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多功能报告厅的扩声系统设计 1970/01/01 19:08 点击:760 / 回复:0
潘立超,孟 克
1. 南京大学声学研究所江苏南京210008;2.山东人民广播电台 山东 济南 250011
[摘 要]讨论了一种多功能报告厅扩声系统设计的实现模式,它类似剧场三声道扩声系统方式,但使用目的和操作方式略有不同,它最大程度实现了报告厅扩声系统中对清晰度、声像、多通道资料播放等的技术要求,比较适合高档、多媒体和带有远程会议的系统需求。此外还讨论了扩声系统中常见的几个概念性问题。
[关键词]报告厅扩声;声场;系统设计
1 引言
    随着国家建设和发展的需要,越来越多的企事业单位修(新)建了报告厅,由于新技术和
新产品的不断出现,特别是多媒体和远程网络技术的出现,报告厅的扩声也从原来仅仅满足
语言清晰度的要求朝着多功能、多元化方向发展来适应和配合新技术的功能实现。在报告厅
的若干系统里,扩声系统的地位和投资正逐步减少。由于在报告厅里,扩声系统是最基本的
系统,不管怎样,与声音有关的内容都是通过扩声系统播放出来,重新理解和探讨报告厅的
扩声模式和技术要求是有意义的,所以,怎样更好的发挥扩声系统的作用并适应和配合好其
他系统的功能和要求是声频和系统集成设计人员面临的一个问题,笔者根据多功能报告厅
的扩声特点,对其系统结构设计、声场设计作了一个尝试,并成功的用于工程设计中。
2 多功能报告厅的功能
    一个完整的多功能报告厅一般具有报告、新闻发布、小型文艺演出等功能;
    系统配备有:扩声系统、显示系统、会议系统(含表决、同传)、网络系统、可视远程会议(教育)系统、集中控制系统[1]、信号交换系统、灯光系统(满足小型演出、会议专用照明、摄像色温和照度等多模式要求)。下面主要讨论扩声的声场设计和系统的实现方式。
3 扩声系统设计要求
    与所有扩声系统设计要求一样,它需具备:良好的清晰度和可懂度、符合国家相关的声
场标准、声像一致、良好的音质和音色。特别在高级报告厅里,声像一致和良好的音色非常重要。
   报告厅的扩声声场特点为:声像一般不移动;除多通道媒体资料播放和多通道远程视频
信号(如VOD点播等)以及多通道音乐扩声外,大部分以语言扩声为主,这样,可以使用比多通道语言清晰度更高的单通道扩声方式。
针对报告厅的这种特点,扬声器系统的投射可由2部分组成:
(1)以语言为主的单点中央单通道扩声模式,并辅以左右拉声像音箱组成高质量的扩声系统,它有很好的声像定位和比多通道更高的语言清晰度。
    (2)以媒体和音乐信号的多声道扩声模式,并辅以左右拉声像音箱组成的多声道扩声系
统(如双声道或5.1多声道)。
4 扩声系统设计
    根据以上分析,以双声道为例来说明系统和声场的实现。图1是一种实现方案。
    (1)声场设计
    中央声道(主要用于语言扩声)扬声器按常规设计,全场覆盖,可安装在声桥中央;左右
两边各安装一只拉声像扬声器作为辅助扩声用(小音量);左右双声道的音箱可安装在台口
声桥的左右两端,可全场覆盖,拉声像扬声器可与中央声道的拉声像扬声器兼用(或作为前
场左右主扩声音箱),这样就组成了3通道的扬声器扩声模式。
    (2)系统构成设计
    有多种方式实现系统对声场的控制和信号分配,图1是利用数字处理器实现的方案,处
理器预置3种扩声模式:语言、音乐(双声道模式)、混合模式,它适合3种不同扩声情况,操作员只要在处理器面板选择模式就可以了(或利用计算机软件控制来选择);直接利用调音
台的编组,也能实现上述功能,在此不祥述了。
    (3)其它
    图1中,为保证主席台的扩声效果,固定吊装了一对专用主席台扩声音箱;为保证音乐
的低音效果,在声桥处安装了一对超低音箱。
5 其它问题的讨论
    (1)混响时间。大部分人在报告厅的建声设计中,从清晰度的角度考虑,混响时间一般控制在1s以内,这是没有问题的。但从音色的控制角度上,笔者认为偏短,特别是在更短的混响时间情况下(大部分情况),扩声声音比较干,不太自然,一般处理的方法是加人人工混响。由于音乐厅的建声设计是利用自然混响来修饰无扩声系统的演奏声音的,和人工混响的区别是:一个是多面的反射结果,一个仅是几点(扬声器系统)的模拟反射结果(包括早期反射声),它们在听感上有较大的区别。所以,适当的增加混响时间对改善音质是有好处的,这和人工混响在听感上有本质的区别,且不会影响清晰度。
    (2)均衡器的使用。很多人试图利用均衡器来改善厅堂扩声的频率传递特性,这在概念
 亡不对,实际也基本行不通。在一个扩声的声场里,厅堂各点的频率传递特性与2个因素有关,一个是厅堂自身的传递特性(仅与建声有关);一个是扩声系统的传递特性。在厅堂的各点,它自身的传递特性一般是不同的,所以,无法通过扩声系统的传递特性来改善整个声场的传递特性,严格说,均衡器只能改善扬声器系统的频率响应。所以,房间均衡器的提法不准确。另外,扩声系统一旦调试完毕,调音师一般不允许改动调音台以后的设备(它由系统工程师来管理,数字处理器的模式调用除外),与后级有关的机柜应锁死。
(3)反馈抑制器的使用。目前,常用的反馈抑制器有两种,一种是移频器,一种是多点窄带带阻滤波器(可频率自动跟踪)。常用的是后者,现主要讨论其使用情况。首先,有3个原则


图1 扩声系统构成框图
需要确认:①反馈抑制器对直达声不起作用的,它只能带来系统更多的失真;②反馈抑制器
只能在混响声场中对窄带尖峰起作用(厅堂中不同位置可能中心频率不同),而窄带尖峰一
般是厅堂建筑结构的某些缺陷或太差的扬声器引起的(如果是宽带引起的反馈就不需要反
馈抑制器‘”);③扩声系统的这种正反馈来自传声器,所以其使用应该插入传声器编组里,而不是串人系统里。承认这3个使用原则,一般正常情况所需使用反馈抑制器。
    (4)重要区域的扩声处理。重要区域是指厅堂场馆的主席台等,主席台是重要人物和演
讲者的听音区域,虽然在国家的有关扩声声场标准里没有规定,但不言而喻,此区域的听感
是极其重要的。用返送音箱(放置地面)对主席台扩声是不正确的,应该采取固定安装方式对
整个主席台区域进行扩声。
6 结束语
    对多功能报告厅的扩声系统提出了一种设计模式,它和剧场的三声道扩声方式在系统
结构上类似,但使用方式和意义不同,在报告厅里,声像一般是固定的,只有在资料或节目播放时才可能使用多通道,在系统操作上和传统方式相同,这是和剧场多声道扩声的差别所
文章:mobedu [1970/01/01 19:08]
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