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音响工程设计的具体方法* C. p5 Z0 |8 p2 M3 r0 X
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就室内扩声而言,是通过电声设计去控制和改善厅堂音质;就室外扩声而言,则是通过电声设计去控制室外声场音质。
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扩声音响系统设计的最终目的是要保证声源和音响系统未端-音箱同处于一个声场区域内,使观众能感受到声源的真实存在,达到高保真重放的扩声要求。6 y% S& K7 d' S6 O5 j6 e
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本章着重讨论厅堂音响系统的设计和音箱的声场布局及立体声扩声系统。通过工程实例介绍,简述了工程设计的具体方法。% P6 G' d5 K, p1 }1 L6 |& o
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扩声系统设计的条件- C6 Y% d. j: j& e F
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扩声系统设计为了达到良好的音质,必须满足一些必要的条件,这是进行整个音响系统声学指标设计的基本要求。8 X6 m0 u) m; \
% a, j7 Q; ~* E1、较低的背景噪声
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3 j% `1 G5 x& G9 a+ j# \1 [# Y用作扩声的厅堂、房间必须要有低的背景噪声。噪声不仅可能来源于室外,而且也有可能来源于室内,如空调、通风设备、光设备运动时产生的噪声等等,应该采取措施尽可能地降低听音环境的噪声。! V5 M& ^+ c! J" U* V
: y( t/ m1 {$ O1 r噪声过高会造成电扩声系统的清晰度、可懂度下降,难以使音响系统达到希望的音质,而提高设备输出功率以提高输出声压级时又可能导致声反馈而使系统无法稳定工作。7 G8 N* [- N+ {: |! O4 D. s/ W
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室内噪声控制问题,必须在建造和装修时加以充分的考虑,采取必要的隔音措施。一般影剧院的背景噪声为25~30dB,报告厅为30~35 dB,体育馆为47~56dB。& I! e, F0 s( T) S
6 H1 C& |7 Q7 R! a2、具有均匀合理的声压级
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, w8 }7 ]0 G/ J3 p; }0 b- K9 v1 l要求室内的声压级按照不同类型的扩声达到一定的值。8 I! e, q0 g9 j: L' _* ^. }, q
: u! _" G" k( ]- n" n5 _具体地讲,音乐扩音应达到80~85dB平均声压级,语言扩音为 7O~75dB,背景音乐则为 60~70dB,且不均匀度应控制在±4dB之内。这就要求电扩声系统应具备足够的输出功率和声增益,室内声场应均匀扩散,近次反射声应得到充分、合理的利用,音箱的幅射特性和摆放位置要合理选定。 K) F6 ^5 `$ n8 F1 ~% W
/ g: u7 C2 u. b: ?/ c8 l3、保证清晰度- n1 A$ N6 ]" Q. M( S7 y2 G
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扩声系统应保证声音的清晰度和语言的可懂度。这一要求对语言扩声的场合尤为重要,一般认为允许的最大辅音清晰度损失率不可超过15%。对于以音乐重放或扩声为主的厅堂,该指标可以适当放宽,但要求有更好的音响效果。
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1 z" ~- n3 s5 T! y, Z4 h5 v4、保证系统能稳定工作
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音响系统在达到规定的平均声压级时,应有足够的声反馈稳定度裕量,以保证不会因为反馈而造成系统自激啸叫。一般要求反馈稳定度裕量6dB。
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5、声象与图像的基本一致5 Q7 F3 ]# a* I2 _5 k
3 J. }' W8 t* ~% D8 h/ A {4 w成功的扩声音响系统应保证声象与图像的一致,使观众察觉不到扩声设备的存在,好象是直接听到来自舞台上的声音。- p) m* v) {5 R' u# ]1 d
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6、良好传输频率和较低的失真度
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音响系统应具有宽且平坦的频率响应和较低的失真。
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; \, h5 f0 a/ I# \4 n, _声场总功率的估算- A# K5 x- A, K! j
7 j& Z+ V* u- b5 n* `5 u在音响工程中,完全采用计算的方法定量的分析音箱的特性、摆放位置、驱动音箱的电功率以及高、中、低频的分配比例与所产生的室内声场的关系是存在一定困难的,因为通常情况下系统的设计者无法得到精确计算所必需的全部数据,音箱生产厂商对组合音箱系统往往不给出完整的指向性特性参数,室内建声特性的有关参数一般也不易准确求得。6 c' C, q3 d: W
' I3 P1 }5 s$ G4 [! ^因此,实际工程设计往往是根据经验和一般原则首先选择音箱布局,然后进行估算,确定所需音箱的大致参数和规格指标等,并确定具体摆位和方向,最后通过对场内各点声压的测试和实际试听,对音箱的布置进行调整,必要时还需增补一些辅助音箱。) H5 t s! X6 j; q' S3 p
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如前所述,由于一些重要的参数难以精确获得,在实际音响工程中很难精确定量计算室内声场。在参数不确切的情况下,采用一整套复杂的计算过程得到一些并不准确的结论并没有太多的实际价值。因此,在工程设计中往往采用估算的方法,以此作为设计与系统调试的参考性依据。
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