扩声和音响系统

千里之行，始于足下朽木易折，金石可镂Word-可编辑扩声和音响系统扩声和音响系统的基本功能和构成扩声系统及音响系统的基本功能因人们天然声源(如演讲、乐器演奏和演唱等)发出的声音能量是有限的，其声压级随着传扬距离的增大而疾驰衰减；因为环境噪声的影响，使声源的传扬距离更短，因此采用电声技术举行扩声，将声源的信号放大，有效地提高声场范围内的声压级，这就是扩声系统所具有的基本功能。由此延伸就浮上了在建造物(群)内，能自成体系、具有更大传扬范围的广播系统。它就是综合应用电子学技术、电声技术和建造声学技术，达到进一步改善和美化音质收听效果的各种类型的音响系统。扩声和音响系统设备组成扩声系统通常由节目源(各类话筒、卡座、CD、LD或DVD等)、凋音台(各声源的混合、分配、凋音润色)、信号处理设备(周边器材)、功放和扬声器系统等设备组成。扩声和音响系统的应用类型及设备选型各类建造工程的扩声系统按使用功能可分为以下几类：室外扩声系统室外扩声系统主要用于体育场、广场、公园、艺术广场等。它的特点是服务区域面积大，空间宽旷，声音传扬以直达声为主。室内扩声系统室内扩声系统是应用最广泛的系统，包括各类剧场、礼堂、体育馆、歌舞厅、卡拉0K厅等，它的专业性较强、不仅要考虑电声技术问题，还要涉及建造声知识题，不仅作语言扩声，还要能供各种文艺演出使用。对音质的要求很高，对房间建造声学条件的影响很大。流动演出系统扩声系统有固定安装和流动系统两大类，流动系统是在固定系统的声学特性条件不能满意文艺演出使用时，暂时设置的一种便于安装、调试和使用的高性能、轻便的扩声系统。常用于各种大型场地(如体育场、艺术广场和宴会厅等)作文艺演出等使用。公共音响系统公共音响系统是为宾馆、商厦和各类大楼提供背景音乐和广播节目，在不少工程中，公共音响系统又兼作紧张广播，公共音响系统的控制功能较多，如选区广播和全呼功能，强切功能、广播优选权功能等，因为扬声器负载多而凝聚，传输线路距离较长，因此普通都用定电压输出(70V或100V)，对声压级的要求不高，音质要求以中音或中高音为主。会议系统会议系统包括会议研究系统、电子表决系统和同声传译系统，普通用于专业会议中央、宾馆的会议室及大学的教室等场所。按照使用要求，扩声系统还可分为：1)语言扩声系统。2)音乐扩声系统。3)语言和音乐兼有的扩声系统。会议厅、报告厅等专用会议场所，应按浯言扩声一级标准设计。扩声和音响系统主要技术指标扩声系统的技术指标等级，应按照建造物用途的类别、质量标准和服务对象等因素综合决定，主要有以下技术指标：(1)最大声压级。指扩声系统在听众席产生的最高稳态声压级。(2)最高增益。指扩声系统在厅堂内产生声反馈自激前，临界状态的系统增益减去6dB时的增益。(3)声反馈。指由扩声系统中扬声器输出能量的一部分反馈到传声器(话筒)而引起的啸叫声或衰变声，(4)传输频率特性。厅堂内各测点处稳态声压级的平均值，相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端电压的幅频响应。(5)传声增益：扩声系统达到可用增益时，声场内务测量点处稳态声压级的平均值与扩声系统传声器处声压级的差值。(6)声场不均度。扩声时．厅内务测量点处得到的稳态声压级的极大值和极小值的差值以dB表示，(7)背景噪声：扩声系统不工作时，厅堂内各测量点处室内本底噪声声压级的平均值。(8)总噪声；扩声系统达到最高实用增益，在没有声信号输入时，厅堂内务测量点处噪声声压级的平均值。(9)系统失真。扩声系统由输入信号到输出信号全过程中产生的非线性畸变。(10)混响时光。声源达到稳态，待停止发声后，室内声压级衰减60dB所需的时光。扩声和音响系统设计扩声系统的设计(1)扩声系统的设备互联扩声系统的各设备之间为使信号能达到最佳传输条件，获得最大的信号噪声比，必须采取阻抗和电平匹配。例如：输入设备与调音台互联的额定阻抗、输出阻抗、额定输出电压、额定负载电压、最大输出电压需达到互联的电气配接优选值；调音台与输出设备互联的输出阻抗、额定输出电压、最大输出电压、额定负载电阻、输出阻抗、额定负载阻抗需达到互联的电器配接优选值。(2)扩声系统的设备配置及挑选扩声系统的设备配置必须根据场地的面积、高度，室内建造空间形态、使用环境及工程设计要求达到的声学特性指标等因素综合考虑。首先应考虑挑选何种扬声器箱，然后按照扬声器箱的各种技术参数举行声场的初步计算并决定扬声器箱的品种和数量，第二按照扬声器箱的功率要求配以相应容量的功放，最后再选用相应档次的调音台、周边器材(均衡器、压缩／限幅器、效果器、反馈抑制器、电子分频器等)和节目声源(各类有线／无线话筒、CD机、LD机和卡座等)。(3)传声器的挑选与布置1)传声器挑选：选用有利于抑制声反馈的传声器。应按照扩声类别的实际情况合理挑选传声器的类别，满意语言音乐扩声的要求。传声器的电缆线路超过10m时，应选用平衡、低阻抗型传声锩。2)传声器布置合理地布置传声器，可以有效地抑制声反馈，提高听众区的声压级，并且可以改进扩声的音质，传声器的布置应符合以下要求：传声器的位置与扬声器(或扬声器系统)的间距尽量大于临界距离，并且位于扬声器的辐射范围角以外。当室内声场不匀称时，传声器均应尽量避免设在声级高的部位。传声器远离晶闸管(可控硅)干扰源及辐射范围。对于会议厅、多功能剧场、体育场(馆)等不同场所，应按需要合理配置不同类型的传声器(包括无线传声器设备)，并且按照最大可能使用情况预留可作备用的传声器插座盒。(4)功率放大器的配置要求1)扩声系统的功率馈送要求厅堂建造采用定阻(低阻)输出。体育场、广场类建造、当传输距离较远，采用定压(高阻)输出。功率传输采用聚氯乙稀绝缘多股导线，功放设备输出端至最远端扬声器(或扬声器系统)的导线衰减普通应不大于0.5dB。2)扩声系统的功放单元要求扩声系统的功放单元，应按照各工程的详细情况合理地举行配置，普通应符合以下要求：对前级分频控制的扩声系统，其分频功率输出端应分离单独配线。同一供声范围的不同分路扬声器(或扬声器系统)不应接至同一功率单元，避免功放故障时造成同一供声范围内失真。3)功率放大器挑选功放设备的单元划分应满意负载分组的要求。功放设备平均声压级计算的电功率的储备量应满意以下要求：语言扩声时普通为2．5倍以上；音乐扩声时普通为10倍以上。扩声用功放设备应设备用单元，其数量应按使用的重要程度决定。(5)扬声器的挑选与布置1)民用建造扬声器的挑选：选用扬声器除满意灵巧度、频响、指向性等特性及播放效果的要求外，尚宜符合下列规定：办公室、生活间、客房等，可采用1—2W的扬声器箱。走廊、门厅及公共活动场所的背景音乐、业务广播等扬声器宜采用3—5W的。在建造装点和室内净高允许的情况下，对大空间的场所宜采用声柱(或组合音箱)。在噪声高、湿润的场所设置扬声器时，应采用号筒扬声器，其声压级应比环境噪声大10—15dB。室外扬声器应采用防潮保护型。2)扬声器的布置：囫囵扬声器系统的布置如何，与囫囵系统的扩声质量密切相关，扬声器布置应考虑以下几方面：使囫囵建造空间环境的声场匀称；视听方向一致、声音密切天然；有利于克服反馈，提高传声增益；线路容易，便于维护及调节笼罩面；·扬声器发出的声音，要比天然声源延迟5—30ms；按扬声器笼罩角(4000—8000Hz为轴线下降6dB)笼罩所有观众席。3)扬声器布置的方式：扬声器布置应按照建造功能、体型、空间高度及观众席设置等因素决定，普通分为凝聚布置、扩散布置、混合布置。音响广播系统的设计(1)宾馆客房音响的设计现代化旅游宾馆建造均设客房音响。客房音响设置的目的，是为了向客人提供高级的音乐享受，建立柔美的歇息环境。为了适应人们的不同兴趣，应有多套节目供客人挑选。节目设置的套数可按照宾馆标准等级而定，普通都在三套以上，国内标准较高的宾馆通常有六套节目，国际上的豪华级宾馆通常设十余套。客房音响的节目挑选，音量控制开关及扬声器应安装在床头组拒上，普通选用5—6．5寸纸盆式扬声器。由宾馆中央控制系统控制的客房音洞系统应能切换接人中央紧张广播系统，故在每套客房床头柜的集控板上需设紧张广播自动转接装置(有的系统是采取在每个楼层的广播线路接线箱里)。当紧张广播时，客房音响无论处在开或关的状态均能自动接人事故广播，向客人报警。(2)会议室音响系统的设计在会议室，均安装由中央控制系统控制的广播输出控制箱，输出通道数为总系统的输出数，另外还有原地供养的功率放大器，吸顶嵌装的扬声器均由务会议室的控制箱接出，音量由控制板举行控制，在控制板上还有一个功率放大器的输入插座，另有几个嵌入墙的传声器插座，可用来衔接一个可移动式放大器和传声器。在紧张广播的情况下，所有音响都会被中断被紧张广播取代。(3)专业会议厅和多功能厅的音响系统设计1)背景音乐有一路从中央广播室传送，音量可单独调节。2)在紧张广播的情况下，所播出的背景音乐被紧张广播取代。3)自身有一套残破的扩音体系：①具有多路话筒输入的前置和扩大器；②具有供会议室演出用的有线话筒、无线话筒；③具有供各区与机房联系用的有线对讲机；④具有供召开国际会议用的多国语言即时同声翻译系统；⑤具有提供会议、演讲用的屏幕及投影机、实物投影仪、电子白板、各种型号不同制式的录像机；⑥具有带话筒和扩音器的移动式讲台；⑦具有专供会议录音用的录音系统；⑧具有提高灯光音响效果的声光控制系统。扩声和音响系统的线路敷设与挑选(1)系统的配线要求1)宾馆客房内的服务性音响宜采用多芯线有色标双绞型的电缆，穿钢管或线槽敷设；2)其他广播线路应采用有色标铜芯塑料线，穿管或线槽敷设。，(2)室外广播线路的敷设要求室外广播线路敷设应按总平面图计划要求决定，当采用埋地敷设时，应符合以下要求：1)埋地敷设路由不应通过预留用地或计划未定的场所。2)埋地敷设路由应避免易使电缆损伤的场所，尽量减少与其他管路的交错跨越。3)直接埋地敷设电缆应敷设在绿化地带下，当穿越道路时应穿钢管保护。(3)在可控硅调光设备的场所，广播线路的措施：采用可控硅凋光设备的场所，广播线路的敷设应采用以下防干扰措施。1)传声器线路宜采用有色标四芯金属屏蔽绞线并穿钢管敷设；2)调音台(或前级控制台)的进出线路均应采用屏蔽线。(4)功率放大器输送到扬声器的电缆挑选。1)扬声器的额定功率和沿线功率分配。2)电缆长度。3)功率放大器输出电压。4)最大允许电压降。5)导线允许电流密度。6)电缆的力学强度。选用导线的直径按下式计算A=0.035(100-n)LP/n—U2式中A——导线截面积，mm2；L——从功率放大器到扬声器的电缆长度，m；P——输入到扬声器的电功率，W：U——扩音机的输出电压，V；n--电缆上的电压降，用功率放大器输出电压的百分率表示。系统控制室(1)．扩声系统控制室位置的选定：扩声系统控制室的位置应能通过看见窗直接看见到舞台活动区(或主席台)以及大部分观众席，普通应设在以下位置。1)剧院建造，应设在观众厅后部(设在侧部时，面向舞台的上台侧)。2)体育场、馆类建造，应设在主席台侧，若采用电视监控系统作为辅助手段可不受此限制。3)扩声系统控制室不应与电气(包括灯光控制室)设备机房，异常是设有可控硅设备的机房毗邻或上、下重叠设置。(2)扩声控制室的土建要求。扩声控制室的土建及设施要求应符合表18—6—1的规定。扩声和音响系统的供电(1)系统的供电电源要求：1)仅有一路交流电源供电的工程，应由照明配电箱专路供电，功放设备容量在250W以上的应设专用配电箱。2)有两路电源供电的工程，可采用两路电源末端自切供电。3)交流电源电压偏移值普通不超过±10％，当电压偏移不能满意设备的限制要求时，在该设备供电电源处增设自切稳压装置。4)交流电源容量一股为终期扩声设备耗电容量的1．5—2倍。5)体育场(馆)剧院、厅堂等重要公共活动场所的扩声系统，应从变配电所内的低压叉电屏（柜)供养两路自立电源于扩声控制室配电箱(柜)内自切供电。(2)系统供电电源的抗干扰措施。扩声系统的供电电源的外部干扰，尤其是舞台的可控硅调光设备常引起正弦波畸变，使电能质量下降，严重干扰扩声系统的音质效果，应采取以下抗干扰措施。1)舞台调光照明供电与扩声系统的供电分离设置电源变压器。2)当不能采取两台变压器分离供电时，则电声系统可采用1：1隔离变压器及交流电子稳压电源供电。3)对可控硅调光系统采用带抗干扰滤波线路供电。4)电声系统应设备用电源。扩声和音响系统的工作接地（1）单独设置专用接地装置，接地电阻不大于4，广播设备的电路工作接地点、传声器输入屏蔽线接地、功率放大器输出变压器接地端等，均应接至该接地装置，并构成一点接地系统。(2)广播设备的外露可导电部分，均应接至电气专用保护地线。(3)当建造物的接地系统采用综合接地主意时，扩声系统的接地应用专用线与其可靠衔接，接地引线应采用多芯绝缘电缆，线芯截面不应小于16mm2。同声传译系统常常需要将一种语言同时翻译成两种及两种以上的语言的会议厅、堂，应设同声传译设施。同声传译系统分类同声传译的信号输送方式普通分为有线、无线两种。有线同声传译系统：容易有线同声传译系统。发言人前放置传声器，它的输出经放大器放大后送到译音室的耳机插孔。译音员把发言人的语言译出用另一个传声器接收，然后由译音室的放大器把它放大到需要的电子，通过分配的网络送到大厅内接收面板输入端。每个听众可以在发言同时用另一种语言来收听。’多种语言的同声传译系统。对于每一种语言都有相应的译音员室、放大器和较复杂的分配网络。在听众处常常设有音量调节器挑选开关或多对耳机插孔以便挑选需要的语言。有线同声传译的特点是操作使用方便，保密性好，但因用线路来传送多种语言信号，故线路复杂，听众不能离开自己的座位。无线同声传译系统：无线同声传译系统。它的设备比较复杂，除了低频放大器以外，还有发射机、天线系统、小型无线电接收机等。实际上这是一套无线通信系统，故听众可以在走动时听取发言，甚至在大厅周围的歇息室内听报告。这种系统的缺点是保密性差，另外这种设备需较熟练的技术人员维护。直接感应式同声传译系统近年来国外胜利地应用了基于低频电磁场原理的同声传译系统，为了保证良好的房间内接收，需辅设环形铜线圈，若用大功率低频放大器馈电、则环形线圈内外有较匀称的低频电磁场；如电磁场甚强，接收信号可以直接用带有铁磁天线的耳机，也可以使用包括输入铁心线圈晶体管放大器和微型耳机的接收设备。磁感应装置通常是单通路的，须要时可以在一个大厅内同时使用两路装置，使听众可以挑选两种语言中的一种。这时应该使室内两组感应线圈互相垂直．为了挑选节目，可以调节接收设备耦合线圈的方向，并在囫囵接收时光内维持最佳位置。磁感应系统具有无线同声传译系统的优点，但不需要发射机、装置容易，因此它开始应蹋于电影院、剧院、博物馆和展览会内，甚至在大型现代化企业中也得到应用。低频放大器的功率决定于服务区大小和建造的结构，异常是室内金属结构的情况。直接翻译和二次翻译浯言同声传译装置有直接翻译和二次翻译两种形式。直接翻译需要懂多种语言的译音员，而二次翻译仅需要懂两种语言的译音员。普通直接翻译系统，译音员室的译音员直接听发言的讲话，并译成指定的语言。对一种语言总可以找到一个认识发言人和听众的译音员。但是在多种语言情况下，这种要求对译音员就太郑重了。例如，当会议的语言有汉语、俄语、法语、英语四种时，要求译音员能听懂四种语言。倘若译音员只懂2—3种语言，则就要求每个译音室配2—3个译音员了。因此直接翻译系统虽容易，但在实际中很少采用。语言同声翻译系统也可以这样设计；发言人的讲话先翻译成各译音