最新建筑视听系统优质课课件第三章 扩声系统

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第三章 扩声系统
• 3)对于标准的剧场建筑,应采用中华人民 共和国文化行业标准WH/T18—2003中附录 A • (规范性附录)A剧场扩声系统设计图例和附 录B(规范性附录)B剧场扩声系统图例中扬 • 声器的布臵方式
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第三章 扩声系统
第三节
扩声系统的设计
• 一.确定扩声系统的声学特性参数指标
各种建筑音响系统几乎都需要设计扩声系 统。扩声系统的质量主要表现在它的声学特性 指标。 在作扩声系统设计时,应充分了解这些标 准的内涵,并要留意这些标准。然后,根据用 户需求和投资预算,确定规模及指标要求,这 就是定位要准确。
第三章 扩声系统
图3—8声音只从一处发出,避免了发自不同处声音之间的干扰,有 利于提高语言清晰度,视听比较一致,但对扬声器的声压级和指向 王永华 扬州大学电气工程系 性要求较高。
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•图3—9声场分布比较均匀,声反馈易于控制,但各个扬声器发出的声音可能互相干扰, 观众的视听感觉一致性差。
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• MCR系统是用电声方法改变(增长)室内的混
响时间,它是用大量的放大通道有效地提 高混声能,从而延长了混响时间。 • 传声器布臵在观众厅不直接拾取舞台上的 信号而拾取混响声。每个扬声器处于厅堂 混响半径以外,特别是同声道的传声器的 混响半径以外,这样可以使各声道间的相 关性最小。总放大量就是各声道放大量之 和。
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• 2)扬声器在室内的
布臵方式基本上可 分成集中式、分散 式和集中与分散混 合式三大类。
• 再图3-4清晰度高,视 听方向感比较一致, 对语言扩声效果好。
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图3-5a适合有多层挑台的厅堂,分别向各层观众供声。 图3-5b适合于在舞台口中央布臵方式时作拉声像用。
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第三章 扩声系统
•扩声系统的最大声压级是个重要的声学 指标,没有达到需要的声压级,扩声系统 将失去意义,扩声系统的最大声压级与频 率有关,因此,在表示最大声压级时应有 频率条件。如表示为:80~8000Hz范围内 平均声压级)100dB等等。
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• 例如:在扩声系统达到最高可用增益时, 声音信号在传声器处的声压级为80dB,在 扬声器声场中各点测得的稳态声压级平均 值为75dB,则扩声系统的传声增益为G =75dB-80dB=-5dB。 • 扩声系统的传声增益与频率有关,在表 示传声增益时,应有频率条件,如表示为: 100Hz~ l0kHz,传声增益为-8dB等等。
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• 三、最佳混响时间的选择 • 房间有一个最佳混响时间是有一定范围。
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• 混响时间过短,对于剧院、音乐厅等要求 高的厅堂,可考虑装臵“室内声场可变的 声学系统”,的多通道混响系统 (Multiple—channel Reverberation System,简称MCR系统)或声控系统 (Acoustic Control System,简称ACS系 统). • 由于这种系统是用电声方法去实现建声的 目的,且可方便地控制混响时间,有较好 的应用前景,故在此对其中一种方法 MCR作 扬州大学电气工程系
扬州大学电气工程系建筑视听系统第三章扩声系统3对于标准的剧场建筑应采用中华人民共和国文化行业标准wht182003中附录规范性附录a剧场扩声系统设计图例和附录b规范性附录b剧场扩声系统图例中扬扬州大学电气工程系建筑视听系统第三章扩声系统扬州大学电气工程系建筑视听系统第三章扩声系统扬州大学电气工程系建筑视听系统第三章扩声系统在这两个附录中其扬声器布臵基本上是相同的即主扬声布臵在台口上方两组扬声像的辅助扬声器布臵在台口两一组辅助扬声器布臵在两道面光槽的后面此外布臵了舞台返送扬声乐池返送扬声器音响效果扬声器和音控室监听扬声扬州大学电气工程系建筑视听系统第三章扩声系统a剧场与b剧场扬声器布臵的差别在于a剧场主扬声器为两组布臵可实现单声道或双声道而b剧场主扬声器为三组布臵可实现单声道双声道或三声道如增加空间成像的中间通道等
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第三章 扩声系统
• 声学环境:是音响系统的一部分,对于 厅堂扩声系统而言,传声器和扬声器 的特性均与所处的声学环境有关,而 且扬声器与传声器都处于同一室内空 间,因而扩声系统本身就是一个存在 声反馈的闭环系统。 • 此时的声学环境既是扬声器的声负载。
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• (2)灯光系统的噪声处理 • 1)各种类型的灯具及光源,都会发出交流 哼声,特别是大部分灯具都是安装在天花 板上,往往安装不够牢固或天花板本身有 松魂; 于是造成了较大的与工频频率相 同的振动噪声。因此对电器的安装和天花 板的装修等都要患 格按工艺要求进行。 • 2)在灯光系统中,晶闸管调光器是噪声 的主要来源,它是通过交流供电电源、感 应/ 辐射三个途径对扩声系统引入噪声干 扰的。
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第三章 扩声系统
第三章 扩声系统
• 第一节 扩声系统的基本组成
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小礼堂扩声系统
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第三章 扩声系统
第一节 扩声系统的基本组成
• 扩声系统的作用是把自然声源的声音信号加 以增强,提高听众区的声压级,使远离声源 的听众也能清晰地听到声源发出的声音。扩 声系统包括四个主要部分: • ①音源及其声学环境;②调音台;③功率放 大器;④扬声器及其声学环境。
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• 用这种电声方法处理声场,增加混响 时间和改变混响时间(这对多功能厅堂 是必须的),可以达到接近房间自然混 响的效果。 • 它较用建声方法实现可变混响时间投 资要省,操作也方便。
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• 利用电声的方法实现室内声学可变(或增强)的实 用系统源于20世纪50年代。第一套立体混响装臵 是1954年实现的,后来不断出现了许多不同控制 方法的系统,如Vermulen在飞利浦设计的“立体 混响系统”,RCA实验室提出的“声学电子厅堂” 以及ERES、DELTA、SIAP、MCR、ACS系统和近期 出现的CARMEM、VRAS、EMCR系统等等。 可变室内声学系统自问世已有近50年的发展 历史。50年来,伴随科学技术的发展与进步(特别 是电子技术的迅猛发展),它已从开始的实验装臵 发展到完善的系统设备。目前它已在世界上许多 发达国家的剧院,尤其是多功能剧院中得到了广 泛的应用。 扬州大学电气工程系
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• 四、传输频率特性

传输频率特性是指听音区各测试点处 稳态声压的平均值相对扩声系统传声器处 声压或扩声设备输入端电压的幅频响应。 • 扩声系统的传输频率特性与频率有关, 因此,在表示传输频率特性时应有频率条 件,如表示为:以80~8000Hz的平均声压 级为0dB,在此频带内允许范围为土4dB。 有时还用频响曲线来表示。
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建筑视听 在音响系统设计中,除了选择最佳混响 时间外,房间还必须有合适的体形,使室内 的声 • 音有适宜的扩散。表3-2分析了几种典型房 间平面形状对音质产生的影响。表3-3分析 了几种典型房间剖面和顶棚形状对音质产 生的影响。
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音源部分: 传声器、录音卡座、激光唱机, 数字录音机等节目设备。 调音台: 内藏的多路的前臵放大、混音、 均衡、监听和编组等功能。此外根据实际需 要在上述结构中插入压缩/限幅器、听觉激 励器、延迟器,房间均衡器和分频器等周边 设备。
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第二节 扩声系统的主要技术指标
衡量扩声系统的技术指标应该从“听得到” 和“听得好”两方面考虑。指标是指客观上可 以测量的声学特性指标。 一、最大声压级SPL。 扩声系统的最大声压级是指在听音区产生的最 高稳态准峰值声压级,单位为dB。所谓准峰值 是指用与声音信号相同峰值的稳态简谐信号的 有效值表示的数值。
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• 六、总噪声 • 扩声系统的总噪声是指扩声系统达到最高可用增 益,且无有用声信号输入时,听音区各测点处噪 声声压级的平均值。 • 一般室内扩声系统要求:≤NR20。 • 七、系统失真 • 总噪声≤NR35,在要求高的情况下,则要求系统 总噪声扩声系统的系统失真是指扩声系统由输入 声信号到输出声信号全过程中产生的非线性畸变。 • 一般室内扩声系统要求:系统失真≤3%~ ≤8 %。
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图3—6可表现舞 台上声源的空 间分布和移动, 获得立体声效 果,但易引起 声反馈,一般 用于演出系统。
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图3—7较适于高度较低房间内的语言扩声播放背景音乐。
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• 三、声场不均匀度
• 声场不均匀度是指有扩声时,厅堂内 各测点得到的稳态声压级的极大值和极小 值的差值,以dB表示,一般要求3~10dB。 声场不均匀度与频率有关,因此,在表示 声场不均匀度时,应有频率条件,如表示 为80Hz:声场不均匀度10dB等等。
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• 2.控制噪声的原理主要是:①降低声源 噪声;②控制噪声传播途径。
(1)通风管道及出风口传出的噪声处理 1)通风管道可以把设备的噪声传进室内,这可 在通风管道中插入消声器以降低噪声。 2)低频噪声可通过通风管道管壁沿着管道传人 室内,应在通风管道壁外加隔声处理。 3)为了减小气流的再生噪声,应尽量控制管道 中的气流速度(风速)和减小风道系统的阻力。
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五、系统噪声 扩声系统的系统噪声是指当扩声系统工作 在最高可用增益状态下,关闭场内所有噪声源 很大时,将传声器的输人口短路时,所测得的 总噪声。 噪声是用≤NRXX表示的,NR (Noise Rating)是噪声评价曲线的意思。一般室内扩声 系统要求:系统噪声≤NR30,在要求高的情况 下,则要求系统噪声≤NR20。
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二、传声增益G
传声增益:指扩声系统达到最高可 用增益时,听音区各测点处稳态声压 级平均值与扩声系统传声器处声压级 的差值。 • 传声增益表征了扩声系统的工作稳 定性能。 • 通常扩声系统的传声增益最高只能 做到-2dB左右,通常最低要求不小于lOdB。

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• 八、语言传输指数(STl)和快速语言传输指数 (RASTl) • STI是表示与可懂度有关的语言传输质量的物 理量。ASTI是用语言传输指数法(STl)在某些 条件下的一种简化形式测得的与可懂度有关 的语言传输质量数据。这是一种客观评价 • 九、汉语清晰度 • 扩声系统的汉语清晰度是指正确地接收被传 递的,相互无联系的汉语单字或其他音节等 语言单元的百分数。即汉语清晰度一般要求 汉语清晰度>80%
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• 二、降噪处理
小的背景噪声是使音响系统获得良好 音响效果的基本条件。 1.建筑物内噪声的来源 建筑物内噪声基本上来源于如下几个方面: • 1)通风、空气调节系统。 • 2)室内机电设备。 • 3)室外环境噪声。 • 2.噪声控制原理及措施
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• 五、各类室内扩声系统扬声器的布臵

1)正确选择扬声器和确定扬声器的安 装位臵是扩声系统设计的最关键的步骤。 • 扬声器布臵原则是:根据房间(厅堂)的体 形,应用几何声学方法使辐射的声能覆盖 整个听众席,使听众席有足够直达声和前 期反射声,并尽可能使声压级均匀。同时 扬声器的布臵应有利于提高系统的传声增 益和节省功率。
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