揚(yáng)聲器的安放位置及聲場(chǎng)的設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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揚(yáng)聲器的安放位置及聲場(chǎng)的設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器的安放位置及聲場(chǎng)的設(shè)計(jì)/NUMPAGES7揚(yáng)聲器的安放位置及聲場(chǎng)的設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器的安放位置及聲場(chǎng)的設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器的安放位置及聲場(chǎng)的設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器最理想的安放位置應(yīng)該是覆蓋區(qū)內(nèi)的任何位置都能聽到相同的響度和清晰度的音響。因此必須注意,根椐建筑物的功能、體型、空間高度及布局等因素,可分為集中供聲、分散供聲和分供聲三種供聲方案。良好的公共廣播工程應(yīng)能有效地控制揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)分布鞋和滿足投射距離的聲壓級(jí)要求揚(yáng)聲器系統(tǒng):揚(yáng)聲器系統(tǒng)要求整個(gè)系統(tǒng)的匹配,同時(shí)其位置的選擇也要切合實(shí)際。禮堂、劇場(chǎng)、歌舞廳音色,而揚(yáng)聲器一般用大功率音箱:而公共廣播系統(tǒng),由于它對(duì)音色要求不高,一般用3W-6W在天花喇叭即好。公共廣播系統(tǒng)設(shè)通常都從聲揚(yáng)開始(即揚(yáng)聲器的放置位置),然后再向后推動(dòng)功率放大器、聲處理系統(tǒng),調(diào)音臺(tái)、直至筒和其他音源。這種逐步向后、推進(jìn)的設(shè)計(jì)步驟是十分必然的。因?yàn)槁晥?chǎng)設(shè)計(jì)是滿足系統(tǒng)功能和音響效果的基礎(chǔ),它涉及揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)行功率和信號(hào)途徑等。只有確定揚(yáng)聲器系統(tǒng)才能進(jìn)行功率放大器驅(qū)勸功率的計(jì)算和驅(qū)動(dòng)信號(hào)途徑的確定,然后再根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率的分配方案進(jìn)一步確定信號(hào)處理方案和調(diào)音臺(tái)的造型等。聲場(chǎng)聲場(chǎng)設(shè)設(shè)是公共廣播系統(tǒng)的基礎(chǔ),涉及系統(tǒng)最終的音響效果,但也是非常復(fù)雜繁瑣的工作。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)飛躍發(fā)展,現(xiàn)在可采用EASE3.0以上的版本的聲學(xué)軟件工具進(jìn)行計(jì)算,最終可獲得滿足預(yù)期要求的聲場(chǎng)設(shè)計(jì)報(bào)告。聲揚(yáng)設(shè)計(jì)過程可能需要反復(fù)多次才能達(dá)到要求。(圖1)是聲場(chǎng)設(shè)計(jì)的流程式圖.圖1聲揚(yáng)設(shè)計(jì)流程圖a)集中供聲顧名思議是把一組揚(yáng)聲器集中安裝在一個(gè)固定位置上的供聲系統(tǒng)。對(duì)于舞臺(tái)劇場(chǎng)或多功能廳來說,揚(yáng)聲器組通常安裝在靠自然聲源的舞臺(tái)臺(tái)上方左右兩側(cè)(三路揚(yáng)聲器系統(tǒng)可分為左右三組成安裝)如圖2和圖3所示。由于聲音來自舞臺(tái)方向,與觀眾的視聽方向一致,聽感自然。為使全部觀眾區(qū)聲場(chǎng)均勻,揚(yáng)聲器應(yīng)置于較高的信置。為克服前幾排觀眾區(qū)“頭頂感”聲像,可在臺(tái)口兩側(cè)或臺(tái)唇部位設(shè)置若干小功率輔助揚(yáng)聲器,利用哈斯效應(yīng)解決前區(qū)觀眾聲像一致的問題。對(duì)四面均有觀眾區(qū)的大型體育館或大型廳堂,揚(yáng)聲器系統(tǒng)通常以一種“聲塔”形式的陣列組合吊在大廳中央。利用揚(yáng)聲器指向特性即偏軸方向的聲壓隨角增大而逐漸減少的特性聲場(chǎng)達(dá)到互補(bǔ)的結(jié)果。如果揚(yáng)聲器位置得當(dāng),可使聲場(chǎng)更為均勻,如圖5所示。集中供聲的優(yōu)點(diǎn)是聲像一致,聽感自然,揚(yáng)聲器之間的聲波干擾小,聲音清晰度高。缺點(diǎn)是對(duì)于形狀復(fù)雜,又有多層樓廳和眺臺(tái)的廳堂,聲場(chǎng)不易做得均勻,狹長(zhǎng)的廳堂,由于投身距離遠(yuǎn),后座觀眾區(qū)的聲壓級(jí)可能會(huì)偏低。為此,可利用強(qiáng)指向性的遠(yuǎn)投射揚(yáng)聲器來增強(qiáng)后部觀眾區(qū)的聲壓級(jí)以及在眺臺(tái)下面的聲影區(qū)適當(dāng)增設(shè)幾個(gè)補(bǔ)聲揚(yáng)聲器,增加這部分區(qū)域的直達(dá)聲和聲壓級(jí),抑制混響聲的影響,提高聲音的清晰度。b)分散式供聲對(duì)于無法采用集中供聲的大型或狹長(zhǎng)高度又不高(低于6米)或空間結(jié)構(gòu)可分為幾部分的大廳,以及對(duì)于難以獲得好的語言清晰度的混響時(shí)間較長(zhǎng)的大型禮堂,可采用分散式的供聲。分散式供聲有兩種形式:一種是以天花喇叭揚(yáng)聲器為供聲單元的分散式供聲,如圖6所示。另一種小功率音柱或音箱(功率為25W-60W)為供聲單元的分散式供聲系統(tǒng)。分散式供聲系統(tǒng)能獲得均勻的聲場(chǎng),并由于揚(yáng)聲器與聽眾之間的距離較近,可保持較高的直達(dá)聲與混響聲的聲能比。所以在混響時(shí)間較長(zhǎng)的條件下也能獲得較高的清晰度,并且不容易發(fā)生回聲問題。吊頂天花板揚(yáng)聲器大都是口徑為130mm-160mm(5寸-6.5寸)的3W-6W中頻紙盆揚(yáng)聲器,最大聲壓級(jí)為90-93db,1m,適合播放語言節(jié)目,高音與低音與抵音性能較差。天花板揚(yáng)聲器的布局設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)服務(wù)區(qū)域的體形和空間設(shè)計(jì),環(huán)境噪聲和揚(yáng)聲器的最大壓級(jí)等參數(shù)綜合考慮。圖7是揚(yáng)聲器的指向角a=90圓錐形方向圖的服務(wù)區(qū)計(jì)算圖。單元天花板揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)所覆蓋S1為:

S1=0.785[2(H-1.5)tga]2(m2)

當(dāng)a=90時(shí),(1)式可簡(jiǎn)化為:

S1=0.785[a(H-1.5)]2(m2)

如果需要覆蓋的面積為S,按80%的覆蓋分布,需要的揚(yáng)聲器總數(shù)量N為:

N=S/S1

上式中:S為聲揚(yáng)聲覆蓋的總面積,單位為m2

S1為單個(gè)揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)覆蓋面積。單位為m2

H為天花喇叭離地面的高度,單位為m2

小功率天花板揚(yáng)聲器常用于空間高度H不大于5-6m的會(huì)場(chǎng)或公共場(chǎng)所,例如在一個(gè)高度H=4m環(huán)境噪聲為45db(A)的會(huì)場(chǎng)采用天花板揚(yáng)聲器分散式供聲時(shí),可選用靈敏度為86db,1W,1m左右的,額定功率為3W的天花板揚(yáng)聲器。為使聽眾能獲得良好清晰度,要求聽眾處的直達(dá)聲聲壓級(jí)高于環(huán)境噪聲聲壓級(jí)25db,即45db+25db=70db。3W揚(yáng)聲器在離揚(yáng)聲器口1m處的最大聲壓級(jí)為86+4.8db(3W功率衰減為-8db因此到達(dá)

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