小型音响系统的搭建

李 水 北京信息职业技术学院电子工程系 北京 100016

【文章摘要】

报告厅具有召开各种大中型会议为主兼顾一些小型的演出和表演的功能。这种厅堂在设计中重点考虑的是重放时语言的清晰度，同时还要兼顾音乐重放效果。本论文在设计中通过合理配备电声器材，力争设计出高保真的扩声系统。

【关键词】

多功能厅；高保真；扩声

0 引言

随着社会的进步，文化的交流速度加快。整个社会的发展对人文、人居环境的要求越来越高，各种建筑中的智能化水平在此趋势之下得到了极大的发展，这就对报告厅扩声系统的智能化建设提出了新的课题。

传统的报告厅以厅堂扩声系统及视频显示系统为核心，提供了基本的扩声和视频显示的功能，具体的操作和控制由技术人员手动控制，效率低且容易出现错误。随着中央控制技术的发展，目前出现了不少以中央控制系统为核心的报告厅系统，给系统的控制提供了极大的方便。本文将在此基础之上对扩声系统进行设计。

报告厅的基本构成主要由以下几个分系统构成：会议系统扩声系统、视频显示、远程会议、会议灯光、智能控制

1 电声学设计

在电声设计中人们往往觉得只是把设备连通能响就行。但器材的先进性、匹配性、直接影响着声音的效果。

1.1 电声指标设计　　

混响时间的设定

混响时间定义：表示声音混响程度的参数量，当室内声场达到稳态，声源停止发声后，声压级降低60dB 所需要的时间称为混响时间，记作T60 或RT，单位是秒（s）。

不同的厅堂有着其固有的混响时间， 一般说来，混响时间过短，则声音枯燥发干，混响时间过长声音又混淆不清，丢失大量细节。因此，不同用途的厅堂都有其相应的最佳混响时间。如果混响时间合适，则能美化声音。

混响时间计算公式: 根据赛宾公式 100 多年前，美国物理学教授W.C. 赛宾首先提出了计算室内混响的经验公式。

V: 房间体积（立方米）

S: 房间总面积（平米）

ā: 房间总平均吸声系数

1.2 音箱及功率放大器总功率的计算

音箱的功率直接决定了扩声环境的声压级，功率太高成本上升，声压级太大， 造成浪费。功率太低，响度不够，音箱听音效果。

为了保证扩声系统的听音效果，音响界通常根据房间容积配置音箱总功率。即房间的容积等于音箱总功率。

返送音箱的功率为音箱总功率的20% ；监听音箱的功率为音箱总功率的10% 且为有源音箱；环绕音箱的功率为音箱总功率的10% ；剩下的为主扩音箱功率。主扩音箱包括中高音箱和低音箱，其中低音箱的功率为中高音箱的1.2 ～ 1.5 倍。

功率放大器的主要功能是放大信号并提供音箱系统足够的功率。如果功率放大器功率不够，会发生削波失真，放大的声音听起来让人感到发燥、发硬。音响界中为了保证足够的功率储备，通常选用功率放大器的功率为扬声器功率的1.2 ～ 2 倍。

2 工程设计案例

2.1 报告厅建筑声学的要求

根据使用方提出的以报告会议为主(600 人左右)、辅以文娱演出等多功能使用的要求, 我们将语言清晰度作为主要考虑指标，厅内混响时间T 60= 1.1 秒左右( 空场, 500Hz) , 厅内建筑、门窗等设备不得有声共振现象。出于兼顾多功能的使用, 在文娱演出时厅内混响要求T 60= 1.4 秒, 考虑到混响时间的不足, 可使用效果器加以补偿。

2.2 报告厅电声系统设计

扩声系统的设计原则：语言重放效果清晰，无反馈，音乐重放时音质优美动听。设备配置满足要求，避免资金浪费。

（1）调音台又称调音控制台，它将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工，是现代电台广播、舞台扩音、音响节目制作等系统中进行播送和录制节目的重要设备。是电声系统核心。

（2）音箱的配备：该多功能厅长45 米， 宽15 米，高4.5 米为600 人多功能厅。音响界通常根据房间容积配置音箱总功率。房间的总容积45×15×4.5=3100 立方米， 音箱总功率即为3100W，分配如下：

返送音箱的功率为总功率的20%， 即600W ；返送音箱每个300W，功放功率450W ；

监听音箱的功率为总功率的10%， 300W ；有源音箱

环绕音箱的功率为总功率的10%， 300W ；4 个每个100W，功放功率150W

主扩音箱功率2000W，在舞台两侧各放置两组组合音箱（主音箱+ 重低音箱）, 每组中高低音箱1000W，中高音箱400W，低音箱500W, 为保证声场均匀，低音箱为1.2 ～ 1.5 倍的中高音箱在厅内中后部墙壁上设置环绕音箱, 补偿厅堂后区扩声, 解决声级偏低、语言清晰度问题。在舞台口处对着舞台放两组返送音箱每个600W。

（3）功率放大器的选择

选择原则：歌舞厅多功能厅影剧院功放的功率为1.5 倍音箱的功率，中高音箱的功率为600W，低音的功放为750W。

（4）周边设备：有传统的均衡器、压缩器、激励器、分频器、延时器等设备组成。这些设备为了弥补建筑中的不足，更加的美化声音。现在有一种叫“数字系统处理器”，可以讲以上多种设备整合在一起并分别进行设置。这样就简化了周边系统， 但是效果器还是要单独的与调音台进行串接。

（5）音源设备：动圈MIC、电容MIC、CD\VCD、卡座

3 结束语

随着社会的发展和科技的进步，将会有更多的新技术和设备进入报告厅系统， 但扩声系统和视像显示系统仍然是多功能厅的基础。构造良好的扩声系统和视像显示系统，辅以人性化的控制系统，提供便捷的控制方式将是我们今后在多功能厅系统建设的目标。

【参考文献】

[1] 黎烽．音响技术与电声工程．上海： 华东理工大学出版社，1995

[2] 刘宪坤．数字音响技术．北京：人民邮电出版社，1992　

[3] 陆伟良等．全立体声音响系统技术．合肥：安微科学技术出版社， 1998

[4] 程勇，童乃文．音响技术与设备．浙江：浙江大学出版社，1993

图1 ：厅堂扩声系统方框图039