多媒體會(huì)議室擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與要求

擴(kuò)聲系統(tǒng)的作用

    在多媒體會(huì)議室中，大屏幕顯示系統(tǒng)解決了我們眼睛看的問題，對(duì)于我們?nèi)祟惤邮芤粋�(gè)完整、立體的信息來說，還有一項(xiàng)很重要的手段，那就是語言或聲音。因此，在一個(gè)會(huì)議、培訓(xùn)環(huán)境中，第二個(gè)要考慮的基本因素就是解決：所有與會(huì)者都能聽到一個(gè)清晰、洪亮、優(yōu)質(zhì)的聲音的問題。也就是我們所說的"擴(kuò)聲系統(tǒng)"。

    擴(kuò)聲系統(tǒng)又稱專業(yè)音響系統(tǒng)，它最基本的設(shè)備，一般包括：功放、音箱、話筒、調(diào)音臺(tái)，以及一些周邊的聲音處理設(shè)備等。目前，社會(huì)上有一種誤解，認(rèn)為擴(kuò)聲系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，只要把話筒（及其他聲源）、調(diào)音臺(tái)、功放和揚(yáng)聲器箱連接在一起就能組成一項(xiàng)擴(kuò)聲工程。這種理解造成許多業(yè)主投入了不少資金，可得到的語言擴(kuò)聲效果卻是聲音模糊不清，反饋嘯叫的干擾使聲音無法開大，音樂重放時(shí)音質(zhì)變調(diào)聽之無味。

    作為一個(gè)系統(tǒng)問題，擴(kuò)聲系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須綜合考慮上述各種問題。在選擇性能良好的電聲設(shè)備基礎(chǔ)上，要通過周密的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仔細(xì)的系統(tǒng)調(diào)試和良好的建聲條件，才能達(dá)到悅耳、自然的音響效果。

    (1)用以增強(qiáng)觀眾席的響度，這里主要指的是“直達(dá)聲”。換句括說，擴(kuò)聲系統(tǒng)是為了提高觀眾席直達(dá)聲的聲壓級(jí)來改善聽聞。如果直達(dá)聲過弱，會(huì)被混響聲所掩蔽，這時(shí)不僅會(huì)降低聽聞的清晰度，而且聲像定位也將發(fā)生困難。自然聲源的聲功率是有限的，因此在室內(nèi)聲學(xué)條件不能滿足時(shí)，經(jīng)常借助擴(kuò)聲系統(tǒng)。

    (2)通過電聲系統(tǒng)來改善廳堂音質(zhì)是一項(xiàng)重要措施。人們借助擴(kuò)聲系統(tǒng)，可以在一定范圍內(nèi)來彌補(bǔ)觀眾廳可能存在的聲缺陷，例如在許多觀眾廳的貴賓席區(qū)域，常常是直達(dá)聲不足并缺少近次反射聲，不僅帶來聽聞困難，音質(zhì)也差(聲音小而干)。利用擴(kuò)聲系統(tǒng)可以增加直達(dá)聲的聲壓級(jí)，也可以較方便地模擬建聲的近次反射聲。我們可以借助電聲系統(tǒng)(例如立體混響)來改變觀眾廳的聲學(xué)環(huán)境(如混響時(shí)間)，適應(yīng)多功能廳堂的音質(zhì)需要。

    (3)表演藝術(shù)需要借助擴(kuò)聲系統(tǒng)來完成對(duì)演員唱、念音色的美化或加工，完成情節(jié)的表達(dá)、氣氛的渲染等。我們常說舞臺(tái)藝術(shù)中的音響是直接為“聽覺形象"服務(wù)的，它是與觀眾聯(lián)系的一種重要媒介。舞臺(tái)藝術(shù)中的音響最重要的是，完成好舞臺(tái)藝術(shù)聽覺形象中各部分比例關(guān)系的調(diào)整。總之，在觀演建筑中，電聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)已成為廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的組成部分。

觀眾對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本要求

觀眾廳擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本要求

    (1)觀眾席要有合適的響度：無論是用于語言擴(kuò)聲還是用于文藝演出擴(kuò)聲，觀眾席應(yīng)有合適的響度。觀眾廳內(nèi)合理的聲壓級(jí)：語言平均值為65—70dB，音樂為80～85dB。當(dāng)然還要考慮到它們的動(dòng)態(tài)上限和有觀眾時(shí)的背景噪聲級(jí)。

    (2)擴(kuò)聲系統(tǒng)的穩(wěn)定性：擴(kuò)聲系統(tǒng)是個(gè)“聲音閉環(huán)系統(tǒng)"，存在著聲反饋問題。這里所說的穩(wěn)定性不僅指擴(kuò)聲系統(tǒng)要不“自激”(即由聲反饋引起的嘯叫)，而且要留有穩(wěn)定裕量。擴(kuò)聲系統(tǒng)在臨界情況下工作，會(huì)給聲音帶來嚴(yán)重失真，這是人們所熟知的。但是從“自激”到“穩(wěn)定”這段過渡范圍，由于聲反饋的存在，已經(jīng)給聲音帶來的“染色"效應(yīng)卻常常被人們所忽視，這是影響擴(kuò)聲系統(tǒng)聲音質(zhì)量的一個(gè)重要因素。所以擴(kuò)聲系統(tǒng)要有充分的穩(wěn)定性。

    (3)擴(kuò)聲系統(tǒng)要有良好的聲音自然度(或真實(shí)感)：擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲音自然或真實(shí)，常借助聽音評(píng)價(jià)做概括性的描述。廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)要獲得良好的聲音自然度，不是一件容易的事，但是十分重要。所謂真實(shí)感可以概括為兩個(gè)方面：一是聲像的一致性；二是聲音信號(hào)的真實(shí)重放�；\統(tǒng)地說，擴(kuò)聲系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與使用時(shí)要做到“自然聲"與“擴(kuò)聲”的巧妙結(jié)合。雖然觀眾廳使用了擴(kuò)聲，但聽眾感覺不到電聲的存在(有人稱“電聲味")，這才是成功的。對(duì)于日益流行的通俗唱法演唱會(huì)，一般自然聲能很弱，更多的是借助擴(kuò)聲系統(tǒng)，這時(shí)聲音的自然度尤為重要。就整個(gè)系統(tǒng)而言，應(yīng)有足夠的動(dòng)態(tài)裕量。

    需要指出的是，觀眾廳擴(kuò)聲的聲音質(zhì)量最后還取決于操作人員。作為舞臺(tái)藝術(shù)的音響師，不但要懂得藝術(shù)，對(duì)聲音有鑒別、鑒賞的水平和能力，而且對(duì)建聲、電聲也要有一定的專業(yè)知識(shí)。換句話說，音響師要能夠同時(shí)解決好藝術(shù)和技術(shù)上的問題。音響師只有科學(xué)地、合理地運(yùn)用廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)，才能充分發(fā)揮系統(tǒng)的效能，保證觀眾廳擴(kuò)聲具有良好的音質(zhì)。

擴(kuò)聲系統(tǒng)分類

    廣義的擴(kuò)聲音響系統(tǒng)包含擴(kuò)聲系統(tǒng)和放聲系統(tǒng)兩大類:

    1．?dāng)U聲系統(tǒng):揚(yáng)聲器與話筒處于同一聲場(chǎng)內(nèi)，存在聲反饋和房間共振引起嘯叫、失真和振蕩現(xiàn)象。要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和正常運(yùn)行，最高可用的系統(tǒng)增益比發(fā)生聲反饋?zhàn)约さ呐R界增益低6dB。

    2．放聲系統(tǒng):系統(tǒng)中只有磁帶機(jī)、光盤機(jī)等聲源，沒有話筒，不存在聲反饋可能，聲反饋系數(shù)為0，是擴(kuò)聲系統(tǒng)一個(gè)特例。

    擴(kuò)聲音響系統(tǒng)按用途可分為以下幾類：

    1）室外擴(kuò)聲系統(tǒng)

    室外擴(kuò)聲系統(tǒng)主要用于體育場(chǎng)、車站、公園、藝術(shù)廣場(chǎng)、音樂噴泉等。它的特點(diǎn)是服務(wù)區(qū)域面積大、空間寬廣、背景噪聲大;聲音傳播以直達(dá)聲為主;要求的聲壓級(jí)高，如果周圍有高樓大廈等聲反射物體，揚(yáng)聲器布局又不盡合理，聲波經(jīng)多次反射而形成超過50ms以上的延遲，會(huì)引起雙重聲或多重聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)回聲等問題，影響聲音的清晰度和聲像定位。室外系統(tǒng)的音響效果還受氣候條件、風(fēng)向和環(huán)境干擾等影響。

    2）室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)

    室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，包括各類影劇院、體育館、歌舞廳等。它的專業(yè)性很強(qiáng)，既能非語言擴(kuò)聲、又能供各類文藝演出使用，對(duì)音質(zhì)的要求很高。系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅要考慮電聲技術(shù)問題，還要涉及建筑聲學(xué)問題。房間的體形等因素對(duì)音質(zhì)有較大影響。

    3）流動(dòng)演出系統(tǒng) 

    擴(kuò)聲系統(tǒng)除了固定安裝系統(tǒng)外還有流動(dòng)系統(tǒng)。常用于各種大型場(chǎng)地[如體育場(chǎng)（館）、藝術(shù)廣播和大型宴會(huì)廳等]非文藝演出用臨時(shí)安裝的系統(tǒng)稱流動(dòng)演出系統(tǒng)。流動(dòng)演出的音響設(shè)備必須結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶、運(yùn)輸和安裝，可靠性高并能適應(yīng)各種苛刻的使用環(huán)境。大型流動(dòng)系統(tǒng)的投資大，通常向?qū)�業(yè)音響公司租賃使用。

    4）公共廣播系統(tǒng)

    公共廣播系統(tǒng)為賓館、商廈、港口、機(jī)場(chǎng)、地鐵、學(xué)校提供背景音樂和廣播節(jié)目。近幾年來，公共廣播系統(tǒng)還兼做緊急廣播，可與消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。公共廣播系統(tǒng)的控制功能較多，如選區(qū)廣播和全呼廣播功能、強(qiáng)制切換功能和優(yōu)先廣播權(quán)功能等。揚(yáng)聲器負(fù)載多而分散，傳輸線路長(zhǎng)。為減少傳輸線路損耗，一般都采用70V或100V定電壓高阻抗輸送。聲壓級(jí)要求不大高，音質(zhì)以中音和中高音為主。

    5）會(huì)議系統(tǒng)

    隨著國內(nèi)、國際交流的增多，近年來電話會(huì)議、電視電話會(huì)議和數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)（DCN）發(fā)展很快。會(huì)議系統(tǒng)廣泛用于會(huì)議中心、賓館、集團(tuán)和政府機(jī)關(guān)。

    會(huì)議系統(tǒng)包括會(huì)議討論系統(tǒng)、表決系統(tǒng)、同聲傳譯系統(tǒng)和電視電話會(huì)議系統(tǒng)。要求音、視頻（圖像）系統(tǒng)同步，全部采用電腦控制和儲(chǔ)存會(huì)議資料。

多媒體會(huì)議室的擴(kuò)聲要求

    多媒體會(huì)議音響以自然聲為主，要求擴(kuò)散性良好，聲場(chǎng)分布均勻，響度合適，自然度好等要求。在此多媒體會(huì)議系統(tǒng)中可以利用擴(kuò)聲系統(tǒng)提高聲源在聽眾席的聲壓級(jí)和清晰度的擴(kuò)聲，通過電聲設(shè)計(jì)去控制和改善多媒體會(huì)議室的音質(zhì)，達(dá)到了會(huì)議擴(kuò)音系統(tǒng)的目的：提高響度和聲場(chǎng)分布的均勻度，改善會(huì)議室的音質(zhì)和提高音響效果。多媒體會(huì)議系統(tǒng)除了必須滿足會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到良好的音質(zhì)的要求以外，還必須滿足整個(gè)音響系統(tǒng)聲學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)的基本要求：

    1．要求有低的背景噪音環(huán)境

    用作擴(kuò)聲的會(huì)議室、廳堂必須要有低的背景噪音。噪音不僅可能來源于室外，而且也有可能來源于室內(nèi)，如空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備、光設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪音等等。噪音過高會(huì)造成電擴(kuò)聲系統(tǒng)的清晰度、可懂度下降，難以使音響系統(tǒng)達(dá)到希望的音質(zhì)，而提高設(shè)備輸出功率以提高輸出聲壓級(jí)時(shí)又可能導(dǎo)致聲反饋而使系統(tǒng)無法穩(wěn)定工作。應(yīng)該采取措施盡可能地降低聽音環(huán)境的噪音。

    2．保證均勻合理的聲壓級(jí)

    要求室內(nèi)的聲壓級(jí)按照不同類型的擴(kuò)聲達(dá)到一定的值。這就要求電擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)具備足夠的輸出功率和聲增益，室內(nèi)聲場(chǎng)應(yīng)均勻擴(kuò)散，近次反射聲應(yīng)得到充分，合理的利用，音箱的輻射特性和擺放位置要合理選定。

    3．保證聲音的清晰度

    擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)保證聲音的清晰度和語言的可懂度，這一要求對(duì)語言擴(kuò)聲的場(chǎng)合尤為重要，一般認(rèn)為允許的最大輔音清晰度損失率不可超過15%。

會(huì)議室擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)

會(huì)議室擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常都從聲場(chǎng)開始，然后再向后推進(jìn)到功率放大器、聲處理系統(tǒng)、調(diào)音臺(tái)、直至話筒和其他聲源。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)的選型、供聲方案和信號(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)動(dòng)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)的選型等。

    聲場(chǎng)設(shè)計(jì)是擴(kuò)聲系統(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)的飛躍發(fā)展，現(xiàn)在可采用利用聲學(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)效果，不過，聲場(chǎng)設(shè)計(jì)過程可能需要反復(fù)多次才能達(dá)到要求。

    根據(jù)不同會(huì)議的需要，可以配置帶表決的會(huì)議系統(tǒng)或同聲傳譯系統(tǒng)。

    在表決時(shí)，代表只需按下自己面前設(shè)備上的表決鍵，表決結(jié)果會(huì)顯示在主席機(jī)的LCD屏上，或通過CCU和DCN軟件顯示在會(huì)議室的其它大屏顯示設(shè)備上。
    同聲傳譯一般最少采用1+3（一個(gè)母語種和三個(gè)受譯語種）語種的傳譯，除正式代表外還可根據(jù)需要增設(shè)旁聽的席位。
    語種分配可經(jīng)采用有線或無線方式：
    有線語種分配利用DCN系統(tǒng)的電纜干線向會(huì)議參加者分配翻譯語種，正式代表通過接到裝有通道選擇器的發(fā)言設(shè)備上的耳機(jī)收聽翻譯語種，列席代表通過接到通道選擇器上的耳機(jī)收聽翻譯語種
    無線語種分配利用紅外系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線傳送
    典型紅外系統(tǒng)由紅外發(fā)射機(jī)，輻射器，紅外個(gè)人接收機(jī)組成：
    -紅外發(fā)射機(jī)：為每個(gè)語種通道產(chǎn)生一個(gè)載波 
    -紅外輻射器：用于向整個(gè)會(huì)場(chǎng)分布紅外線信號(hào)。
    安裝輻射器時(shí)可以將它們嵌入墻面或天花板。正確調(diào)整輻射器的安裝位置,可達(dá)到最佳會(huì)場(chǎng)紅外線信號(hào)覆蓋。 
    -紅外接收機(jī)：最多可接收16個(gè)語種通道，具有高速換檔的通道選擇功能，LED顯示以及語音放大等功能。

會(huì)議廳音質(zhì)設(shè)計(jì)要求

 

    1、合適的響度

　　對(duì)于以語聲為主的廳堂，響度一般不低于60~65phon；對(duì)于有比較大的動(dòng)態(tài)范圍的廳堂，如音樂廳，響度一般不低于40~80 phon。為了保證正常和聽音，干擾噪聲的聲壓級(jí)應(yīng)低于聽要聽的聲音10dB以上。

　　為了達(dá)到合適的響度，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。

　�、俾曉吹哪芰�。

　�、谟^眾廳的容積與擴(kuò)散。

　�、鄯块g的體型。

　�、軓d堂自然混響時(shí)間。

　�、荼尘霸肼�。

    2、聲能分布均勻

　　整個(gè)廳堂內(nèi)各點(diǎn)聲能分布均勻，即聲場(chǎng)分布均勻，可保證各區(qū)域內(nèi)聽眾聽到的響度基本一致。聲場(chǎng)均勻的廳堂中，最大聲壓級(jí)與最小聲壓級(jí)之差不超過6dB， 最大聲壓級(jí)（或最小聲壓級(jí)）與平均聲壓級(jí)之差不超過3dB。在音質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)，采取下列措施可使聲音得到充分?jǐn)U散，聲能分布也就比較均勻。

　�、袤w型設(shè)計(jì)的擴(kuò)散處理。

　　②裝置各種類型的擴(kuò)散體。

　�、劬鶆虿贾梦�聲材料。

    3、選擇合適的混響時(shí)間

　　廳堂音質(zhì)的好壞與混響時(shí)間關(guān)系很大。混響時(shí)間選擇得合適，能提高語言清晰度和音色豐滿度。近次反射聲有助于加強(qiáng)直達(dá)聲，特別是大廳內(nèi)來自側(cè)墻的反射聲，對(duì)聲音的空間感和洪亮感起重要作用。在大型廳堂中，可利用近次反射聲使聲場(chǎng)均勻。

    4、避免出現(xiàn)音質(zhì)缺陷

　　廳堂的音質(zhì)缺陷主要指回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦、聲染聲及聲陰影等聲學(xué)現(xiàn)象。要設(shè)計(jì)合理的混響時(shí)間，避免出現(xiàn)音質(zhì)缺陷。下面進(jìn)一步說明這五種明顯的音質(zhì)缺陷。

　  （1）回聲（echo）

　　指強(qiáng)度和時(shí)間差大到足引起聽覺將它與直達(dá)聲區(qū)分開來的反射聲。從單一聲源產(chǎn)生的一連串可分辨的回聲則叫作多重回聲，當(dāng)室內(nèi)兩個(gè)界面之間距離大于一定數(shù) 值，且吸聲量不足時(shí)，在其中間聲源發(fā)出的聲音就可能產(chǎn)生多重回聲。回聲會(huì)影響聽音注意力，影響聲音的清晰度，破壞立體聲聆聽的聲象定位效果，因此，回聲是 應(yīng)該防止的。

　  （2）顫動(dòng)回聲（flutter echo）

    當(dāng)聲源在平行界面或一平面與一凹面之間發(fā)生反射、界面間距離大于一定數(shù)值時(shí)會(huì)出現(xiàn)顫動(dòng)回聲。發(fā)生顫動(dòng)回聲時(shí)，聲音有連續(xù)的重疊聲，并有顫抖的感覺。顫動(dòng)回聲會(huì)引起聽力疲勞，使人感到厭煩。 

　  （3）聲聚焦（Sound focusing） 

　　指凹面對(duì)聲波形成集中反射，使反射聲聚集于某個(gè)區(qū)域，造成聲音在該區(qū)域特別響的現(xiàn)象。聲聚焦造成聲能過分集中，使聲能匯聚點(diǎn)的聲音嘈雜，而其他區(qū)域聽音條件變差，擴(kuò)大了聲場(chǎng)不均勻度，嚴(yán)重影響聽眾的聽音條件。 中國建筑環(huán)境聲學(xué)網(wǎng)

　  （4）聲影區(qū)（Sound shadow area）

    指由于障礙物或折射的原因，產(chǎn)生聲音輻射不到的區(qū)域。在聲影區(qū)內(nèi)聲壓級(jí)很低，音量很輕。因此聲影區(qū)的存在也是聲壓不均勻的原因。

　  （5）聲染色（room coloration）

　　由于室內(nèi)頻率響應(yīng)的變化，使原始聲音被賦予外加的音色特點(diǎn)。容積小的聽音室，本征頻率在低頻端分布不夠密集連續(xù)，因此在低頻段易產(chǎn)生“共振”的音染現(xiàn)象。共振現(xiàn)象產(chǎn)生的聲染色效應(yīng)，引起聲音信號(hào)的失真，產(chǎn)生主觀聽感上的厭惡情緒，嚴(yán)重影響聽音效果。

　　綜上所述，前四種缺陷一般容易發(fā)生在大廳中，解決的方法是應(yīng)用幾何聲學(xué)的有關(guān)規(guī)律予以消除，而第五種缺陷則多發(fā)生于小室，應(yīng)從波動(dòng)聲學(xué)的角度加以考慮，消除音質(zhì)缺陷。 

　　避免廳堂音質(zhì)缺陷的方法，主要是從廳堂的體形設(shè)計(jì)和吸聲材料布置兩方面入手，消除產(chǎn)生音質(zhì)缺陷的條件。例如，為了消除回聲，應(yīng)在可能引起回聲的部位布 置強(qiáng)吸聲材料，使反射聲減弱經(jīng)；另一種方法是調(diào)整反射面角度，將后墻與頂棚交接處作成比較大的傾角，將聲音反射給后區(qū)觀眾，徹底消除回聲，取得化害為利的 效果。為了消除聲聚集現(xiàn)象，應(yīng)盡量控制廳堂界的曲面弧度，采用凸形結(jié)構(gòu)，并在弧面上布置合適的吸音材料。為了消除音質(zhì)缺陷，可根據(jù)廳堂內(nèi)聲源的位置。采用幾何作圖法，用聲線的分布找出各種聲缺陷的條件和部位，再采取必要的措施進(jìn)行抑制。