低的背景噪聲(sheng)。噪聲(sheng)不僅(jin)可能來(lai)源(yuan)于室(shi)外(wai),而且(qie)也有可能來(lai)源(yuan)于室(shi)內,如空調、通風(feng)設備、光設備運動時產生的噪聲(sheng)等(deng)等(deng),應該(gai)采(cai)取措施(shi)盡可能地降低聽音環境的噪聲(sheng)。
噪聲(sheng)過(guo)高(gao)(gao)會造成電擴聲(sheng)系統的清晰度(du)、可懂(dong)度(du)下降(jiang),難以使音響系統達到希望的音質,而提(ti)(ti)高(gao)(gao)設備輸(shu)出(chu)功率以提(ti)(ti)高(gao)(gao)輸(shu)出(chu)聲(sheng)壓級(ji)時又可能(neng)導(dao)致聲(sheng)反饋(kui)而使系統無法穩定工(gong)作。
室內(nei)噪聲控制(zhi)問題,需要在建造和裝修時加以充(chong)分的考慮,采取(qu)的隔(ge)音措施。一般影劇院(yuan)的背(bei)景噪聲為(wei)(wei)25~30dB,報告廳為(wei)(wei)30~35 dB,體育(yu)館為(wei)(wei)47~56dB。
2.具有均勻合理的(de)聲壓級
要求室(shi)內的聲(sheng)壓級按(an)照(zhao)不(bu)同(tong)類型的擴聲(sheng)達到的值。
具體地講,音(yin)(yin)(yin)樂(le)擴音(yin)(yin)(yin)應(ying)達到(dao)80~85dB平(ping)均(jun)聲(sheng)壓級,語言擴音(yin)(yin)(yin)為(wei) 7O~75dB,背景音(yin)(yin)(yin)樂(le)則(ze)為(wei) 60~70dB,且不均(jun)勻度應(ying)控制在±4dB之內。這就(jiu)要求電擴聲(sheng)系統應(ying)具備足夠(gou)的(de)(de)輸出(chu)功率和聲(sheng)增益,室(shi)內聲(sheng)場應(ying)均(jun)勻擴散,近次反射(she)聲(sheng)應(ying)得到(dao)充分(fen)、合理(li)的(de)(de)利用(yong),音(yin)(yin)(yin)箱的(de)(de)幅射(she)特性和擺放位(wei)置要合理(li)選定。
3.保證清晰度(du)
擴(kuo)聲(sheng)系(xi)統應(ying)保證聲(sheng)音(yin)(yin)的(de)(de)清晰度(du)(du)和語(yu)言(yan)的(de)(de)可(ke)懂度(du)(du)。這一要求對語(yu)言(yan)擴(kuo)聲(sheng)的(de)(de)場合尤為重(zhong)要,一般認(ren)為允許的(de)(de)大輔(fu)音(yin)(yin)清晰度(du)(du)損(sun)失率不可(ke)超(chao)過15%。對于以音(yin)(yin)樂重(zhong)放或擴(kuo)聲(sheng)為主的(de)(de)廳堂,該(gai)指標可(ke)以適當放寬,但要求有好的(de)(de)音(yin)(yin)響(xiang)效果。
4.保(bao)證(zheng)系統能穩定工作
音響系統在達到規定的平均聲(sheng)壓級時,應有足夠的聲(sheng)反(fan)饋(kui)(kui)穩定度(du)裕量(liang)(liang),以保證不會因為反(fan)饋(kui)(kui)而造成系統自(zi)激嘯叫。一般要求(qiu)反(fan)饋(kui)(kui)穩定度(du)裕量(liang)(liang)6dB。
5.聲象與圖像的基本一(yi)致
成(cheng)功的擴聲(sheng)音(yin)響系統應保證聲(sheng)象與圖像的一致,使觀眾察覺不到擴聲(sheng)設(she)備的存在,好象是直接聽到來自舞臺上(shang)的聲(sheng)音(yin)。
6.良好傳輸(shu)頻(pin)率和較(jiao)低的失(shi)真度
音響系(xi)統應具有寬(kuan)且(qie)平坦的(de)頻率響應和(he)較低(di)的(de)失真。
二.聲場(chang)總功率的(de)估算
在國產 在線 | 日韓:重慶音響工程中,采用計算的方法定量的分析音箱的特性、擺放位置、驅動音箱的電功率以及高、中、低頻的分配比例與所產生的室內聲場的關系是存在困難的,因為通常情況下系統的設計者無法得到計算所必需的全部數據,音箱生產廠商對組合音箱系統往往不給出完整的指向性特性參數,室內建聲特性的有關參數一般也不易準確求得。
因此,實(shi)際工程(cheng)設計(ji)往往是根據經(jing)驗和(he)一般原則首先選擇音箱布局,然后進行估算,確定所需音箱的(de)(de)大致參數(shu)和(he)規格指標等,并確定具體(ti)擺位(wei)和(he)方(fang)向,通過對場內各(ge)點聲壓(ya)的(de)(de)測試和(he)實(shi)際試聽,對音箱的(de)(de)布置進行調整,時還需增補一些輔助(zhu)音箱。
如前所述,由于一些重要的參數難以獲得,在實際國產 在線 | 日韓:音響工程中很難定量計算室內聲場。在參數不確切的情況下,采用一整套復雜的計算過程得到一些并不準確的結論并沒有太多的實際價值。因此,在工程設計中往往采用估算的方法,以此作為設計與系統調試的參考性依據。
1.估算條件
室(shi)內(nei)聲場的估算(suan)方法基于(yu)混(hun)響聲場均勻(yun),聲源指向(xiang)性已知(zhi)且為理想的前提(ti)。這(zhe)兩項(xiang)基本條件滿(man)足得越好,估算(suan)結果也就越接近(jin)實際(ji),反之(zhi)、誤差便會較大(da)。
室內(nei)聲(sheng)場估算的(de)基本思路(lu)是這樣(yang)的(de):室內(nei)任(ren)一(yi)點的(de)聲(sheng)壓(ya)(ya)級(ji)(ji)由兩部(bu)分構(gou)成,一(yi)部(bu)分是直達(da)聲(sheng)場在(zai)該(gai)點的(de)聲(sheng)壓(ya)(ya)級(ji)(ji),另一(yi)部(bu)分是混聲(sheng)場在(zai)該(gai)點的(de)聲(sheng)壓(ya)(ya)級(ji)(ji),兩者迭加(jia)便得到(dao)了該(gai)點的(de)實際聲(sheng)壓(ya)(ya)級(ji)(ji)。
直(zhi)達聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場符合平方反(fan)比(bi)律,可以方便的(de)(de)算出室(shi)內各點的(de)(de)直(zhi)達聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓級。根據臨界距(ju)離Dc的(de)(de)定義可知(zhi),在(zai)臨界距(ju)離處直(zhi)達聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓級與混響聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓級相等。因(yin)此再算出臨界距(ju)離處的(de)(de)直(zhi)達聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓級,便知(zhi)道了該點的(de)(de)混響聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓級。
假設室(shi)內(nei)(nei)混(hun)響(xiang)(xiang)聲(sheng)場(理想(xiang)情況(kuang)下)是均勻分布的,因此在室(shi)內(nei)(nei)各處的混(hun)響(xiang)(xiang)聲(sheng)聲(sheng)壓級都(dou)等于臨界(jie)距離處的混(hun)響(xiang)(xiang)聲(sheng)壓級。有(you)了室(shi)內(nei)(nei)直達聲(sheng)與混(hun)響(xiang)(xiang)聲(sheng)在各個(ge)位置(zhi)的聲(sheng)壓級數據,室(shi)內(nei)(nei)聲(sheng)場各個(ge)位置(zhi)上的聲(sheng)壓級即可(ke)算出。
需(xu)要注意的問題是,在具(ju)體(ti)計算(suan)中應將其換算(suan)為音(yin)箱(xiang)的距離以及(ji)音(yin)箱(xiang)的輸入電(dian)功率便(bian)可(ke)算(suan)出直達聲場(chang)聲壓級。
通常,聲(sheng)場(chang)總電功率(lv)可(ke)由室(shi)內(nei)聲(sheng)場(chang)穩態(tai)聲(sheng)壓級進行(xing)估算。
2.聲場總電功率的估算(suan)公式
在實際工程應用(yong)中,估算聲(sheng)功(gong)率(lv)時可以(yi)將(jiang)(jiang)混響(xiang)聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)略去,將(jiang)(jiang)其視為功(gong)率(lv)余(yu)量的一部(bu)分,這樣只要確定(ding)了聲(sheng)場中某(mou)方向(xiang)距離(li)D處(chu)的聲(sheng)壓(ya)級LP,就可以(yi)由LP來估算聲(sheng)功(gong)率(lv)值。
聲(sheng)功(gong)率(lv)與一般音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)(xiang)或音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)(xiang)系統所標示(shi)的(de)(de)電功(gong)率(lv)不同,其間相差音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)轉換效率(lv)η。音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)效率(lv)與音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)(xiang)所用揚聲(sheng)器單元的(de)(de)結(jie)構(gou)、形狀關系大。
例如紙(zhi)盆(pen)揚聲器(qi)音(yin)箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)效率為1%左右,號筒(tong)式揚聲器(qi)的(de)(de)(de)(de)音(yin)箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)效率可達15%。目前音(yin)箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)說明(ming)書(shu)多數不給η值(zhi),而(er)是(shi)只給靈敏(min)度值(zhi)S。為了能(neng)夠通過音(yin)箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)靈敏(min)度來估(gu)算出系統的(de)(de)(de)(de)電(dian)功率,可作如下假設: