公共广播系统设计方案12150.docx
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1、公共广播播系统设设计说明明一、公共共广播系系统说明明(一)、公公共广播播系统概概述 公共共广播系系统属于于扩声音音响系统统中的一一个分支支,而扩扩声音响响系统又又称专业业音响系系统涉及及电声、建建声和乐乐声三种种学科的的边缘科科学。所所以公共共广播系系统最终终效果涉涉及合理理、正确确的电声声系统设设计和调调试,良良好的声声音传播播环境(建建声条件件)和精精确的现现场调音音三者最最佳的结结合,三三者相辅辅相成缺缺一不可可。公共广播播作为一一个系统统问题,在在系统设设计中必必须综合合考虑上上述问题题。在选选择性能能良的电电声设备备基础上上,通过过周密的的系统设设计,仔仔细的系系统调试试和良好好的建
2、声声条件上上,达致致电声悦悦耳、自自然的音音响效果果。广播系统统分类:广义的广广播系统统包含扩扩声系统统和放声声系统两两大类:1、扩声声系统:扬声器器与话筒筒处于同同一声场场内,存存在声反反馈和房房间共振振引起的的啸叫,失失真和振振荡现象象。要保保证系统统稳定和和正常运运行,最最高可用用的系统统增益比比发生声声反馈自自激的临临界增益益低6ddB。2、放声声系统:系统中中只有磁磁带机,光光盘机等等声源,没没有话筒筒,不存存在声反反馈可能能,声反反馈系数数为0,是广广播系统统一个特特例。公共广广播系统统按用途途可分为为以下几几类:1)室室外广播播系统 室外外广播系系统主要要用于体体育场、车车站、公
3、公园、艺艺术广场场、音乐乐喷泉等等。它的的特点是是服务区区域面积积大,空空间宽广广。背景景噪声大大;声音音传播以以直达声声为主;要求的声压压级高,如如果周围围有高楼楼大厦等等反射物物体,扬扬声器布布局又不不尽合理理,声波波经多次次反射而而形成超超过500ms以以上的延延迟,会会引起双双重声或或多重声声,严重重时会出出现回声声等问题题,影响响声音的的清晰度度和声像像定位。室室外系统统的音响响效果还还受气候候条件、风风向和环环境干扰扰等影响响。2)室内内广播系系统室内广播播系统是是应用最最广泛的的系统,包包括各类类影剧院院、体育育场、歌歌舞厅等等。它的的专业性性很强,既既能非语语言扩声声、又能能供
4、各类类文艺演演出使用用,对音音质的要要求很高高,系统统设计不不仅要考考虑电声声技术问问题,还还要涉及及建筑声声学问题题。房间间的体形形等因素素对音质质有较大大影响。3)公共共广播系系统公共广广播系统统为宾馆馆、商厦厦、港口口、机场场、地铁铁、学校校提供背背景音乐乐和广播播节目。近近几年来来,公共共广播系系统还兼兼做紧急急广播,可可与消防防报警系系统联动动。公共共广播系系统的控控制功能能较多。如如选区广广播与全全呼广播播功能、强强制功换换功能和和优先广广播权功功能等。扬扬声器负负载多而而分散、传传输线路路长。为为减少传传输线路路损耗,一一般都采采用700V或1000V定电电压高阻阻抗输送送。声压
5、压要求不不高,音音质以中中音和中中高音为为主。4) 会会议系统统随着国国内、国国际交流流的增多多,近年年来电话话会议,电电视会议议和数字字化会议议系统(DCN)发展很快。会议系统广泛用于会议中心、宾馆、集团和政府机关。会议系统包括会议讨论系统、表决系统、同声传译系统和电视会议系统。要求音、视频(图像)系统同步,全部采用电脑控制和储存会议资料。(二)、广广播系统统的特点点背景音乐乐简称BBGM,是是 Baack grooundd muusicc 的缩缩写,它它的主要要作用是是掩盖噪噪声并创创造一种种轻松和和谐的气气氛,听听的人若若不专心心听,就就不能辨辨别其声声源位置置,音量量较小,是是一种创创
6、造轻松松愉快环环境气氛氛的音乐乐。因此此,背景景音乐的的效果有有两个,一一是心理理上掩盖盖环境噪噪声,二二是创造造与室内内环境相相适应的的气氛,它它在宾馆馆、酒店店、餐厅厅、商场场、医院院、办公公楼等广广泛的应应用。(三)、广广播音响响系统的的组成不管哪一一种广播播音响系系统,基基本可分分四个部部分:节节目设备备、信号号的放大大处理设设备、传传输线路路和扬声声器系统统。节目源设设备:节节目源通通常为无无线电广广播,激激光唱机机和录音音卡座等等设备提提供,此此外还有有传声器器、电子子乐器等等。信号放大大器和处处理设备备:包括括均衡器器、前置置放大器器、功率率放大器器和各种种控制器器及音响响加工设
7、设备等。这这部分设设备的首首要任务务是信号号放大,其其次是信信号的选选择。调调音台和和前置放放大器作作用和地地位相似似(当然然调音台台的功能能和性能能指标更更高),它它们的基基本功能能是完成成信号的的选择和和前置放放大,此此外还担担负音量量和音响响效果进进行各种种调整和和控制。有有时为了了更好地地进行频频率均衡衡和音色色美化,还还另外单单独投入入图示均均衡器。这这部分是是整个广广播音响响系统的的“控制中中心”。功率率放大器器则将前前置放大大器或调调音台送送来的信信号进行行功率放放大,再再通过传传输线去去推动扬扬声器放放声。传输线路路:传输输线路虽虽然简单单,但随随着系统统和传输输方式的的不同而
8、而有不同同的要求求。对礼礼堂、剧剧场等,由由于功率率放大器器与扬声声器的距距离不远远,一般般采用低低阻大电电流的直直接馈送送方式,传传输线要要求用专专用喇叭叭线,而而对公共共广播系系统,由由于服务务区域广广,距离离长,为为了减少少传输线线路引起起的损耗耗,往往往采用高高压传输输方式,由由于传输输电流小小,故对对传输线线要求不不高。扬声器系系统:扬扬声器系系统要求求整个系系统的匹匹配,同同时其位位置的选选择也要要切合实实际。礼礼堂、剧剧场、歌歌舞厅音音色,而而扬声器器一般用用大功率率音箱;而公共共广播系系统,由由于它对对音色要要不高,一一般用33W-66W在天天花喇叭叭即好。(四)、公公共广播播
9、工程系系统设计计公共广播播系统设设计通常常都从声声场开始始(即扬扬声器的的放置位位置),然然后再向向后推进进到功率率放大器器、声处处理系统统,调音音台、直直至话筒筒和其他他音源。这这种逐步步向后推推进的设设计步骤骤是十分分必然的的。因为为声场设设计是满满足系统统功能和和音响效效果的基基础,它它涉及扬扬声器系系统的选选型,供供声方案案和信号号途径等等。只有有确定扬扬声器系系统才能能进行功功率放大大器驱动动功率的的计算和和驱动信信号途径径的确定定,然后后再根据据驱动功功率的分分配方案案进一步步确定信信号处理理方案和和调音台台的选型型等。声场设计计是公共共广播系系统的基基础,涉涉及系统统最终的的音响
10、效效果,但但也是非非常复杂杂繁琐的的工作。由由于计算算机技术术的飞跃跃发展,现现在可采采用EAASE33.0以以上的版版本的声声学软件件工具进进行计算算,最终终可获得得满足预预期要求求的声场场设计报报告。声声场设计计过程可可能需要要反复多多次才能能达到要要求。图图 1 是声场场设计的的流程式式图。图1 声场设设计流程程图广播系统统供声方方案根椐建筑筑物的功功能、体体型、空空间高度度及布局局等因素素,可分分为集中中供声、分分散供声声和分区区供声三三种供声声方案。良良好的公公共广播播工程应应能有效效地控制制扬声器器的声场场分布和和满足投投射距离离的声压压级要求求。a) 集中供供声顾名思义义是把一一
11、组扬声声器集中中安装在在一个固固定位置置上的供供声系统统。对于于舞台的的剧场或或多功能能厅来说说,扬声声器组通通常安装装在靠近近自然声声源的舞舞台台口口上方左左右两侧侧(三路路扬声器器系统可可分为左左中右三三组安装装)如图图2和图3所示。由于声音音来自舞舞台方向向,与观观众的视视听方向向一致,听听感自然然。为使使全部观观众区声声场均匀匀,扬声声器应置置于较高高的信置置。为克克服前几几排观众众区“头顶感感”声像,可可在台口口两侧或或台唇部部位设置置若干小小功率辅辅助扬声声器,利利用哈斯斯效应解解决前区区观众声声像一致致的问题题图2 大型厅厅堂的集集中供声声系统(a)体体育馆的的集中供供声系统统
12、(bb)厅堂堂的集中中供声系系统 图3 剧场的的集中供供声系统统图4 扬声器器的偏轴轴衰减和和距离衰衰减特性性的互补补作用对四面均均有观众众区的大大型体育育馆或大大型厅堂堂,扬声声器系统统通常以以一种“声塔”形式的的阵列组组合吊挂挂在大厅厅中央。利用扬声声器指向向特性即即偏轴方方向的声声压随偏偏角增大大而逐渐渐减少的的特性和和声压级级随投射射距离的的增加按按距离的的平方减减少的特特性可声声场达到到互补的的结果。如如果扬声声器位置置得当,可可使声场场更为均均匀。如如图4所示集中供声声的优点点是声像像一致,听听感自然然:扬声声器之间间的声波波干扰小小;声音音清晰度度高。缺缺点是对对于形状状复杂,又
13、又有多层层楼厅和和眺台的的厅堂,声声场不易易做得均均匀;狭狭长的厅厅堂,由由于投身身距离远远,后座座观众区区的声压压级可能能会偏低低。为此此,可利利用强指指向性的的远投射射扬声器器增强后后部观众众区的声声压级以以及在眺眺台下面面的声影影区适当当增设几几个补声声扬声器器,增加加这部分分区域的的直达声声和声压压级,抑抑制混响响声的影影响,提提高声音音的清晰晰度。b) 分散式式供声对于无法法采用集集中供声声的大型型或狭长长高度又又不高(低低于6米)或或空间结结构可分分为几部部分的大大厅,以以及对于于难以获获得好的的语言清清晰度的的混响时时间较长长的大型型礼堂,可可采用分分散式的的供声。分散式供供声有
14、两两种形式式:一种种是以天天花安装装扬声器器为供声声单元的的分散式式供声,如如图5所示。另另一种是是以小功功率声柱柱或音箱箱(功率率为255W660W)为为供声单单元的分分散式供供声系统统,如图图5所示。分散式供供声系统统能获得得均匀的的声场;并由于于扬声器器与听众众之间的的距离很很近,可可保持较较高的直直达声与与混响声声的声能能比。所所以在混混响时间间较长的的条件下下也能获获得较高高的清晰晰度,并并且不容容易发生生回声问问题。 吊顶顶天花板板扬声器器大都是是口径为为1300mm1600mm(5寸6.5寸)的的 3WW6WW 中频频纸盆扬扬声器,最最大声压压级为990993 ddb,11m,适
15、适合播放放语言节节目,高高音与低低音性能能较差。图5 大礼统统堂中的的分散式式系(a)侧侧视图(a) 平面图图天花板扬扬声器的的布局设设计应根根据服务务区域的的体形,空空间设计计,环境境噪声和和扬声器器的最大大声压级级等参数数综合考考虑。图图6是扬声声器的指指向角 =990 圆锥锥形方向向图的服服务区计计算图。单单元个天天花板扬扬声器的的声所覆覆盖S11为:S1=00.78852(H-11.5)tg的平平方 (平方米米)当=990时,(11)式可可简化为为:S1=00.7885 (HH-1.5) 的平平方 (平方米米)如果需要要覆盖的的面积为为S,按800%的覆覆盖分布布,需要要的扬声声器总数
16、数量N为:N=S/S1上式中:S为声场场覆盖的的总面积积。单位位为m S1为单单个扬声声器的声声场覆盖盖面积,单单位为mmH为天花花离地面面的高度度,单位位为m小功率天天花板扬扬声器常常用于空空间高度度H不大于于5m的会场场或公共共场所,例例如在一一个高度度 H= 4mm 环境境噪声为为 455dB(A)的会会场采用用天花板板扬声器器供分散散式供声声时,可可选用灵灵敏度为为86ddB,1W,1m 左右的的,额定定功率为为 3WW 的天天花板扬扬声器。为为使听众众能获得得良好的清晰度度,要求求听众处处的直达达声声压压级高于于环境噪噪声声压压级 225dBB,即 455dB + 225dBB=70
17、0dB。3W 扬声器器在离扬扬声器口口 1mm 处的的最大声声压级为为 886+44.8ddB ( 33W 功功率分为为 4.8dBB)=990.88dB,1m。2.55m 高度 (H-1.55) 的的距离衰衰减为 -88dB 因此此到达听听众耳朵朵高度的的最高声声压级为为90.8 - 8 = 882.22 dBB,可满满足良好好清晰度度的要求求。根据据图6(a)还可可算出天天花扬声声器之间间的间隔隔距离为为:2(H-11.5)=5mm。图6 天花板板扬声器器的分散散式供声声系统 (a) 天花板板扬声器器声场覆覆盖立面面图(b)880%的的水平覆覆盖图 (c)1000%的水水平覆盖盖图使用小型
18、型声柱的的分散式式系统也也可按上上例类似似的方法法计算其其间隔的的距离和和声压级级等级参参数。图图7是声压压级距离离衰减的的计算曲曲线。图图中横坐坐标为离离声源端端口的距距离,纵坐标为为声压级级的相对对衰减速速dB.图7 声声音传播播的距离离衰减计计算图为改善视视听感觉觉,在礼礼堂舞台台上可设设置一个个目标扬扬声器,因因为该扬扬声器没没有经过过延时,所所以容量量使听众众认定为为声源。为为补偿前前后各扬扬声器发发出的声声音能够够同时到到达各听听众位置置,系统统中还应应设不如如图8所示的的延时单单元。延延迟时间间T的计算算如下:式中:DD为观众众离舞台台声源的的距离与与最近扬扬声器声声源的距距离差
19、,单单位为mm。分散式供供声的最最大优点点是声场场均匀,直直达声与与混响声声的声能能比高,它它的最大大缺点是是视听感感觉不一一致和多多声源之之间的声声音干扰扰较大,影影响声音音清晰度度。采用用小功率率高密度度低声压压的分散散式供声声可在混混响时间间较长的的特大型型会场中中获得较较好的语语言可信信度。图8 礼堂中中分散式式系统方方框图c) 分区式式供声对于狭长长型的礼礼堂,集中供供声扬声声器投射射到后面面观众区区的声压压级会偏偏低,具有较较深楼台台和眺台台的大型型剧场,由由于楼台台和眺台台的遮挡挡,使主场场扬声器器的直达达声无法法抵达,造造成楼台台和眺台台下面的的“声影”区。为为此必须须在礼堂堂
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