一、擴聲系統的電聲設計
擴聲設計的依據
參考國家現行規范,設計依據如下:
《廳堂擴聲系統聲學特性指標》 GYJ25-86
《劇場建筑設計規范》 JGJ57-2000 , J67-2001
《廳堂擴聲特性測量方法》GB/T4959-1995
《聲系統設備互連的優選配接值》GB/14197-93
《客觀評價廳堂語言可懂度的 RASTI 法》GB/T14476-93
《廳堂混響時間測量規范》 GBJ76-84
《民用建筑電器設計規范》 JGJ/T16-92
《舞臺燈具光學質量的測試與評價》 WH/T0204-99
《電氣安裝工程施工及驗收規范》 GBJ232-90 ,92
《電子調光設備通用技術條件》
《電子調光設備性能參數與測試方法》
《電子調光設備無線電干擾特性限值及測量方法》(GB15734-1995)
擴聲設計的指標
根據聲場的建筑環境,節目類型及音源動態要求,現行的多功能廳,報告廳、會議室等,都按照《廳堂擴聲系統聲學特性指標》 GYJ25-86 的語言兼音樂擴聲一級指標設計,設計的指標如下:
最大聲壓級(空場穩態,準峰值):125~4000 Hz,平均≥98dB
傳輸頻率特性:125~4000Hz,≤4dB
傳聲增益:125~4000Hz,≥8dB
聲場不均勻度: 100Hz≤8dB, 1000 Hz~6300 Hz≤6dB
噪聲級:≤NR25 (擴聲系統)
專業術語的解釋
由于電子技術的發展,擴聲系統中電子設備的頻率響應和相位響應處理技術已經達到很高的水平,影響擴聲系統還原性能的主要瓶頸是換能器(揚聲器)的失真,因此揚聲器是決定擴聲系統設計指標和品質因素的重點,換言之,擴聲系統的預期指標與揚聲器的規格參數息息相關。
頻響范圍:
頻響范圍由頻率范圍與頻率響應組成:頻率范圍指電子設備最低有效重放信號頻率與最高有效重放信號頻率之間的范圍,一般采用圖表形式表示音箱的相對幅度和頻率的函數關系(頻率響應圖)。上圖是某音箱理想的頻率范圍: 60Hz~20KHz@-3dB;
頻率響應指將一個恒壓輸出的音頻信號與系統相連接時,音箱產生的聲壓隨頻率變化而發生增大或衰減,相位隨頻率發生變化的現象,這種聲壓,相位,頻率的相關變化關系稱為頻率響應,單位為分貝(dB)。
聲壓與相位滯后隨頻率變化的曲線稱為頻率特性。這是考察音箱性能優劣的一個重要指標,它與音箱的性價有著直接的關系,其分貝值越小說明音箱的頻響曲線越平坦、失真越小、性能越高。人耳可分辨的頻響不平坦程度因人及節目內容而異,大多數人對同一節目的頻響變化如果小于 2~4dB就不易覺察。
選擇音箱時應是頻響范圍越大越好,但也必須是平坦的,兩端衰減量不大于 3dB才有意義。
基礎:聲樂的頻率分布:
聲壓Sound Pressure:有聲波產生時,傳播媒質中的壓力與靜壓的差值。單位為帕斯卡,簡稱帕(Pa)。
聲功率:單位時間內通過某一面積的聲能,單位為W(瓦)。
聲壓級Sound Pressure Level:聲壓與基準聲壓的比值以10為底的對數乘以2,通常以分貝(dB)為單位,基準聲壓必須指明。
功放的功率Power:功放的單位是W(瓦),容量的大小與重放信號的大小、頻率范圍、負載阻抗、以及可承受的失真電平有關。為了制定功率的測試標準,聯邦貿易委員會(FTC)頒布了以輸入信號為20Hz~20KHz,失真低于1%的長時間測試標準,一種是使用“單音短脈沖觸發”的方法在以下頻率進行:
* 20Hz-0.05秒脈沖信號
* 50Hz-0.02秒脈沖信號
* 1000Hz-0.001秒脈沖信號
* 7000Hz-0.0014秒脈沖信號