影剧院扩声系统设计方案-系统设计依据和设计原则

3.系统设计依据和设计原则

3.1扩声系统设计指标

本设计方案是集流行剧院扩声系统的标准和要求为一体来设计的。我们综合吸取了当前国内各种剧院音响系统的特点而设计制作，都具备了很好的先进性、实用性、高稳定性以及良好的兼容性和可扩展性等特点。我们经过缜密思维、精心设计，制作出了此套科学、严谨、完美的系统方案。其中，方案中扩声系统的主要设备以Soundbullet（声必力）专业音响设备为主，其它相关配套设备均选用了稳定可靠的国内外知名品牌产品。工程完工后，本影剧院将达到国内外一流专业标准！

根据剧院的声学环境、节目类型及音源动态要求和使用功能，以语言为主的扩声系统设计指标如下，达到并部分超过“语言兼音乐扩声一级”标准。具体设计指标整理如下：

随着科学技术的进步，特别是数字技术在音频领域中的广泛应用，使得声信号的记录与重放有了很大的改善。但音质的好坏不仅与设备有关，还与声学环境和人耳的听觉特性有关，在同样设备的条件下后者显得更为重要。

所以，在扩声系统设计中：

➢以听众厅实际建声条件为基础

➢紧密围绕“音质、方向感、响度与传声增益、稳定性”四项要素相对应的技术要求

进行优化设计

在设计本系统的过程中要达到以下设计目标：

1、整个观众席有均匀的声压级，减少“声阴影区”。

2、有稳定音响系统频率响应。

3、尽量提高清晰度和可懂度。

4、音响效果得到真实的再现。

5、视听一致性（声像一致性）。

6、控制声反馈增加声场传声增益。

3.2设计依据

依据现有的国家标准、规范、并参照国际上通用的规范进行。基本技术依据的概念，在此为参照和等同。（包括特性参数要求标准、特性参数测量方法，规范标准、电气设计规范，安全要求等）

➢业主对该场地的使用功能

➢甲方提供的装修图纸

（1）、《厅堂扩声系统设计规范》 GB50371-2006 （2）、《厅堂扩声特性测量方法》 GB4959-95 （3）、《声系统设备互连用连接器的应用》 GB/T14197-93 （4）、《声系统设备互连的优先配接值》 GB/T14947-94 （5）、《声系统设备一般术语解释和计算方法》 GB12060-89 （6）、《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》 GB/T14476-93 （7）、《厅堂混响时间测量规范》 GBJ76-84 （8）、《语言清晰度指数的计算方法》 GB/T 15485 （9）、《电气装置安装工程施工及验收规范》 GB50258-96 （10）、《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 GB/T50311-2000 （11）、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168-92 （12）、《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》 GB50259-96

电声设计常用计算公式

混响时间计算公式

室内平均吸声系数

α =（∑S iα i+ ∑N jα j）/ S

V ——房间容积，M3； S ——室内总表面积，M2；

α ——室内平均吸声系数；m ——空气中声衰减系数（M－1）；

S i ——室内各部分的表面积，M2；α i ——与表面Si对应的吸声系数；

N j——人或物体的数量，M2；α j——与Ni对应的吸声系数

音箱功率计算公式

10lgPe=SPL+20lgr-SPLs

式中：Pe —音箱的额定功率（W）SPL —听音区期望的声压级值（dB） r —音箱与听音区的距离（m）SPLs —音箱灵敏度声压级值（dB/W.m）

3.3设计原则

在本次设计的系统是以扩声系统及其相关的技术标准、规范为依据，并且完全满足这些依据的相关要求，同时在系统设计中我们还充分考虑、制定和贯彻了如下的设计指导思想和重要原则：

3.3.1采用成熟技术的原则

现代科技的发展为扩声系统提供了必要的技术条件，各种先进的技术已经进入扩声系统的各个环节，它节省了大量的人力、物力，提高了工作效率，为现代化娱乐场所提供了保障。在设计扩声系统时也必须应用世界上成熟且先进的科学技术，主要设备选用成熟的、又具有技术领先水平的设备，而且是国际著名品牌的先进产品。采用的系统必须是在国内外的多个剧院，包括在国内已经成功、

可靠运行了的，同时保证系统的技术在相当一段时间内的先进性。

3.3.2整体规划、配置合理的原则

在方案设计和设备的选择上，加强注重系统功能的合理性、实用性及各个子系统之间兼容性。计算机技术、网络技术的高速发展，使该技术在多年前就进入许多关键且重要的场合，很方便简易的把各种不同的设备、系统有机地结合在一起，进行整体规划。这样，使得各个不同功用的系统已经不单单是一个孤立的系统了。先进的技术更有利于提高使用者的工作效率和设备的使用价值，从而赋予产品以最高的性能价格比。从实用性和经济性出发，着眼于近期目标和长期的发展，进行最佳组合，利用有限的投资构造一个性能最佳的操作系统。

系统的整体规划、先进性还应该体现其管理的高效及系统操作和维护的方便性，而设计的合理性是其主要保证：合理的系统设计、合理的布线和操作设置。

在整个系统设计中，均采用科学的计算、合理的同等高档设备的配置和完善的测试手段来保证系统的完备性和可靠性。

在方案设计中选用德国的EASE4.3软件进行计算机辅助设计，该软件在现今世界专业音频界极富盛名，通用性强，在业界已被广泛应用。EASE4.3设计系统具有非常好的可信度和精度，在输入建筑数据足够准确时，其计算数据与最后电声实测结果相比较，误差可控制在很小的范围内。

首先，我们建立三维建筑模型(在CAD建模），并以三维坐标形式表达建筑内部结构和音箱方位、音箱投射角度，同时给各音箱加以不同的驱动功率，经过计算，可准确地模拟计算出声音的覆盖范围、声压的分布、声音的清晰度、传声增益等，并将计算出的效果转化为视觉效果，这是一种先进实用而又有效的设计方法。

3.3.3保证系统的安全、稳定、可靠、功能完善的原则

在特殊使用的情况下，必须保证音视频信息保存和各种应用系统的安全。

系统工作的高可靠性是对系统功能强有力的保证，如果没有高度的可靠性、安全性，再好功能的设备都是无用的。在这方面，不仅考虑采用技术成熟、先进的可靠产品，更需要有多年丰富的工程设计和施工经验，因而能保证整个系统中各设备之间、分系统之间的匹配和谐调工作。更重要的一个方面，在系统设计、设备选型上要考虑有利于系统和设备的各种备份方式和通信控制方式，使之成为一个安全、稳定、可靠、耐用的系统。

3.3.4在将来后续工程中可延续、扩展的原则

当今社会发展日新月异，许多新用途是随着社会发展需要而不断产生的。因此，必须考虑所选用设备的可扩展性和适当的冗余。

系统可以在原有基础上进行扩展，主要控制设备可以通过软件升级方式更新换代，可在相当长的时间内保持技术与设备的一致性。而且通道接口和设备的适当冗余，可以随着应用需求的变化而扩展。