體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)語(yǔ)言清晰度的設(shè)計(jì)

1、體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)語(yǔ)言清晰度的設(shè)計(jì)指明了體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)即語(yǔ)言清晰度的設(shè)計(jì)。分析了目前國(guó)內(nèi)體育場(chǎng)館聲學(xué)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，圍繞ALcons%和STI闡述了體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度設(shè)計(jì)的理念，在該理念的指導(dǎo)下作建聲設(shè)計(jì)、電聲設(shè)計(jì)、仿真模型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和五項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。王 強(qiáng)，陳建利，王鐵超體育場(chǎng)館使用擴(kuò)聲系統(tǒng)的主要目的是將語(yǔ)言聲音如實(shí)擴(kuò)大，保證觀眾席具有足夠的聲壓級(jí)，同時(shí)具有良好的語(yǔ)言清晰度。體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是語(yǔ)言清晰度的設(shè)計(jì)，是圍繞以語(yǔ)言清晰度為核心的建聲、電聲及五項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)。一、國(guó)內(nèi)體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)目前狀況不容樂(lè)觀。關(guān)鍵問(wèn)題是設(shè)計(jì)理念落后，聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范不明確，體育場(chǎng)不考慮混

2、響時(shí)間，未按封閉空間進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)。1、設(shè)計(jì)理念落后多年來(lái)，我們大部分設(shè)計(jì)者都采用臨界距離Dc設(shè)計(jì)理念。臨界距離Dc是指聲場(chǎng)中平均直達(dá)聲能密度與平均混響聲能密度相等的點(diǎn)到聲源中心的距離。一個(gè)在實(shí)踐中比較實(shí)用的Dc公式如下：式中，Q是揚(yáng)聲器的指向性因子，是場(chǎng)館容積，N是揚(yáng)聲器數(shù)量，T60是建聲混響時(shí)間。Dc越大，語(yǔ)言清晰度越好。但是Dc和語(yǔ)言清晰度定量關(guān)系非常模糊。臨界距離Dc和揚(yáng)聲器距最遠(yuǎn)觀眾席距離是LR/LD=6dB合適還是LR/LD=10dB就能滿足？一般設(shè)計(jì)者無(wú)所依從。圖1 臨界距離與直達(dá)聲場(chǎng)、混響聲場(chǎng)的關(guān)系圖2、基于臨界距離理念的聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范（1）定性方面要求a）建聲設(shè)計(jì)體育館建聲的一般

3、要求應(yīng)以保證語(yǔ)言清晰度為主，應(yīng)把自然聲源、擴(kuò)聲揚(yáng)聲器作為主要聲源。綜合體育館比賽大廳滿場(chǎng)5001000Hz混響時(shí)間比賽大廳容積(m3)400004000800080000混響時(shí)間(s)1.21.41.31.61.51.9游泳館比賽廳滿場(chǎng)5001000Hz混響時(shí)間每座容積(m3/座)2525混響時(shí)間(s)2.02.5b）擴(kuò)聲設(shè)計(jì)擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)保證比賽大廳有足夠的聲壓級(jí)，聲音應(yīng)清晰，聲場(chǎng)應(yīng)均勻。（2）定量方面要求基于臨界距離的設(shè)計(jì)理念提出五項(xiàng)聲學(xué)特性技術(shù)指標(biāo)，這是對(duì)的，但和語(yǔ)言清晰度沒(méi)有直觀、緊密關(guān)系?？陀^出現(xiàn)：a）語(yǔ)言清晰度僅僅有定性要求，無(wú)定量指標(biāo)。定量指標(biāo)中只有混響時(shí)間和五項(xiàng)擴(kuò)聲特性指標(biāo)要求，和

4、語(yǔ)言清晰度完全脫節(jié)。語(yǔ)言清晰度和建聲混響、電聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)之間關(guān)系比較模糊。b）五項(xiàng)擴(kuò)聲特性指標(biāo)達(dá)標(biāo)觀眾席也未必聽(tīng)清楚；并且往往建聲存在問(wèn)題，一旦建聲出現(xiàn)問(wèn)題，就變成語(yǔ)言清晰度根本無(wú)法解決的情況（涉及土建工程和內(nèi)裝飾建聲重做）。建聲不達(dá)標(biāo)，語(yǔ)言清晰度是否通過(guò)電聲補(bǔ)償，如何補(bǔ)償，來(lái)保證清晰度，這方面一無(wú)所知（3）為達(dá)到五項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)者往往舍本逐末a）為達(dá)到最大聲壓級(jí)，設(shè)計(jì)者往往追求高靈敏度、大功率、數(shù)量多的揚(yáng)聲器，這是其一。b）為達(dá)到寬頻帶，設(shè)計(jì)者往往增加較多超低頻揚(yáng)聲器，這是其二。c）為達(dá)到聲場(chǎng)均勻度，揚(yáng)聲器布放越多越均勻，這是本該和標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有必然聯(lián)系的，但由于缺乏語(yǔ)言清晰度的設(shè)計(jì)理念，為了達(dá)

5、到五項(xiàng)擴(kuò)聲特性指標(biāo)，必然誘導(dǎo)其在這方面下大功夫。其后果是揚(yáng)聲器數(shù)量越多，尤其在長(zhǎng)混響條件下，語(yǔ)言清晰度更差，這是人們始料未及的。當(dāng)然，規(guī)范的制定者也在力求解決這一問(wèn)題，也認(rèn)識(shí)到列入影響音質(zhì)和清晰度的因素，只是時(shí)機(jī)未成熟，未規(guī)定定量的指標(biāo)。當(dāng)時(shí)規(guī)范的電聲特性指標(biāo)，“是必要的，但不夠充分?！睋?jù)知，2008年關(guān)于體育場(chǎng)館的擴(kuò)聲聲學(xué)特性指標(biāo)已經(jīng)申請(qǐng)報(bào)批，其中就包含同語(yǔ)言清晰度有定量關(guān)系的語(yǔ)言傳遞指數(shù)STI的要求。電子三所主編的會(huì)議規(guī)范也包含定量語(yǔ)言清晰度的STI要求。3、體育場(chǎng)不考慮屋頂挑臺(tái)下觀眾席建聲混響，未按封閉空間進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)也是一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)。1991年德國(guó)斯圖加特奈卡足球場(chǎng)擴(kuò)建（容納觀眾706

6、30人，有頂座位18028個(gè)，無(wú)頂座位17579個(gè)，另有站臺(tái)可容35018個(gè)觀眾），由于彎曲的看臺(tái)屋頂，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)在空?qǐng)龊蜐M場(chǎng)時(shí)的混響時(shí)間分別達(dá)到4.7s和2.5s，這是完工后實(shí)測(cè)結(jié)果。因?yàn)榘惭b了380個(gè)RH/SR4型揚(yáng)聲器，均勻度極好，小于2dB。講解的語(yǔ)言清晰度也由此受到相應(yīng)影響。因此聽(tīng)眾席不能當(dāng)作露天來(lái)考慮。因?yàn)橛?jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)，是依據(jù)封閉空間ALcons%理念編程進(jìn)行的，所以體育場(chǎng)露天部分必須采用一個(gè)或n個(gè)面進(jìn)行封閉，封閉區(qū)吸聲系數(shù)=1。上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)于1997年建成，無(wú)建聲設(shè)計(jì)，又不宜采用集中布置。四周看臺(tái)高70米，“聲音傳播及其復(fù)雜，在任何一個(gè)位置都可聽(tīng)到來(lái)自四周和屋面的反射回來(lái)的延遲

7、時(shí)間達(dá)1-2s，300米直徑圓形看臺(tái)，形成多種聲聚焦。采用JBL52組中高音，32組超低音（亦進(jìn)行計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)，未封閉，無(wú)語(yǔ)言清晰度STI技術(shù)指標(biāo)）。技術(shù)指標(biāo)達(dá)到體育館一級(jí)，“在觀眾席較多的賽事中，擴(kuò)聲語(yǔ)言清晰度良好，放送音樂(lè)的音質(zhì)良好?！?001年廣州九運(yùn)會(huì)，8萬(wàn)人體育場(chǎng)無(wú)建聲設(shè)計(jì)，采用EV86只X-ARRAY揚(yáng)聲器系統(tǒng)。因?yàn)轭A(yù)先進(jìn)行分散布放現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，出現(xiàn)莫明其妙的混淆不清（梳狀濾波器干擾），語(yǔ)言不清晰，后改為兩組揚(yáng)聲器陣列，懸掛在主席臺(tái)兩側(cè)，采用大量DSP數(shù)字音頻處理器，使用多點(diǎn)調(diào)試技術(shù)，用了3個(gè)多月時(shí)間調(diào)試，在空?qǐng)鲇^眾席就能達(dá)到語(yǔ)言清晰，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到體育館一級(jí)。綜上簡(jiǎn)述，追根求源

8、，是語(yǔ)言清晰度設(shè)計(jì)理念早就發(fā)展了，我們的認(rèn)識(shí)跟不上；數(shù)字技術(shù)揚(yáng)聲器系統(tǒng)發(fā)展了，而未與設(shè)計(jì)理念相結(jié)合。當(dāng)然國(guó)內(nèi)亦有個(gè)別設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)者，采用語(yǔ)言清晰度理念進(jìn)行場(chǎng)館設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)亦制定有GB4939-85廳堂擴(kuò)聲特性測(cè)量方法中有“漢語(yǔ)清晰度測(cè)量方法打圈法”，GB/T14476-93客觀評(píng)價(jià)廳堂語(yǔ)言清晰度的“RASTI”法出臺(tái)。直到2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館技術(shù)處周云峰和中科院沈山豪教授參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提出體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度STI0.5（主要場(chǎng)館最大聲壓級(jí)107dB，平時(shí)95dB；一般場(chǎng)館最大聲壓級(jí)103dB，平時(shí)90dB）和一級(jí)聲學(xué)特性指標(biāo)的要求。使體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)上達(dá)到比較圓滿完善的程度。二、體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)的語(yǔ)言清

9、晰度的設(shè)計(jì)如何進(jìn)行體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度設(shè)計(jì)，就我們對(duì)輔音清晰度損失率百分比ALcons%理念的應(yīng)用實(shí)踐談一下我們的認(rèn)識(shí)。荷蘭聲學(xué)家Peutz歷經(jīng)十年，于1971年研究出的輔音清晰度損失率百分比ALcons%，是設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)廳堂場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度的理論依據(jù)。體育場(chǎng)館聲學(xué)設(shè)計(jì)，其實(shí)質(zhì)是語(yǔ)言清晰度設(shè)計(jì)，是體育場(chǎng)館電聲和建聲設(shè)計(jì)的核心。體育場(chǎng)館五項(xiàng)聲學(xué)技術(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)和多種功能應(yīng)用是圍繞保證語(yǔ)言清晰度的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的設(shè)備選取和優(yōu)化。體育場(chǎng)館聲學(xué)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，是由一個(gè)設(shè)計(jì)理念和四個(gè)設(shè)計(jì)，以及其他一些輔助設(shè)計(jì)組成。本文主要闡述體育場(chǎng)館輔音清晰度的設(shè)計(jì)理念，建聲設(shè)計(jì)、電聲設(shè)計(jì)、仿真模型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（即在設(shè)計(jì)階段檢驗(yàn)廳

10、堂聲學(xué)設(shè)計(jì)的語(yǔ)言清晰度和最大聲壓級(jí)的設(shè)計(jì)），以及為達(dá)到體育場(chǎng)館五項(xiàng)聲學(xué)特性指標(biāo)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)和對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)化和選取。1、輔音清晰度的設(shè)計(jì)理念輔音清晰度損失率百分比理論是荷蘭聲學(xué)家Peutz于1971年在美國(guó)聲學(xué)雜志上發(fā)表的，其概念是人們講話發(fā)聲的母音如a、i、u、e、o，比輔音如b、p、m、f等能量高6dB左右（即4倍），而輔音是比較短促的聲音，一般是20ms左右，母音則為90ms左右，所以，往往會(huì)出現(xiàn)因輔音聽(tīng)不清楚而影響語(yǔ)言清晰度的情況。輔音損失率越小，清晰度越高。式中，STI是語(yǔ)言傳輸指數(shù)，可評(píng)價(jià)體育場(chǎng)館的語(yǔ)言清晰度；ALcons%是輔音清晰度損失率百分比；D2是揚(yáng)聲器至最遠(yuǎn)觀眾席距離

11、；T60是體育場(chǎng)館建筑聲學(xué)混響時(shí)間；Q是揚(yáng)聲器的指向性因子；N是揚(yáng)聲器數(shù)量；是體育場(chǎng)館容積；M是臨界距離修正系數(shù)，一般取1，從公式、可以得出：真正實(shí)用于建聲和電聲設(shè)計(jì)的是公式。公式是清晰度和輔音清晰度損失率百分比的換算公式，用于測(cè)量。由公式、可知：（1）語(yǔ)言清晰度STI越高，ALcons%越小。一般取STI=0.45，即ALcons%=15%為語(yǔ)言清晰度的臨界值；若ALcons%15%，體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度將難以保證。2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館，要求STI0.5，即ALcons%11%，是較清晰的語(yǔ)言清晰度。（2）從輔音清晰度公式ALcons%來(lái)看，ALcons%是由建聲、電聲兩個(gè)專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

12、建聲的設(shè)計(jì)理念是：在V不變的情況下，建筑聲學(xué)T60越小越好；電聲的設(shè)計(jì)理念是：在揚(yáng)聲器至觀眾席距離D2不變的情況下，揚(yáng)聲器數(shù)量N越少，揚(yáng)聲器Q越高，ALcons%越小，語(yǔ)言清晰度STI越高。因此，電聲和建聲可綜合互補(bǔ)設(shè)計(jì)。例如，在長(zhǎng)混響時(shí)間T60（35s甚至更高）的環(huán)境條件下，可采用高Q值的揚(yáng)聲器并減少揚(yáng)聲器的數(shù)量N進(jìn)行補(bǔ)償（比如采用線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)）。既使在長(zhǎng)混響條件下，仍可保證體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度，就是最好的例子。2、體育場(chǎng)館建聲設(shè)計(jì)有效混響時(shí)間設(shè)計(jì)理念是前蘇聯(lián)人阿納卡切洛維奇在上世紀(jì)50年代提出的，經(jīng)歷50100個(gè)電影院系統(tǒng)的實(shí)踐，證明是成功的理念。我們也曾在國(guó)內(nèi)多個(gè)廳堂場(chǎng)館的實(shí)踐中證明了

13、它是先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。尤其是適合大空間容積，使用擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，我們?cè)诖诉M(jìn)行推薦。圖2 有效混響時(shí)間示意圖如圖2所示，T3即體育場(chǎng)館的賽賓混響時(shí)間，T為體育場(chǎng)館的有效混響時(shí)間。T=T1+T2式中，T1是幾何聲學(xué)概念，為0.15s；T2同賽賓理念一樣，是統(tǒng)計(jì)物理學(xué)概念。對(duì)語(yǔ)言清晰度理論的研究表明：采用有效混響時(shí)間的設(shè)計(jì)，混響曲線初始下降部分L越大，語(yǔ)言清晰度越高。體育場(chǎng)館建聲設(shè)計(jì)根據(jù)有效混響時(shí)間理念，我們認(rèn)為應(yīng)該是全吸聲、強(qiáng)吸聲、處處吸聲。關(guān)鍵要害是頂棚的吸聲，因?yàn)轫斉飶?qiáng)吸聲相當(dāng)于沒(méi)有頂棚一樣，不僅混響一下大為降低，而且混響曲線的雙折線、早/后期聲能比高，有益于提高建聲語(yǔ)言清晰度，而且在揚(yáng)聲器

14、馬道以下側(cè)墻基本上是前三次反射聲，應(yīng)該予以強(qiáng)吸聲。對(duì)于自然采光的體育館，尤為注意在滿足采光條件下，頂棚必須加大進(jìn)行強(qiáng)吸聲處理。法國(guó)巴黎圣丹尼斯法蘭西足球場(chǎng)，可容納8萬(wàn)人，是舉辦1998年法國(guó)足球世界杯賽事的主場(chǎng)地，具有頂篷結(jié)構(gòu)。頂篷進(jìn)行了建聲設(shè)計(jì)，頂蓬的底部的材料是由泥土、多孔金屬和石棉構(gòu)成。直達(dá)聲比例高，沒(méi)有明顯的來(lái)自頂蓬和空坐位的反射聲的干擾。采用了2種計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)軟件，利用EASE來(lái)進(jìn)行模擬分析，并使用了有虛擬聲場(chǎng)系統(tǒng)的CAD ACOUSTICS。采用了高Q值的揚(yáng)聲器，總計(jì)安裝188只NEXO/ALPHA音箱，分成36個(gè)陣列，均勻地吊掛于重達(dá)13000噸的頂蓬下面。每個(gè)陣列是由五個(gè)音箱

15、組成一串，兩個(gè)低音和三個(gè)中高音間隔排列。人民大會(huì)堂萬(wàn)人大會(huì)堂，V=93000立方米，1999年改造前T60=2.8秒，仍然由中科院聲學(xué)所進(jìn)行設(shè)計(jì)。觀眾廳的側(cè)墻和頂棚絕大部分表面均為高透過(guò)率的金屬穿孔板后覆吸聲材料，外觀基本不變，觀眾廳混響時(shí)間大為降低。主席臺(tái)的側(cè)墻和后墻采用大面積金屬穿孔板后覆吸聲材料的做法，降低混響時(shí)間，觀眾廳T60=1.59-1.64秒，主席臺(tái)T60=1.55-1.63秒。南開(kāi)大學(xué)體育館，根據(jù)體育館容積V=90000立方米，依照J(rèn)GJ/T131-2000體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測(cè)量規(guī)程南開(kāi)大學(xué)體育館屬于大于80000立方米容積，混響時(shí)間應(yīng)在1.51.9秒（滿場(chǎng)5001000HZ）。

16、聲學(xué)是由中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，頂棚采用大面積棋盤式吸聲結(jié)構(gòu)其上鋪設(shè)離心玻璃棉；球節(jié)點(diǎn)金屬網(wǎng)架以下四周側(cè)墻全部采用金屬厚板微穿孔敷設(shè)，離墻體50mm，比賽場(chǎng)地為木質(zhì)，籃球比賽用地板，主席臺(tái)全部軟椅，觀眾席及活動(dòng)坐席為硬板塑料椅，玻璃幕墻其上懸掛窗簾，經(jīng)估側(cè)混響時(shí)間T602秒，滿足設(shè)計(jì)要求。使用擴(kuò)聲系統(tǒng)，空?qǐng)鼍瓦_(dá)到語(yǔ)言清晰。3、體育場(chǎng)館電聲設(shè)計(jì)體育場(chǎng)館的語(yǔ)言清晰度電聲設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是揚(yáng)聲器系統(tǒng)類別的選取和數(shù)量的確定，實(shí)質(zhì)上就是選揚(yáng)聲器。這點(diǎn)尤為重要。國(guó)內(nèi)外名牌揚(yáng)聲器眾多，設(shè)計(jì)者應(yīng)依據(jù)公式輔音清晰度損失率百分比理念，按照體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度要求STI（換算成ALcons%），在體育場(chǎng)館建聲T60一定，揚(yáng)

17、聲器數(shù)量N盡量少（在保證覆蓋體育場(chǎng)館觀眾席的基礎(chǔ)上）的條件下，求出所需的揚(yáng)聲器指向性因數(shù)Q。（1）揚(yáng)聲器指向性因數(shù)Q值的大小可用公式直接算出。比如，若要求體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度STI0.45（即ALcons%15%），其Q值的大小可按下式計(jì)算：總之，依據(jù)清晰度的要求，在建聲、T60一定，電聲D2、N一定時(shí)，可求出揚(yáng)聲器系統(tǒng)的Q值。在揚(yáng)聲器數(shù)量N和指向性因數(shù)Q一定的情況下，可以選取自己需要的品牌。需要注意的是，T60如取指標(biāo)允許的上限值，Q值一定要留有充分的余地，取得比較高一些為好。（2）揚(yáng)聲器指向性因數(shù)Q值的大小，可從產(chǎn)品說(shuō)明書中選取。但是，多數(shù)產(chǎn)品的說(shuō)明書往往不標(biāo)注Q值，既使標(biāo)有，也是某一頻段的

18、平均值。在這種情況下，可以借助產(chǎn)品說(shuō)明書中標(biāo)注的DI指向性指數(shù)，因?yàn)镈I=10lgQ，所以用DI亦可算出Q值。另外，也可通過(guò)下式計(jì)算式中，是揚(yáng)聲器的水平指向性角度，是揚(yáng)聲器的垂直指向性角度。但是，這種計(jì)算值往往不準(zhǔn)確，僅供估算而已。（3）真正準(zhǔn)確的是計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的Q值頻響變化曲線。它是廠家的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，是搭建仿真模型的依據(jù)，因此應(yīng)該是很準(zhǔn)確的。我們關(guān)心的是500Hz、1000Hz、2000Hz的指向性因數(shù)Q值，因?yàn)樗鼈儗?duì)清晰度影響最大。一般體育場(chǎng)館的語(yǔ)言擴(kuò)聲系統(tǒng)，在聲源揚(yáng)聲器的Q值滿足要求，數(shù)量N最少，經(jīng)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)或計(jì)算出來(lái)的ALcons%值較小的情況下，就可采用；而容積大、

19、混響時(shí)間長(zhǎng)的，重要的體育場(chǎng)館，則采用性價(jià)比高的線陣列揚(yáng)聲器比較穩(wěn)妥。4、仿真模型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（1）仿真模型軟件的作用，實(shí)際上就是依據(jù)公式和公式，利用計(jì)算機(jī)編程，對(duì)體育場(chǎng)館內(nèi)的電聲和建聲綜合造成的語(yǔ)言清晰度和最大聲壓級(jí)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。因?yàn)橐罁?jù)理念是正確的，模型結(jié)構(gòu)建造得也比較準(zhǔn)確，仿真模型對(duì)體育場(chǎng)館的語(yǔ)言清晰度設(shè)計(jì)是具有很重要的參考價(jià)值的。借助仿真模型的幫助，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段，就能預(yù)測(cè)體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度的優(yōu)劣。為進(jìn)一步完善、改進(jìn)建聲和電聲設(shè)計(jì)方案提供充分的依據(jù)。尤其是在長(zhǎng)混響環(huán)境下，有純粹理論計(jì)算等無(wú)法預(yù)料其影響的梳狀濾波干擾出現(xiàn)的時(shí)候，仿真模型就更是確定、完善方案，預(yù)測(cè)其語(yǔ)言清晰度的關(guān)鍵、必要的

20、一步。（2）模型應(yīng)盡量建造得細(xì)致、準(zhǔn)確。模型細(xì)致、準(zhǔn)確的程度對(duì)仿真模型的意義主要表現(xiàn)在對(duì)體育場(chǎng)館空間容積和建聲混響時(shí)間T60的準(zhǔn)確度的影響上。（3）如果已知建聲設(shè)計(jì)，就可以根據(jù)體育場(chǎng)館空間容積內(nèi)各立面不同的面積，將吸聲材料布放得比較合理。如只知道要求的混響時(shí)間，就只能作一般的布放而已。（4）揚(yáng)聲器懸吊的要點(diǎn)在于，一般選在馬道位置上，否則揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)將受到影響。（5）對(duì)于體育場(chǎng)館建聲，一般應(yīng)取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 131-2000中相應(yīng)性質(zhì)場(chǎng)館相應(yīng)體積所對(duì)應(yīng)的，混響時(shí)間的上限，甚至可以在此基礎(chǔ)上留有一定的余量。原則上，在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)建聲取較惡劣的條件，長(zhǎng)一些混響時(shí)間T60；電聲采用Q值較高，N較

21、少的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。這樣的設(shè)計(jì)留有充分余地。建聲做得好，混響時(shí)間T60短，清晰度自然能夠符合要求；即使建聲未達(dá)標(biāo)或者超標(biāo)，因?yàn)橛须娐暤难a(bǔ)償，仍能保證體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度在可接受的范圍內(nèi)。（6）仿真模型設(shè)計(jì)，應(yīng)該具有：T60混響時(shí)間曲線，能明確顯示容積的大小及500Hz、1kHz混響時(shí)間值的曲線圖；體育場(chǎng)館模型結(jié)構(gòu)4D圖、立體圖等，應(yīng)能使人對(duì)體育場(chǎng)館結(jié)構(gòu)體形、揚(yáng)聲器布置一目了然；語(yǔ)言清晰度曲線，應(yīng)具有500Hz、1KHz、2kHz的STI圖、ALcons%圖；最大聲壓級(jí)曲線，應(yīng)具有125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz的曲線圖；通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模型設(shè)計(jì)得出的，語(yǔ)言清晰度、最大聲

22、壓級(jí)、聲場(chǎng)均勻度等技術(shù)指標(biāo)的驗(yàn)證結(jié)論。淄博體育場(chǎng)整個(gè)體育場(chǎng)的建筑面積約為70920平方米左右，四周看臺(tái)共設(shè)44100個(gè)座席，固定座席40000人，臨時(shí)座席4100人。方案設(shè)計(jì)時(shí)，利用EASE4.1設(shè)計(jì)軟件，對(duì)體育場(chǎng)進(jìn)行封閉空間作圖處理，混響時(shí)間按T60=4秒模擬，線陣列集中懸掛擴(kuò)聲，使其滿足語(yǔ)言清晰度指標(biāo)。采用34只PROSO/FL-2揚(yáng)聲器分為6組，每組8-10只，覆蓋觀眾席區(qū)域；10只PROSO/FL-2揚(yáng)聲器為1組，覆蓋比賽場(chǎng)地區(qū)域；16只PROSO/M1.0揚(yáng)聲器作為挑臺(tái)下補(bǔ)聲使用；4只PROSO/FL-12揚(yáng)聲器作為主席臺(tái)返送使用。擴(kuò)聲系統(tǒng)安裝調(diào)試后經(jīng)“山東省電子產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)所”檢測(cè)

23、，各項(xiàng)指標(biāo)如下：指標(biāo)測(cè)點(diǎn)數(shù)結(jié)果語(yǔ)言傳輸指數(shù)100平均值0.55最大聲壓級(jí)109平均值97dB聲場(chǎng)不均勻度3438dB（1000Hz），10dB（4000Hz）傳輸頻率特性109以250Hz-4000Hz的平均聲壓級(jí)為0dB，變化范圍-4+4dB傳聲增益109250Hz-4000Hz平均-11dB系統(tǒng)噪聲不產(chǎn)生明顯可覺(jué)察的噪聲干擾5、為達(dá)到體育場(chǎng)館五項(xiàng)聲學(xué)特性指標(biāo)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)和對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)化和選取五項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)，是保證體育場(chǎng)館語(yǔ)言清晰度的必要條件，其實(shí)質(zhì)也是語(yǔ)言清晰度設(shè)計(jì)。5.1 最大聲壓級(jí)首先，要明確是在重放而不是擴(kuò)聲的情況下的測(cè)量。第二，只要距揚(yáng)聲器最遠(yuǎn)觀眾席的直達(dá)聲壓級(jí)符合要求即

24、可。第三，寬頻帶粉紅噪聲的峰值因數(shù)一般取6dB。廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50371-2006）將最大聲壓級(jí)定義為最大峰值聲壓級(jí)的平均值。以峰值因數(shù)（1.82.2）限制的額定通帶粉紅噪聲為信號(hào)源，其最大峰值聲壓級(jí)為RMS（有效值）聲壓級(jí)的長(zhǎng)期平均值，加上20倍的，以10為底峰值因數(shù)的對(duì)數(shù)，即：另外，必須考慮功放至揚(yáng)聲器之間線路損耗：盡量選取傳輸電阻小，電流容量大的電纜；使功放功率大于揚(yáng)聲器功率（計(jì)入線路電纜損耗）。這樣不僅能保證觀眾席的最大聲壓級(jí)，而且可以保障瞬態(tài)音質(zhì)。5.2 傳輸頻率特性（1）應(yīng)盡量選取頻率響應(yīng)特性曲線平坦的傳聲器、揚(yáng)聲器組，尤其是揚(yáng)聲器組，以選取恒指向性頻率響應(yīng)的為好。（

25、2）擴(kuò)聲系統(tǒng)電氣系統(tǒng)特性指標(biāo)應(yīng)符合要求。（3）擴(kuò)聲系統(tǒng)中，每一支主揚(yáng)聲器之前都有一組數(shù)字音頻處理器DSP與之對(duì)應(yīng)，其中應(yīng)具有音量、分頻、壓限、均衡、參數(shù)均衡、延時(shí)、位相等功能模塊可供使用，以便調(diào)整揚(yáng)聲器覆蓋的觀眾席聲場(chǎng)，保證其頻率響應(yīng)達(dá)到要求。5.3 傳聲增益保證擴(kuò)聲系統(tǒng)的穩(wěn)定性是保證語(yǔ)言清晰度的前提：（1）傳聲器可選用指向性可變傳聲器，可根據(jù)體育場(chǎng)館內(nèi)的具體情況使用不同的指向方式。（2）利用自動(dòng)混音臺(tái)8入/1出或串聯(lián)使用的功能，保證無(wú)論有多少路輸入，始終只有一路輸出給調(diào)音臺(tái)。此外，混音臺(tái)應(yīng)具有NOM功能，即當(dāng)有人插話，發(fā)言人數(shù)增加時(shí)，其輸出電平按10lgNOM衰減，從而保證體育場(chǎng)館觀眾席聲壓級(jí)基本不變。（3）選配具有數(shù)量可選取的多抑制點(diǎn)的自動(dòng)反饋抑制器AFS，如2入/2出的DFR-22EQ等，可抑制任何惡劣建聲造成的反饋嘯叫，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。建議將AFS插入調(diào)音臺(tái)編組使用，這樣既可抑制嘯叫，又不影響重放音樂(lè)音質(zhì)。（4）為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每路功放都要有C/L（壓/限）功能，能夠