马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？快速注册
x
1、概述 6 u' j1 V$ o. Y$ X! T) w( u( i
6 R2 x3 ?; h% N: a/ P 天津体育馆是为1995年第43届世界乒乓球锦标赛而兴建的体育设施，是天津市重点工程之一。包括主馆、副馆、小练习馆三部分。是一座现代化的大型体育馆，而音响系统则是必不可少的重要组成部分。对于这样一个大型体育设施中的扩声系统，以标准高，功能多，稳定性好，可靠性高为原则、采用先进的技术，选择优良的设备，确保重要活动、举办大型文艺演出或展览活动的顺利进行。体育馆扩声系统应该是高质量、高水平、满足各项使用功能的系统。1 B4 F5 O% o& p; p m
0 d% b2 R7 e& Q3 p. f; R 2、扩声系统的功能和指标
+ d' h- g( s# Q& E, j 3 o8 Z; [" z. R
主体育馆是一个圆形大厅，直径为108m，比赛大厅中央高度为35m，盖顶曲率半径为102m。馆内有固定看台，可容纳7300观众，还有2000个活动观众席，内设200m田径跑道。
; k5 [ r$ T4 Z6 Q9 N* W$ x k5 c( g( g+ v- o; S. I
该馆扩声系统首先要满足43届世乒赛的各种要求（包括入场式和团体操表演）。同时要考虑到满足今后各类体育比赛的功能要求，还要兼顾文艺演出，所以系统应做到： . i! I9 x3 @$ v+ Y' h. S" \
4 f' S: p9 j" D# p7 ]0 [$ @ （1）观众席上有足够的响度。 & C. A. ]) R0 Y" t
: a& J' }: p" w$ S/ q- l# a
（2）扬声器的布置应覆盖整个观众席和比赛场地，尽量使声场均匀，不应出现死区。 & s1 i) B0 x! U9 @
0 B, ?8 H; A. e. c6 i8 s) w* P8 b7 e （3）具有清晰的听闻条件，良好的方向感和节目的保真度。 9 a4 T7 V6 n7 h9 T
' ^# K+ R# U' Y/ B
（4）系统应有足够的稳定度和功率余量。
' ~4 K: u. x4 G8 w 8 l0 u1 L8 J R& q* K$ F! f( N
为了达到上述各项要求，参照原广播电影电视部部颁标准《厅堂扩声系统一级指标》规定的“语言和音乐兼用的扩声系统一级指标”，该馆比赛大厅扩声系统按下列技术指标设计：
' g0 m7 H$ C u1 J m8 I" N- e* A$ c 2 k5 K1 y, j5 K2 e4 n& ~
（1）最大声压级（空场稳态准峰值声压级）125Hz-4KHz内平均声压级大于或等于98dB。 4 O3 B' L" r2 Y$ A
+ P, T7 F9 T" T/ A! L. J# I
（2）传输频率特性在125Hz-4KHz的平均声压级为0dB，在此频带内允许大于或等于+/-4dB。
9 Q! H7 W% a3 ^+ _) j8 r （3）传声增益 125Hz-4KHz的平均值大于或等于-10dB。 （4）声场不均匀度1KHz，4KHz时小于或等于10dB。 B: X9 o; @0 ]. k
3、扬声器系统 % e+ G, a( `" {- K. e6 Y' `1 J
6 `. C& E) L' h, v# k( P
通过借鉴国内外先进场馆的设计，根据该馆为圆形馆，场地面积大的特点，采用集中扩声方式，而天津建筑设计院只在顶棚中央预留了一个3000kg重量的单吊点，用来吊挂扬声器组。经初步预算，减去预制作的声球吊蓝的框架重量，中央扬声器组总重应控制在2600kg。这给选择合适的扬声器系统带来了严格的限制。
* S2 T8 b2 \3 D0 R: y" C3 o
- y' S8 N" [# k6 `8 { 这一项目吸引了日本TOA、美国JBL，EAE，APOGEE，EV，alteclansing等世界著名音箱生产厂家的注意。经过招标，议标与反复论证，最终选择了美国Alteclansing的产品。
% P, O, p$ y2 }; ]' }6 d5 d7 r6 F 2 k V" m5 X9 a4 d! r3 c% r5 l/ _8 y8 |
3.1 中央扬声器组
6 ^2 V% f, n: v' X. P/ k9 H
8 Y: r/ a7 i7 x |/ v 中央扬声器组由三层扬声器组成，向看台及比赛场地供声。
: _/ J- k' I _0 C. R/ {8 G, \7 L 6 K0 j _2 J- i4 R1 G4 }
（1）上层：由10个40°×20°号筒（MR42B）组成，配用双喉管34652D及驱动器299-8A，号筒距地面高度20m，安装角度为-10°（俯角），向观众席的中央排供声，该扬声器轴向灵敏度为19dB，功率容量200W。扬声器至看台最处按50m计算，驱动器299-8A功率为50W。因此，在50m处观众席声压级最大可达到102db。
% C1 k6 j5 l7 [ / ~( G7 f6 M% _! v- N
（2）中间层：由8个中低频音箱817B组成，每个817B配以2个515-8GHP低音扬声器，距地面高度19.3m，安装角度为-15°（俯角），功率容量400W，向全场区供声。
! `1 U3 j/ x3 l) R Z
. F3 W( Y \& D1 k0 c （3）下层：由8个60°×40°号筒（MR64B）组成，配以喉管34654及驱动器299-8A，距地面18m，安装角度为-25°（俯角），向观众前排供声。
2 U" l4 b" x4 G, j( s2 ] 4 }/ F) k; w6 g
（4）对场地供声采用在吊架底端安装2个9850全频带同轴扬声器箱，安装角度为-15°（俯角）。配以Altec1902音箱处理器，以得到高低音更大的动态和更好的音质。 / ~9 j: u% i' z! h# k
3.2 设计依据 ; P& f0 R0 N! D3 g
+ i/ X& K. \' _, ~
该声场设计采用了国际先进计算机辅助设计软件Altec的AcoustaCAD声学设计软件。先输入房形尺寸，进行体育馆的初步搭盖。再调到房间中，选择适当参数，即可完成声场设计，方便快捷，且十分准确。3 V( [8 x# g9 t/ X
4、设备选型 # J! S3 W& }) {6 H! R
$ ?* j4 R6 M( G/ K
（1）MR42B及MR64B号筒，这是Altec获得国际专利的Mantaray(恒指向性）号筒。从分配频率到驱动器高频还原的极限频率，指向特性随频率变化最小。在指向角度范围内得到均匀传送频率特性。 , j' w3 j5 q$ X% e( m$ D
（2）817B低音号筒，它采用15英寸双低音扬声器。是系统中输出声压最高，指向性可控的型号。低音事情筒作用到20KHz以上仍然有效，在500Hz分频带，具有与RM42B完全一样的指向特性。在指向范围内只限聆听区，压制了中低频的反射声和混响声，可以得到清晰的声音。 . W; M' x. f( }( J& H( }
/ c1 Y. Z6 R$ j% l7 G
（3）299-8A驱动器。该驱动器装有Altec专利的1.4英寸喉管，相位塞子上有独特的辐射状缝隙。利用专利的“桔状双相位系统”得到与2英寸喉管驱动器同样的输出，同时实现更好的高频特性。有“Pascalite"结构的2.8英寸直径高刚性铝合金制成的振膜，高耐热性的音圈和去架，实现了50W9AES）高输入承受能力。也得到高次谐波、非高次谐波失真大幅度降低的优质声音。
m7 m4 L0 ?/ l: v6 R- ? $ w$ B( s6 d( f5 s& g* L
（4）515-8GHP单元。这是在与低音号筒组合中，能够发挥出最大输出的大功率型15英寸低音扬声器。装有独特的中心隙缝空气导管，使散热效率大大提高，在质轻强韧的515-G系列振膜基础上，用了HP型特有的散热效率和耐热性更好的音圈和音圈架。因此，一只单元可达到AES指标200W、峰值800W的四舍五入输入承受能力。适合在需要高效率、长时间高输出的体育馆或田径场等应用中，作锭距离扩声的单元。
1 _6 g1 O1 F; o% R& p6 h . b# n' ~5 n6 G
（5）1753A均衡器。具有ISO标准的1/3倍频程，31.5Hz-16KHz频率范围28段恒Q型滤波器。在同一波段内，可作+/-12dB的提升/衰减。有转换频率用于补偿由均衡调整造成增益损失。 / ~1 Y9 E% ^/ n' M- i
4 j5 X% f$ N* W& T; c
（6）1712A压限器。它是专为音响系统输出控制而设计的。特别重视扬声器的保护功能，把不必要的处理和声音染色减至最低。由于采用对VCA的前级进行电平检测的正反馈电路，即使在高压缩比的情况下，工作很稳定。由于响应速度自动跟踪输入信号的包络，因此不需要对动作/衰减时间进行调整。另外，由于采用有特殊补偿电路的检流器，防止了压缩和泵浦现象，实现了自然动作。
: I+ \$ H" h% T/ t9 w, S- A( ]$ k V
1 _' \2 q/ Z/ W7 } （7）1632A电子分频器。这是可以作立体声2分频或单声道3分频使用的。采用-24dB/倍频程的斜率。备有均衡器保护限制功能的分频器。分频点在50Hz-10KHz之间，每1/3倍频程由内部DIP开关设定。每个输出都装有扬声器保护用限制器。由方式选择，配合扬声器来设定最佳的比率、动作、衰减参数。各高频输出装有号筒均衡，使用9602A号筒均衡模块，可以得到得到平直的高频特性。
' { P" O" Y+ G# O8 t
! ]9 G5 w; ?+ r1 B8 {1 | （8）9446A/9444B功放。该功放可提供400W/8欧，200W/8欧较高功率输出能力。故均采用特殊的大型散热器和2只高速风扇.采用输出功率富余的晶体管器件(总共4KW)可以恒温工作。采用独特的保护电路，针对过热,输出短路,射频干扰等问题对放大器进行保护。即使在长期严酷条件下，乃有很高的可靠性。. ~) M, Y, L( L0 [5 |/ o9 d6 V
* Y+ O) ~! ~& S0 F- {9 u 5、机房安装 3 x0 _: b7 o7 b3 }
8 q. i# s1 ]. R3 I) U& U 因所有扬声器均安装在中央位置。所有扬声器连接电缆线需穿顶棚经桥架引入机房。为减少因缆线过长导致功率损失，故把机房设置在最顶层，且视线良好。并作吸音处理。在场内设置了14个传声器输入点，同时在主席台、记者席设置了14个传声器输入点，采用多芯传声器缆线。由于调音台只有24路，且缆线过长，在一楼设置了用端子进行行转接的转接机房。通过二次接力，再输送到四楼机房的端子排，再由端子排接到塞孔排上。这样多种信号之间的转换，只需在塞孔排上简单跳线就可以，方便灵活。由于进入机房的扬声器线较粗，均为6-8mm，故采用进口的扬声器连线盘进行转接。既美观，又便于检查和维修。同时根据Altec功放独有的输入监听器材，接到扬声器选择监听控制板，可监听每路的输入输出。同进为了避免可控硅照明电路等的干扰，出现交流声等有害噪声，要求为机房输送单独一个变压器供电，并购置一台20KVA的稳压电源，设置电源延时开关，以免市电不稳，影响音响设备正常工作。电源系统为3相5线制。所有信号地，机壳地分散焊接至铺在地面上的铜排上。再由铜排接到电源柜的保护地。接地地极电阻小于1欧。8 k" n) B& P5 O8 _$ F5 }, _, P: v
6、系统调试
6 t; c& ]/ Y9 y/ v * G3 f( u4 h; T, b
一个多功能体育馆音响系统调试不同于一般的场所。表现在：
& C5 R; f* l: u2 g! ?6 `
5 D3 `( ^. S1 M （1）面积大；
$ k. V8 s2 p8 c5 C1 n
, Q* O k0 g/ _" F' c3 C （2）功能多；
) N( x; n- E2 t. t" y" n/ z % I2 D% `* j- E' V4 R7 \1 B) I
（3）系统设备复杂。这就要求系统调试时要全面综合，既有主观评价（邀请专家，有经验的电声工作者，通过自身人耳主观聆听进行调试），又有客观调试手段。该系统调试仪器包括美国“IVIE”频谱分析仪，粉红噪声源，丹麦B&K公司测试传声器及声级计。Altec测试CD。首先把各周边设备，调音台推杆都调到正常值-0dB。位置再把粉红噪声输入到调音台某一通道。把频谱分析仪放在观众席选上中下三排。平均取6个点，观察频谱显示，同时调整房间均衡器。最后用丹麦B&K公司仪器进行实测，结果如下：
- k9 N% V* W5 \6 z. i! m. W
1 R; i8 W1 i. \$ Z* R （1）最大声压级：102dB 2 n3 \( t; ?: x, n- S
( M0 I% Y2 L# M* A! e
（2）频率特性：除500Hz略高于8dB，其它频率均小于8dB。 . m+ m# s+ W0 z. m3 T
8 A; O! [: p7 t
（3）传声增益：除1KHz外其它均大于-10dB。
0 E" z- p2 b! y; ?5 V/ l! \' r- Z
8 ]6 C# _* U2 S9 g （4）声场不均匀度：均小于8.6dB.
- O' X' x' B; L + j$ C; h# N$ z0 @) p0 F' j& v
以实测结果可以看出，该体育馆扩声系统基本达到设计指标。7 u! h" {( ^" c, r F6 c
7、总结
. P: F# D% d8 h2 E5 H% a& I , i. A& F" ~% _0 n& _2 G
随着科学技术的发展，电声系统设计也在不断进步。计算机技术的普及与提高，使设计者脱离了从前繁杂的人工计算。各种品牌层出不穷，也为设计者、使用者多方选择提供了更广泛的空音。而且摆脱了先设计方案。再选择设备，二者相脱离的弊病。针对所选用的设备运用CAD辅助设计手段，制定最佳方案。把两者有机地结合起来才是今后专业音响设计人员的必由之路。体育馆扩声系统设计遵循的原则应是高可靠性、稳定性与坚固性。从管线预埋到机房设备安装、接地等诸多问题都应与所选择的音响设备放在同一重视程度上，不能厚此薄彼，为今后的使用带来隐患。 一个电声系统的好坏，离不开良好的建声设计。电声工作者应向建声设计人员提出建声要求。本馆扩声系统历经3年使用效果良好。* G7 m9 ^( N/ \: I& T% v6 r+ E: o6 R Y
|
|
|
|
|
|
|
|
|
发表于 2004-12-13 02:33:00
