就室(shi)內(nei)擴(kuo)聲(sheng)而(er)言(yan),是通(tong)(tong)過(guo)電聲(sheng)設(she)計去(qu)(qu)控制(zhi)和改變廳(ting)堂音(yin)(yin)質;就室(shi)外(wai)擴(kuo)聲(sheng)而(er)言(yan),則(ze)是通(tong)(tong)過(guo)電聲(sheng)設(she)計去(qu)(qu)控制(zhi)室(shi)外(wai)聲(sheng)場音(yin)(yin)質。
擴(kuo)聲(sheng)音(yin)響系統設(she)計的目的是要保(bao)(bao)證(zheng)聲(sheng)源和(he)音(yin)響系統未端-音(yin)箱同(tong)處于一個聲(sheng)場區(qu)域內(nei),使觀眾能感受到聲(sheng)源的真(zhen)實存(cun)在,達到高保(bao)(bao)真(zhen)重放的擴(kuo)聲(sheng)要求。
本章著重討論(lun)廳堂音響系(xi)統(tong)的(de)設(she)計和音箱的(de)聲場布局及立體聲擴(kuo)聲系(xi)統(tong)。通(tong)過工(gong)程實例(li)介紹,簡(jian)述了(le)工(gong)程設(she)計的(de)具體方(fang)法。
一(yi).擴聲系(xi)統設(she)計的(de)條件
擴聲系統設計為了達到良好(hao)的(de)(de)音質,需要滿足(zu)一些的(de)(de)條件,這是進行整個音響(xiang)系統聲學指標(biao)設計的(de)(de)基(ji)本要求。
1.較(jiao)低的背景噪聲
用作擴聲的(de)廳堂、房間需要(yao)要(yao)有(you)低(di)的(de)背景噪聲。噪聲不僅可能(neng)來源于(yu)室(shi)(shi)外,而且也(ye)有(you)可能(neng)來源于(yu)室(shi)(shi)內,如空(kong)調、通風設備、光設備運動時產生的(de)噪聲等等,應該采取措施(shi)盡可能(neng)地降低(di)聽音環(huan)境的(de)噪聲。
噪聲過高(gao)會(hui)造成電(dian)擴聲系(xi)統(tong)的清晰度、可(ke)懂(dong)度下降(jiang),難以使(shi)音響系(xi)統(tong)達到希望的音質(zhi),而提(ti)高(gao)設備輸出功率以提(ti)高(gao)輸出聲壓級時又可(ke)能導(dao)致(zhi)聲反(fan)饋(kui)而使(shi)系(xi)統(tong)無(wu)法(fa)穩(wen)定(ding)工作。
室內噪聲(sheng)(sheng)控(kong)制(zhi)問(wen)題,需要在建造和(he)裝修(xiu)時加(jia)以(yi)充分(fen)的考(kao)慮,采取的隔音措施。一(yi)般影劇院的背景(jing)噪聲(sheng)(sheng)為25~30dB,報告廳為30~35 dB,體育館為47~56dB。
2.具有均勻(yun)合理的聲(sheng)壓級
要求室內(nei)的聲壓級按(an)照(zhao)不同類(lei)型的擴聲達到的值。
具體(ti)地講,音(yin)樂擴(kuo)(kuo)音(yin)應(ying)達到(dao)80~85dB平(ping)均聲(sheng)壓級(ji),語言擴(kuo)(kuo)音(yin)為(wei) 7O~75dB,背(bei)景(jing)音(yin)樂則為(wei) 60~70dB,且不均勻度應(ying)控制在±4dB之內。這就要(yao)求(qiu)電擴(kuo)(kuo)聲(sheng)系統應(ying)具備足夠的輸出功率和聲(sheng)增益,室(shi)內聲(sheng)場應(ying)均勻擴(kuo)(kuo)散,近次(ci)反射(she)聲(sheng)應(ying)得到(dao)充分(fen)、合(he)理的利用,音(yin)箱的幅射(she)特性和擺放位(wei)置(zhi)要(yao)合(he)理選定。
3.保(bao)證清(qing)晰度
擴聲系統應保證(zheng)聲音(yin)的清(qing)晰度(du)和語言的可懂度(du)。這一(yi)要(yao)求對語言擴聲的場合尤為重(zhong)要(yao),一(yi)般認為允(yun)許(xu)的大(da)輔音(yin)清(qing)晰度(du)損失率不可超過15%。對于以(yi)音(yin)樂重(zhong)放或擴聲為主的廳堂,該指標可以(yi)適當放寬,但(dan)要(yao)求有好的音(yin)響效果。
4.保證系統能(neng)穩(wen)定(ding)工作(zuo)
音響系(xi)(xi)統(tong)(tong)在達(da)到規定的平均聲壓級(ji)時,應有(you)足夠的聲反饋穩定度裕量,以保證不(bu)會因為反饋而造成(cheng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)自(zi)激嘯叫。一(yi)般(ban)要(yao)求反饋穩定度裕量6dB。
5.聲象與(yu)圖像的基本(ben)一(yi)致
成(cheng)功的擴聲(sheng)音(yin)響系統應保證(zheng)聲(sheng)象與圖像的一(yi)致,使觀眾察覺(jue)不(bu)到擴聲(sheng)設備(bei)的存(cun)在,好象是直接聽到來(lai)自舞臺上的聲(sheng)音(yin)。
6.良(liang)好傳輸頻率和(he)較低的(de)失真度
音(yin)響(xiang)系(xi)統應具有寬且(qie)平坦的頻率響(xiang)應和較低的失真。
二.聲場(chang)總功率的估算
在日本不卡一區二區三區:重慶音響工程中,采用計算的方法定量的分析音箱的特性、擺放位置、驅動音箱的電功率以及高、中、低頻的分配比例與所產生的室內聲場的關系是存在困難的,因為通常情況下系統的設計者無法得到計算所必需的全部數據,音箱生產廠商對組合音箱系統往往不給出完整的指向性特性參數,室內建聲特性的有關參數一般也不易準確求得。
因此,實際工程設(she)計往(wang)往(wang)是根據(ju)經驗和(he)(he)一般原則首先選擇音(yin)箱布(bu)局,然后(hou)進(jin)行估算,確定所需音(yin)箱的(de)(de)大致參數和(he)(he)規(gui)格指標等,并確定具(ju)體擺位和(he)(he)方(fang)向(xiang),通過(guo)對(dui)場內各點聲壓的(de)(de)測試和(he)(he)實際試聽,對(dui)音(yin)箱的(de)(de)布(bu)置進(jin)行調整,時還需增補一些(xie)輔助音(yin)箱。
如前所述,由于一些重要的參數難以獲得,在實際日本不卡一區二區三區:音響工程中很難定量計算室內聲場。在參數不確切的情況下,采用一整套復雜的計算過程得到一些并不準確的結論并沒有太多的實際價值。因此,在工程設計中往往采用估算的方法,以此作為設計與系統調試的參考性依據。
1.估算條件
室(shi)內(nei)聲場的(de)估算(suan)方法(fa)基于混(hun)響聲場均(jun)勻,聲源指向性已知且為理想的(de)前(qian)提。這(zhe)兩項基本條(tiao)件滿足得越好(hao),估算(suan)結果也(ye)就越接(jie)近實際,反之、誤(wu)差便會(hui)較大。
室(shi)內聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)估算的(de)(de)(de)基本思路是(shi)這樣(yang)的(de)(de)(de):室(shi)內任一點的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)級(ji)(ji)由(you)兩部(bu)(bu)分構成(cheng),一部(bu)(bu)分是(shi)直達聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)在該點的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)級(ji)(ji),另一部(bu)(bu)分是(shi)混聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)在該點的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)級(ji)(ji),兩者迭(die)加便得到(dao)了該點的(de)(de)(de)實際聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)級(ji)(ji)。
直達(da)聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)符合平方(fang)反比律,可(ke)以方(fang)便的(de)算(suan)出(chu)室內各點的(de)直達(da)聲(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級。根據臨界(jie)距離Dc的(de)定義可(ke)知(zhi)(zhi),在臨界(jie)距離處直達(da)聲(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級與混響聲(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級相(xiang)等。因此再算(suan)出(chu)臨界(jie)距離處的(de)直達(da)聲(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級,便知(zhi)(zhi)道了該點的(de)混響聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級。
假(jia)設室(shi)內混(hun)(hun)響聲場(理想情況(kuang)下)是均勻分布的,因此在室(shi)內各(ge)(ge)處的混(hun)(hun)響聲聲壓(ya)級都等于臨(lin)界距離處的混(hun)(hun)響聲壓(ya)級。有了室(shi)內直達聲與混(hun)(hun)響聲在各(ge)(ge)個(ge)位(wei)置(zhi)的聲壓(ya)級數(shu)據(ju),室(shi)內聲場各(ge)(ge)個(ge)位(wei)置(zhi)上(shang)的聲壓(ya)級即可算出。
需(xu)要(yao)注意的問題是(shi),在具體計算(suan)中應將其換算(suan)為音箱(xiang)的距離以及(ji)音箱(xiang)的輸入電功率(lv)便(bian)可(ke)算(suan)出(chu)直達聲場聲壓級。
通(tong)常,聲(sheng)場總電功率可由室(shi)內(nei)聲(sheng)場穩(wen)態聲(sheng)壓(ya)級進行估算。
2.聲場總電功率的(de)估算公(gong)式
在實際工程應用中,估算聲功率(lv)時可(ke)以將混響(xiang)聲聲壓(ya)略去,將其視(shi)為功率(lv)余量的(de)一(yi)部分,這(zhe)樣只要確定了聲場中某方向距離D處的(de)聲壓(ya)級LP,就可(ke)以由(you)LP來估算聲功率(lv)值(zhi)。
聲(sheng)功(gong)率與(yu)(yu)一般音(yin)(yin)箱(xiang)或音(yin)(yin)箱(xiang)系統所標示的(de)電功(gong)率不同,其間相差音(yin)(yin)箱(xiang)的(de)轉(zhuan)換效率η。音(yin)(yin)箱(xiang)的(de)效率與(yu)(yu)音(yin)(yin)箱(xiang)所用揚聲(sheng)器單元的(de)結構、形(xing)狀(zhuang)關系大。
例如(ru)(ru)紙盆揚聲器音箱(xiang)的效率為(wei)1%左右,號(hao)筒式(shi)揚聲器的音箱(xiang)的效率可(ke)達15%。目前(qian)音箱(xiang)的產品(pin)說明書多數不(bu)給η值,而是只給靈敏度值S。為(wei)了能夠通過音箱(xiang)的靈敏度來估(gu)算出系統的電功率,可(ke)作如(ru)(ru)下假(jia)設(she):