樓宇智能化技術第10章課件

1、本章導讀 智能樓宇中的背景音樂廣播、火災緊急廣播、各種會議和娛樂設施都用到聲頻系統(tǒng)，合理設置這些系統(tǒng)，就成了實現(xiàn)智能樓宇“安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的辦公環(huán)境”必不可少的條件。 本章著重敘述聲音響度的擴大、聲音的加工美化以及應用于室內(nèi)的擴聲系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)和會議系統(tǒng)。本章目錄第10章 聲頻應用技術本章導讀10.1 擴聲系統(tǒng)10.1.1 擴聲系統(tǒng)的組成和主要技術指標10.1.2 音質(zhì)評價簡介10.1.3 擴聲系統(tǒng)的主要設備10.1.4 智能樓宇擴聲系統(tǒng)設計10.1.5 多功能廳擴聲系統(tǒng)10.2 公共及緊急廣播系統(tǒng)10.2.1 公共廣播系統(tǒng)的特點及其組成10.2.2 緊急廣播系統(tǒng)的特點

2、及其組成10.2.3 多功能公共廣播系統(tǒng)10.2.4 公共及緊急廣播系統(tǒng)的數(shù)字化技術10.3會議系統(tǒng)10.3.1 基本會議系統(tǒng)10.3.2 同聲傳譯系統(tǒng)10.3.3 智能會議系統(tǒng)10.4 某省人大會堂擴聲系統(tǒng)設計10.4.1系統(tǒng)要求10.4.2揚聲器系統(tǒng)布局10.4.3揚聲器選型10.4.4系統(tǒng)配置復習題與思考題10.1 擴聲系統(tǒng)10.1.1 擴聲系統(tǒng)的組成和主要技術指標 擴聲系統(tǒng)包括音源及聲學環(huán)境、調(diào)音臺、功率放大器、揚聲器及其聲學環(huán)境等4部分 2.擴聲系統(tǒng)的主要技術指標 (1)最大聲壓級Lm (2)傳聲增益G 3. 聲場不均勻度4. 傳輸頻率特性5. 系統(tǒng)噪聲6. 總噪聲7. 系統(tǒng)失真8.

3、 語言傳輸指數(shù)（ST1）和快速語言傳輸指數(shù)（RAST1）9. 漢語清晰度10.1.2 音質(zhì)評價簡介(1)立體感 即聲音有層次、有方位、有空間感和距離感、失真小、動態(tài)范圍大。(2)豐滿 即聲音厚實、圓潤、有足夠的響度和亮度、中高頻不缺、低頻及中頻能量充足、混響聲適中、失真小、瞬態(tài)響應好。(3)噪聲水平 噪聲水平低，能提高樂聲和語言的清晰度、擴大聲音的動態(tài)范圍，是保真度的重要指標之一。(4)親切感 即響應合適、混響適度、音域?qū)拸V、失真小、噪聲低、聲音清晰、自然流暢。聽音感覺親切、自然、有如身臨其境。 10.1.3 擴聲系統(tǒng)的主要設備揚聲器是一個電聲換能器，其主要特性有靈敏度、額定功率、頻率響應、阻

4、抗、指向性、非線性畸變和瞬態(tài)畸變等 組合揚聲器 組合揚聲器是由多個單元裝在同一箱體內(nèi) 聲柱的結構與指向性 全頻音箱的結構與頻響曲線 傳聲器 傳聲器俗稱話筒、麥克風等，會議發(fā)言所用傳聲器又稱為送話器，它是聲-電轉換器件 傳聲器的技術特性主要有:靈敏度、頻率響應、指向性、等效噪聲和輸出阻抗等 調(diào)音臺 調(diào)音臺是一個一體化的設備，它內(nèi)部包括多路（通道）基本相同的電路（每路包含前置混音放大器、頻率均衡與濾波器）和輸出網(wǎng)絡等基本部分,可對每通道的輸入信號作細致的調(diào)整。 調(diào)音臺實物圖 功率放大器 功率放大器的主要參數(shù)1）額定輸出功率：功率放大器的額定輸出功率是指接上額定負載時在一定失真度（例如0.1% 以內(nèi)

5、的最大輸出功率。2）頻率響應特性圖：功率放大器對聲頻的幅頻特性。專業(yè)的功率放大器的頻率特性一般都應優(yōu)于20Hz20kHz，0.5dB。3）失真：由于功率放大器中的非線性元件引起的非線性失真稱諧波失真。專業(yè)功率放大器諧波失真是指在額定輸出時的值。一般諧波失真都很少，通常優(yōu)于0.1%。此外，還有互調(diào)失真，瞬態(tài)失真和交越失真等也是功率放大器的指標。4）輸出阻抗：功率放大器的輸出阻抗是指功率放大器能長期工作，并能使負載獲得最大輸出功率的匹配阻抗。由于專業(yè)功率放大器絕大多數(shù)都是采用固體器件，因而輸出阻抗低而范圍大，一般可從28。5）信噪比（S/N）=20lg(額定輸出電/噪聲電壓) 專業(yè)功率放大器的S/

6、N值要求大于100dB。 聲頻信號處理設備 (1)壓限器 壓限器（C/L）是壓縮限制器的簡稱。它的作用是對輸入信號的幅值進行壓縮和限制。 (2)均衡器 均衡器（EQ）是用來調(diào)校幅頻特性的設備。 (3)延時器和混響器 在擴聲系統(tǒng)中，延時器主要是用來克服回聲和多重聲、提高清晰度和解決音源與聲像統(tǒng)一的重要設備 (4)聲音激勵器 聲音信號通過聲音激勵器后產(chǎn)生足夠的諧波激勵功率，再經(jīng)過功放，就使輸出聲音信號有了豐富可調(diào)的諧波（泛音）。 (5)反饋抑制器 聲反饋是使擴聲系統(tǒng)傳聲增益降低、系統(tǒng)失真增加，并使系統(tǒng)穩(wěn)定性變壞的主要原因。 (6)電子分頻器 完成分頻段作用的就是分頻器。 聲頻信號處理設備 電子分頻

7、器的應用示意圖 應用延時器的例子 10.1.4 智能樓宇擴聲系統(tǒng)設計1.確定擴聲系統(tǒng)的聲學特性參數(shù)指標2.降噪處理3.最佳混響時間的選擇4.各類室內(nèi)擴聲系統(tǒng)揚聲器的布置5.選定擴聲系統(tǒng)設備方案6.揚聲器總功率的計算7.功率放大器輸出功率的確定8.擴聲系統(tǒng)的計算機輔助設計（CAD）噪聲評價曲線 眾所周知，噪聲是普遍存在的，而且把噪聲完全消除和隔絕也是不可能的，只能加以控制。通常用國標標準組織（ISO）推薦的噪聲評價曲線（稱為NR曲線）表征噪聲標準。這是一組NR值從0130的噪聲評價曲線，NR曲線是一條表示在不同頻率時，相等的噪聲聲壓級的連線。在NR曲線上，可見高頻噪聲比低聲噪聲對人們的影響要嚴重

8、些。 最佳混響時間的選擇 各類用途的房間（廳堂）的最佳混響時間與容積的關系，從圖中可見，最佳混響時間是有一定范圍的 表10-1 最佳混響時間推薦值（500Hz）廳堂用途混響時間/s廳堂用途混響時間/s電影院、會議廳電影院演講、戲劇、話劇歌劇、音樂廳多功能廳堂1.01.20.81.21.01.41.51.81.31.5電視演播廳語言錄音（播音）音樂錄音（播音）電話會議多功能體育館0.80.90.40.51.21.50.30.4小于2室內(nèi)擴聲系統(tǒng)揚聲器的布置 揚聲器與傳聲器的相對位置 室內(nèi)揚聲器布置方式 典型擴聲系統(tǒng)組成 這是一套較為完整的擴聲系統(tǒng)設備。它包括音源、調(diào)音臺、聽眾席擴聲設備、舞臺監(jiān)聽

9、設備和控制室監(jiān)聽設備等五大部分 10.1.5 多功能廳擴聲系統(tǒng)所謂多功能廳就是指可滿足會議、歌舞及小型文藝演出需要的廳堂。據(jù)此擴聲系統(tǒng)就應同時滿足語言和音樂兼用的要求.下圖為某多功能廳的擴聲系統(tǒng)原理圖 .10.2 公共及緊急廣播系統(tǒng)10.2.1 公共廣播系統(tǒng)的特點及其組成圖示為基本公共廣播系統(tǒng)設備框圖。圖中，時間控制器控制定時自動播出，信號發(fā)生器在開始播放節(jié)目或開始業(yè)務廣播前發(fā)出預告信號，監(jiān)聽器監(jiān)聽各分區(qū)播出情況，揚聲器選擇器為手動控制分區(qū)播出。10.2.2 緊急廣播系統(tǒng)的特點及其組成緊急廣播系統(tǒng)又稱火災應急廣播系統(tǒng)，主要在發(fā)生火災及其他災難事故時，用于發(fā)布警報、指導人群的疏散、事故警報的解釋

10、、警報解除和統(tǒng)一指揮等.緊急廣播系統(tǒng)應在消防控制室(中心)控制，并能實現(xiàn)自動播音(與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，分區(qū)播發(fā)預定的錄音)和手動播音兩種方式火災應急廣播強切示意圖 10.2.3 多功能公共廣播系統(tǒng)圖示是多功能公共廣播系統(tǒng)原理框圖。它較基本公共廣播系統(tǒng)增加報警矩陣、分區(qū)強插、分區(qū)尋呼、電話接口以及主/備用功放切換、應急電源等環(huán)節(jié)。 10.2.4 公共及緊急廣播系統(tǒng)的數(shù)字化技術公共廣播系統(tǒng)數(shù)字化技術有兩個方面的內(nèi)容：其一是音頻信號處理和管理的計算機化，把整個公共廣播系統(tǒng)全盤置于計算機管理之下。其二是傳輸?shù)臄?shù)字化和網(wǎng)絡化，最終構建一個新型的智能化公共廣播系統(tǒng) 網(wǎng)絡數(shù)字揚聲器 網(wǎng)絡數(shù)字揚聲器是一個

11、能從網(wǎng)絡接收音頻數(shù)據(jù)流并解碼播放的數(shù)字終端。它由網(wǎng)絡控制、CPU（解壓解碼）、D/A、功放、揚聲器等幾部分組成 10.3會議系統(tǒng)10.3.1 基本會議系統(tǒng)圖示為基本會議系統(tǒng)?；緯h系統(tǒng)通常由控制主機，主席機（或稱主席單元）和代表機（或稱代表單元）組成。10.3.2 同聲傳譯系統(tǒng)在需要將一種語言同時翻譯成兩種或兩種以上語言的會議廳，應設置同聲傳譯系統(tǒng)。在這種情況下，同聲傳譯系統(tǒng)是會議系統(tǒng)的一個組成部分，通常從信號輸送方式考慮可分為有線和無線兩種，從語言和傳譯方式考慮又可分為直接和二次傳譯兩種。二次翻譯的同聲傳譯系統(tǒng)框圖 三種語言的有線同聲傳譯系統(tǒng)框圖 紅外線同聲傳譯系統(tǒng) 紅外線同聲傳譯系統(tǒng)是無

12、線輸送方式之一。紅外線同聲傳譯系統(tǒng)音質(zhì)好，保密性強，接收穩(wěn)定，安裝方便，是目前無線同聲傳譯最為常用的系統(tǒng)。 10.3.3 智能會議系統(tǒng)設備包括：發(fā)言系統(tǒng)、紅外線同聲傳譯系統(tǒng)、投票表決系統(tǒng)、視像會議系統(tǒng)、會場擴聲系統(tǒng)及門禁系統(tǒng)，所有配置的設備可以滿足一個大型的國際性會議順利有序地進行 10.4 某省人大會堂擴聲系統(tǒng)設計擴聲系統(tǒng)揚聲器的布局，采用集中式并采用目前先進的空間成像系統(tǒng)SISTM（Spatial Image System）方式，這種揚聲器分布方式與傳統(tǒng)的單聲道、雙聲道、三聲道方式比較有較高的語言可懂度、更加清晰準確的聲像定位，聲像可隨舞臺上視覺提示而移動，是三維空間聲像效果，即有左、中、右聲像移動效果，又有良好的聲像深度感，這一技術的使用，特別是對某省人大會堂的擴聲質(zhì)量和音