报告厅扩声系统设计说明学士学位论文.doc

报告厅设计方案目 录一、扩声系统设计说明21.1、设计概述21.2、功能定位:21.3、设计理念21.4、设计原则31.5、设计依据41.6、设计标准51.7、本设计方案特点61.8、厅堂声学环境的要求和建议81.9、扩声系统的重要性101.10、扩声控制室环境和配电要求10二、扬声器的选型及扩声系统的组成122.1、扬声器的选型122.2、扩声系统的组成:12三、扬声器布局设计143.1、多功能会议中心扬声器布局设计14 一、扩声系统设计说明1.1、设计概述随着经济不断开放和发展，具有高水准、符合国际标准的服务接待场所越显不足，公司领导高瞻远瞩，审时度势，在该地区打造出了国际现代水准的大厦，作为一座有代表意义的形象大厦，对地区的形象有着高度的重视，对各系统的软硬件要求相当的高，系统工作的先进性、稳定性、可靠性、安全性、兼容性、扩充性 是系统设计时必须予以充分全面的考虑，系统应用的 智能化和操作的简易性也是系统设计时必须予以充分的考虑。 根据我方技术人员对系统建筑结构图纸/各会议室使用功能/装饰要求（主要是建声方面），在完全满足甲方的所有要求的情况下，对此音视频系统工程进行全方面精心设计，将此系统的音频系统按照GYJ25-86厅堂扩声系统声学特性指标，整个工程都将按照声学标准达到国家语言和音乐兼用的扩声一级标准实施完成，建成1套先进/稳定/可靠/优越的系统，保持系统在10-20年内不落伍。1.2、功能定位:满足各种音乐会、周年活动、歌舞等文艺表演的扩声需求；满足各种大型会议、报告会、学术交流、新闻发布会的扩声需求；满足电视台、电影放映、电台对各种文艺节目的直播和录播的接口预留的基本需要；1.3、设计理念通过对多功能厅建筑图纸认真消化和国外相关工程扩声系统布局方案的详细分析，并参考国内成功案例的设计方案。综合各方面的经验，我们确定多功能厅的基本设计理念如下：第一、服务于“声音艺术”的扩声系统的核心目标，实现高质量声音重放和还原。基于对人听觉生理及心理特性的研究成果，如何在观演建筑中让所有观众能获得“自然”、“真实”、“优美”的听觉艺术享受是建筑声学和电声学研究者与设计者所共同关注的问题。也是我们设计所追求的最终目标。在设计中，充分使用最新声学领域中的研究成果和技术手段，以充分体现现代科技带给人们的更先进的艺术享受。第二、新技术的应用让系统管理和控制变得更“精确”与“简单”，彰显“人性化”设计。科技不断进步与发展，新技术层出不穷，供选择配置的设备名目繁多，功能各异，在满足设计要求的前提下，应该使管理者和操作者的工作更简单可靠。因此，坚持“人性化”设计是我们的基本设计理念。第三、系统的设计及设备选型配置，要兼顾厅堂专业性要求的基础上充分满足多功能的使用需求。在满足观众对艺术表现品质、管理操作者对系统的操控要求的同时，从将来的使用出发，对系统的构成、产品的选型配置均应体现出对多种用途的适应性。1.4、设计原则多功能厅是“一专多用”的视听环境，我公司遵循以下原则进行设计：（1）先进性和可扩展性现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必需充分考虑今后的发展需要，设计方案必需具备前瞻性和可扩展性。目前如因投资等原因暂时未能配置的或者非本方案提供的系统设备，也必需在设计时作统筹安排考虑，并预留必要的管、线和接口，便于今后升级扩展。这就是设计的前瞻性和可扩展性。（2）科学性和规范性多功能厅项目与一般语言类扩声不同，是一个先进复杂的综合性系统工程，必须从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规范，作好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后得交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。要求保证系统功能的前提下，优化设计，使系统配置科学。 采用DSP数字处理技术，做到扬声器频响、压限、相位、延时等参数可调及根据不同的活动类型配置相应的扩声模式，切换方便，操作灵活。 对系统的声场设计，采用计算机进行辅助设计，确保扬声器的造型布局合理科学。（3）可靠与实用性品牌音箱技术处在国内同行的领先位置，尤其线阵列技术成熟、可靠性高,能够充分适应现代和未来的技术发展需求，适合各种体育赛事和体育训练的扩声环境。系统设计追求整体效果，在良好建声条件的基础上做出合理的电声设计，达到建声、电声、视频、灯光、网络等所有系统全面协调、最优化。（4）灵活性与可拓展性各个系统既具有独立使用功能，又具有互通联动使用功能,在系统设计中要充分考虑到随时拓展功能的需求，对布线与接口留有拓展余量。（5）标准化要采用和支持各种相关的国际标准、国家标准和行业标准，能适应未来的技术发展，提供广播电视现场直播和转播活动的标准接口,各项技术指标基本符合厅堂扩声系统声学特性指标及相关标准。1.5、设计依据A、相关建筑图纸和业主提供的技术资料；B、现场考察；C、相关的国家标准和规范： GB50371-2006厅堂扩声系统设计规范 GB 4959-95厅堂扩声特性测量方法 GBJ 76-84厅堂混响时间测量方法 IEC/CEI 914会议系统电及音频的性能要求 SJ2112厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值 JGJ/T131-2000体育馆声学设计及测量规程 JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范； GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范； GB/T 14476-93 客观评价厅堂语言可懂度的“RASTI”法 GB/T 14197-93 声系统设备互连的优选配接值 GB/T50314-2000智能建筑设计标准 GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范 GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 GB50259-96电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范 GB50169-92电气安装工程接地装置施工质量验收规范 GBJ 232 电气装置安装工程施工及验收规范 GB 50300 建筑工程施工质量验收统一标准 GB 50303 建筑电气安装工程施工质量验收规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB/T14549/93电能质量、公用电网谐波 GB/T126661/6/90电缆的耐燃性考核标准 GB50217/94电缆设计规范 GB50258/96电缆敷设规范 平衡式模拟音频格式及相关的接口及电气特性要求 国家关于电器设备使用的其他有关标准。1.6、设计标准扩声系统的设计按照中华人民共和国GB 50371-2006 厅堂扩声系统设计规范会议类和多用途类扩声系统的一级指标设计。具体指标如下：1.7、本设计方案特点(1)扬声器选型优点：音箱是整个音响系统的喉舌，所有音响设备都是为音箱的声音还原而服务，因而音箱应作为首要因数考虑。由于扬声器的选型在整个扩声系统设计中的重要地位，在音箱选型时，充分注意所选音箱的“高Q值（指向特性）、宽频带、高灵敏度”等主要技术参数。配合整体的装修效果，优选声压大扬声器。另外，在满足客观声学特性指标的前提下，还着重考虑人耳的主观听觉感受。所以本系统选扬声器还充分考虑以下几点： 扬声器具有平滑的频率响应； 扬声器具有良好的瞬态响应； 扬声器音色甜美；我们选用了语言清晰度很高、音乐表现力强的会议室扬声器。经过精确的箱体Q值设计，会使中低音顺畅平滑，而且富有弹性。当然，我们也不会忽略您在使用过程中的细节需要，计了多种吊挂、组合方式，可以进行自身的多重组合。扩声方式除了具备科学性和可靠性的特点：每一组音箱组成点声源发声，高的声压、宽的水平覆盖角度和可控制的垂直角度，可以更好的保证扩声场地语言的清晰度和均匀度，使得全部听众区域听到一致的效果。综合上述：从其功用考虑，设计时着重强调其保真度及对语言的解析能力。从选取设备到调试均围绕这一点下足功夫，以保证真实地再现每一个音符。在功率承受方面也足以傲人。(2)在音箱的吊装方面优点:采用七倍安全系统数的音箱吊挂配件，确保最高的安全性能！(3)产品质量方面的优点:所投标音响产品已经通过国家相关部门的检测和认证（其中包括有产品检测报告、产品3C认证、产品绿色环保认证等）。(4) 设备品牌优点:国内一线品牌要求行业著名品牌，不仅电声性能优秀，而且还有极好的防雨防晒性能，扬声器具有全天候长期连续稳定工作的能力。(5)计算机模拟优点：我们将根据建筑图纸建立场馆建筑模型，然后导入EASE声学模拟软件中进行模拟运算。经计算和声场模拟，声压级指标完全达到和超过扩声技术要求，并且最大声压级预留有足够余量。 (6)中央控制设备及音源优点:中央控制设备和音源设备采用国产高性能高端设备,调音台提供多组主输出、辅助输出和矩阵输出等，强大的功能；再加上优异的电器性能，能够满足非常复杂的工作需求；系统操作极为方便和精确，使扩声系统的音色达到最佳效果。话筒设备采用单咪双接收无线话筒及话筒天线放大器，不仅音质优秀，还具有抗干扰性能强、信号传输距离远和稳定等特点。音频播放设备配置了进口 DVD机、 CD机和 MD机等。1.8、厅堂声学环境的要求和建议首先，为达到好的厅堂音质效果，搞好声学环境是先决条件。其次，是系统设计及其所选设备所起的作用。科学合理的平剖面体型，使厅内无回声、颤动回声及聚集等声学缺陷；合适的混响时间及其频率特性，以保证足够的会议语言清晰度要求，并兼顾其它使用功能；厅内声场扩散良好，声场不均匀度满足使用要求；噪声控制设计得当，厅内本底噪声足够低，满足使用要求；具体要求如下：A.背景噪声 ：小于或等于NR35； B.隔声、隔振措施 ：厅内应有良好的隔声隔振措施, 隔声隔振指标按GB3096-82城市区域环境噪声标准居民文教区执行即：昼间50dBA,夜间40dBA； C. 建筑声学指标 1)共振、回声、颤动回声、房间驻波、声聚焦、声扩散： 厅内建筑门窗、吊顶、玻璃、座椅、装饰物等设施不得有共振现象；厅内不得出现回声、颤动回声、房间驻波和声聚焦等缺陷，声场扩散应均匀。2)混响时间 混响时间是声学装修中要控制的首要指标，是进行声学装修的精华所在，厅堂音质是否优美，这项指标占决定因素，也是唯一可以用科学仪器加以测量的厅堂声学参数。 我们建议甲方一定要考虑厅堂的建声处理，以利音响设备效果的正常发挥。我方可提供建声参考设计，并配合装修方搞好吸音、隔音、降噪等声学专业方面的处理。 墙壁应做隔声和吸声处理，门应做隔声处理：1、安装隔声墙板；2、安装共震吸声墙板；3、安装金属或木材穿孔吸声墙板；4、直接喷涂防火吸声棉。吊顶应做吸声处理：1、吊挂吸声件；2、安装吸声天花板3、安装金属穿孔吸声天花板；4、直接喷涂防火吸声棉。声学设计规范中要求座位区的音质主要是足够声压级，语言清晰、可懂度高，其次是丰满度，厅内各处要有合适的响度和均匀度，听众区的任何位置不得出现回声和声聚焦等声学缺陷，并无来自听众厅内设备、外界环境噪声的干扰，这些指标形成室内音质设计的综合效果。*建造体型形状（关系到声学缺陷的产生，反射声的分布）*厅堂体积（确定混响时间）*室内墙面、顶棚、地板、座椅等材料吸声系数室内的声学系统是由建声、电声以及形成室内空间的建筑要素组成的一个系统工程，在系统思想的指导下，以追求使用功能的整体效果最优为目的。所以厅堂扩声系统设计的根本问题是声学问题，不是简单的设备选型与组套，厅堂内的最终音质效果是电声与建声综合设计效果的体现，扩声系统设计首先要研究指定空间的声场，才能给出准确的“设计”，并获得最佳的音响效果，这一点非常重要。语言清晰度语言听闻条件的最后评定指标，是对语言能够听清楚的程度，即语言清晰度。它可以通过一定测验程序获得。大厅内要达到满意的语言清晰度，通常要考虑到下列四个因素(1)、讲者的语声是否足够响，否则必须采用扩声系统。(2)、室内不受噪声和过分混响的干扰。(3)、大厅形体设计中不出现回声和声聚焦，有均匀分布的声场。(4)、在不用扩声条件下，讲者必须朝向听众发声，或者朝着发射面把言语声能有效地发射给听众。根据EASE4.0的操作手册，采用Long Form计算方式得出的清晰度和辅音损失度，在主观评价和预测数值之间具有良好的关联性，故我们也采用该计算方式。1.9、扩声系统的重要性厅堂的音质设计相当重要，音质设计虽属建筑声学设计范畴，包括响度、清晰度、混响时间、环绕感、亲切感等。但是，随着电声技术的迅速发展，通过一套优良的扩声系统将声源信号尽可能不失真地在每一个座位处还原，并改进特定听音区的主观听觉感受都已成为现实。扩声系统可以使得歌词清晰响亮、音乐有上佳的明晰度和细腻感、整体有适当的混响感。具体来说，厅堂扩声系统的主要作用有： 改进语言清晰度和音乐明晰度； 能够扩展小型演出功能； 扩展动态范围（声源功率不足时）； 应具有良好的声还原特性（使用电声时应感觉不到有“电声”的存在）； 可将部分节目信号存储和预设程序以简化技术操作； 可对现场节目进行拾音、记录以及为广播或电视转播提供现场音频信号。1.10、扩声控制室环境和配电要求A、控制室的技术要求应符合下列规定：（1）应设带活窗扇的观察室；窗的尺寸和位置应保证调音员正常工作时对主席台和部分观众席有良好的视野；（2）面积应满足设备布置和正常检修的需要。地面宜铺设架空地板，或设置有盖电缆地沟；（3）室内应做吸声处理；（4）宜设置设备室，以放置正常工作时发出干扰噪声的设备（如带冷却风扇的功放及设备机柜、电源变压器等）。设备室与控制室之间宜有20dB的隔声能力；（5）宜设扩声播音室，室内应做吸声处理。B、扩声设备工作接地，应设独立的接地母线，并应单点接地。接地电阻必须小于4欧姆。C、对于一般的用电设备，只要能满足所需功率供给即可，在电源的供应形式上不会有太多要求。但是，对音响系统工程来讲，由于音响设备工作条件的特殊性，所以对电源的供应形式提出了一定的要求。就音响设备而言，虽然一般都是靠单相220V交流的形式工作，但由于工业用电和灯光用电会对音响设备产生干扰，并且这种干扰会轻易的被人察觉，所以必需在供电形式上提出要求，尽量避免干扰的产生。供电系统采用三相五线制，建议一次变电配送。一般来讲音响电源应取自供电线路中干扰较小的一路，如果条件允许，音响系统的供电应与灯光照明供电分开，尽可能单独使用变压器，或者避开与动力和灯光用电使用相同的相线。按国家有关的电气规范我们提出以下控制室温度和供电意见。（1)设备机房和功放机房温度要求：20C+/0C。（2)设备机房和功放机房温度要求：35%+75%。（3)为防止静电对敏感电子器材干扰，控制室地面应加装防静电活动地板。（4)要求用电系统送单相三线220V/50Hz，控制室内所有设备要求经过稳压及滤波，总供电功率比实际功率保留有1.5倍的功率余量。二、扬声器的选型及扩声系统的组成2.1、扬声器的选型扬声器系统是扩声系统的歌喉，只有性能优秀的扬声器才能达到较好的语言清晰度。为达到国家标准指标要求，并具有足够余量，音质主观评价达到理想效果，扬声器选型是系统最关键的部分。2.2、扩声系统的组成:（1）成熟的系统设计流程图：（2）严谨的施工安装流程：扩声系统是一个精密科学的系统，它必须同整个现场的实际情况结合，并非选配高档器材堆砌就能达到理想效果。我们对本次“扩声系统工程” 极为重视，展开针对性讨论研究。由具有卓越技术水平和丰富实践经验的专业人员，组成阵容强大的技术队伍，进行可行性、实用性、先进性的系统优化设计。设计过程中结合我们所做工程成功案例详细测算各项指标。整个系统保证听众声场声压的均匀分布，并提供高品质的音乐以及语言清晰度。扩声系统具有工作稳定，高可靠性等性能，保证工程安全有序地进行。保证高质量的工程施工，整洁的布线体现了锐丰公司一贯严谨、认真的作风。 三、扬声器布局设计3.1、多功能会议中心扬声器布局设计（1）、扬声器数量及布局设计n 数量： 左右主扩采用2只三分频两驱动单12寸全频扬声器；2只单15寸超低频扬声器；补声采用6只单10寸二分频扬声器；主席台返送采用2只单12寸二分频扬声器；n 主扩音箱安装位置：主席台左右两侧超低音箱上方摆放。n 补声音箱安装位置：观众席两侧上方均匀吊挂；n 超低频音箱安装位置：主席台左右两侧地面摆放;n 返送音箱安装位置：主席台地面摆放。n 覆盖特点：各个不同位置的音箱，为观众和表演者提供更好的艺术节奏和更好的听觉效果。（2）、主扩扬声器布局设计n 数量：采用2只三分频单15寸全频扬声器； n 安装位置：主席台左右两侧超低音箱上方摆放；n 组合形式：1只/组*2组;n 覆盖特点：覆盖所有观众区域,采用左中右声道立体扩声方式，能有效地降低声像失真，使观众在欣赏表演时获得更好的听觉效果。（3）、超低扬声器布局设计n 数量：采用2只单18寸超低频扬声器；n 安装位置：主席台左右两侧地面摆放；n 组合形式：每组1只扬声器；n 覆盖特点：有效地降烘托整场演出效果。（4）、补声扬声器扬声器布局设计n 数量：采用6只单10寸全频扬声器；n 安装位置：壁挂安装；n 组合形式：每组1只扬声器；n 覆盖特点有效地降低声干涉现像，提高扩声语言清晰度，保证舞台前面监听区域获得更好的听觉效果。n（5）、舞台地面返听扬声器布局设计n 数量：采用2只单12寸二分频扬声器；n 安装位置：在舞台口位置流动摆放；n 组合形式：每组1只扬声器；n 覆盖特点：有效地降低声干涉现像，提高扩声语言清晰度，保证舞台前面监听区域获得更好的听觉效果。