第四讲 (2)室外扩声
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不考虑安全余量，该系统可能产生的最大增益是
66.5 – 53 = 13.5(dB) 重新列出方程式：
最大增益 = 70 - 20log(D2／D1) - [70 - 20log(Do／Ds)] = 20logDo-20logDs+20logDl-20logD2
扬声式器中与，收D听0为者传距声离器；与D收s为听讲者话距者离与；传D声1为器扬距声离器。与传声器距离；D2为 再考虑6dB的安全系数，则
最大增益 = 20logDo-20logDs+20logDl-20logD2-6
这种形式的最大增益公式说明： (1)最大增益与讲话者声压级无关； (2)Ds减小，则增益增大； (3)Do增大，则增益增大。
第三节ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ指向性对系统最大增益的影响
我们仍然分析上面的例子，这时若扬声器的指向性图如图下所示。 由图扬声器指向性图可以看出，沿着D1方向传到传声器的声音比无指
声反馈引起的啸叫问题
扩声系统的基本组成包括讲话者、话筒、扬声器和收听者。此系统的 示意图如图6.3所示，虚线代表系统的声学反馈路线，当系统工作时， 放大器的增益大到一定程度会使系统出现啸叫。
当电声信号的通道增益等于1，扬声器在传声器处产生的声音与原信 号相位一致时，这种啸叫就会持续下去。
无论如何啸叫都是令人不愉快和难以容忍的，因此对所有节目信号的 正常扩声，为防止反馈，在达到发生啸叫的增益之前应留有6dB～ 10dB的安全余量。
=17-0+12-15.5-6 =7.5(dB)
有效声学距离
由此看到，需要的增益和最大增益都是7.5dB，所以该系统可 以使用。如果为一个要求较短EAD的噪声环境选定一扩声系统， 那么该系统就不具有足够的增益了。
假如有效声学距离为EAD=1.5m，这种情况下的所需增益： 20log7- 20log1.5=17-3.5=13.5(dB) 13.5-7.5=6(dB)，说明由于EAD由3m减至1.5m，所需增益加
第4章 室外扩声系统
我们从分析简单的室外扩声系统入手来 研究扩声系统。
第一节 室外扩声系统的质量要 求
室外扩声的基本要求与一般扩声要求相同，即能正确、清晰地传播声音信息。 一个简单的室外扩声系统如下图所示。室外扩声系统可以看成是没有反射的，
它近似于自由空间。因此声压级将按平方反比定律衰减，不考虑反射声及混 响声，即距离每增加1倍，声压下降6dB。
PAG= 20 logDl+20 logDo-20 logD2 - 20 logDs - 6 - 10 logN 式中，N为传声器数量。 图6.9是10 logN的值的直读尺，用它可直接查出dB值。
第四节 传声增益的计算
一个给定的扩声系统的增益，可能比实际需要的大，我们最好能预先 确定出所需的最大增益，这正是设计的任务。
自由声场声音的衰减
距离平方反比：
衰减量（dB）＝10lg(Dl／D2)2= 20lg(Dl／D2)
图6.2所示即声压级增量随距离比衰减的简明表，使用图6.2可以很方便读出不同 距离的衰减值。
对于室外扩声，当声源与地面保持适当距离时，可由图6.2按平方反比定律计算。 当声源与地面距离较近时，由于地面是不规则的，当距离增加1倍，不会正好衰减 6dB。换句话说，只要不存在大的反射面和吸声面，室外可适用平方反比衰减定 律。
若想加大增益，最直接的方法还是减少Ds或加大D1。
以上所述都是一只传声器的情况，有时会有若干只独 立的传声器，它们对增益的影响必须仔细考虑。
两只相同的传声器时扩声增益
在使用两只相同的传声器时，系统增益会衰减，从理论上讲，传声器 数增加1倍，衰减为3dB 。由此可知，在有若干个独立传声器时，潜 在声增益(PAG)为下式：
70dB - 20log(7／1) = 70 - 17 = 53(dB)
现在打开扩声系统，调整到反馈正好开始就不再提高放声系统的增益。 当扬声器沿D1途径在传声器处产生相当于讲话者声压级，即70dB，就 属于这种情况。
扬声器在传声器处产生70dB声压级，则在听众处产生的声压级为 70－20 log(6／4) = 70 - 3.5 = 66.5(dB)
向性扬声器减少6dB，使系统的潜在声增益增加。
传声器的指向性对系统最大增益的影响
上述分析同样适用于指向性传声器，如图所示，传声器6dB下降轴对准扬声 器，在这种情况下不难看出系统的潜在声增益增加6dB。
如果同时使用指向性传声器和指向性扬声器，就能更进一步增大系统潜在声 增益。
过分依赖扬声器和传声器的指向性来提高系统的增益 是不明智的。大部分设计师只期望从使用指向性器件 中获得不高于6dB的增益，这是因为不论传声器或者 扬声器，它们的指向性是随频率变化的，大部分指向 性扬声器在低频时表现为无指向性。
第二节 扩声增益的概念
扩声增益定义为：听音区域内一听众在系统工作时所收听 到的声压级与放声系统不工作时所听到的讲话者声压级的 增量，写成公式为
扩声增益 = LON - LOFF 式闭中时，听L众O处N为的系声统压打级开。时听众处的声压级；LOFF为系统关
扩声增益的计算
假设扬声器和传声器均是无方向性的，主轴声压级比DI=0dB， 指向性因素Q=1，传声器处（1m）产生的声压级为70dB，去 掉反平方损失，则在听音人处的声压级将为：
设计一个最佳系统，一种方法是指定一等效或有效声学距离(EAD)， 如图6.10所示。
有效声学距离可以看成是由于扩声系统的存在，其作用相当于讲话者 向聆听者靠近了的距离。
有效声学距离
比如，在安静环境中，可以认为谈话者与聆听者距离为3m左右 时可以满足听音要求。可以简单认为，对于远处的听音人而言， 扩声系统产生的响度和3m处的讲话人响度相当。就是相当于放 声系统对位于Do处的听众所产生的响度级。
达到这一要求的必要增益可以由平方反比规律计算出： 必要声增益 = 20 logDo-20 log EAD 在前面的例子中，若Do=7m，EAD=3m，则 必要声增益=20log7- 20log3=17-9.5=7.5 dB
上面的例子中，假设扬声器和传声器都是 无方向性的，我们希望的最大增益为
最大增益=20 log7-20log1+20log 420log 6-6
66.5 – 53 = 13.5(dB) 重新列出方程式：
最大增益 = 70 - 20log(D2／D1) - [70 - 20log(Do／Ds)] = 20logDo-20logDs+20logDl-20logD2
扬声式器中与，收D听0为者传距声离器；与D收s为听讲者话距者离与；传D声1为器扬距声离器。与传声器距离；D2为 再考虑6dB的安全系数，则
最大增益 = 20logDo-20logDs+20logDl-20logD2-6
这种形式的最大增益公式说明： (1)最大增益与讲话者声压级无关； (2)Ds减小，则增益增大； (3)Do增大，则增益增大。
第三节ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ指向性对系统最大增益的影响
我们仍然分析上面的例子，这时若扬声器的指向性图如图下所示。 由图扬声器指向性图可以看出，沿着D1方向传到传声器的声音比无指
声反馈引起的啸叫问题
扩声系统的基本组成包括讲话者、话筒、扬声器和收听者。此系统的 示意图如图6.3所示，虚线代表系统的声学反馈路线，当系统工作时， 放大器的增益大到一定程度会使系统出现啸叫。
当电声信号的通道增益等于1，扬声器在传声器处产生的声音与原信 号相位一致时，这种啸叫就会持续下去。
无论如何啸叫都是令人不愉快和难以容忍的，因此对所有节目信号的 正常扩声，为防止反馈，在达到发生啸叫的增益之前应留有6dB～ 10dB的安全余量。
=17-0+12-15.5-6 =7.5(dB)
有效声学距离
由此看到，需要的增益和最大增益都是7.5dB，所以该系统可 以使用。如果为一个要求较短EAD的噪声环境选定一扩声系统， 那么该系统就不具有足够的增益了。
假如有效声学距离为EAD=1.5m，这种情况下的所需增益： 20log7- 20log1.5=17-3.5=13.5(dB) 13.5-7.5=6(dB)，说明由于EAD由3m减至1.5m，所需增益加
第4章 室外扩声系统
我们从分析简单的室外扩声系统入手来 研究扩声系统。
第一节 室外扩声系统的质量要 求
室外扩声的基本要求与一般扩声要求相同，即能正确、清晰地传播声音信息。 一个简单的室外扩声系统如下图所示。室外扩声系统可以看成是没有反射的，
它近似于自由空间。因此声压级将按平方反比定律衰减，不考虑反射声及混 响声，即距离每增加1倍，声压下降6dB。
PAG= 20 logDl+20 logDo-20 logD2 - 20 logDs - 6 - 10 logN 式中，N为传声器数量。 图6.9是10 logN的值的直读尺，用它可直接查出dB值。
第四节 传声增益的计算
一个给定的扩声系统的增益，可能比实际需要的大，我们最好能预先 确定出所需的最大增益，这正是设计的任务。
自由声场声音的衰减
距离平方反比：
衰减量（dB）＝10lg(Dl／D2)2= 20lg(Dl／D2)
图6.2所示即声压级增量随距离比衰减的简明表，使用图6.2可以很方便读出不同 距离的衰减值。
对于室外扩声，当声源与地面保持适当距离时，可由图6.2按平方反比定律计算。 当声源与地面距离较近时，由于地面是不规则的，当距离增加1倍，不会正好衰减 6dB。换句话说，只要不存在大的反射面和吸声面，室外可适用平方反比衰减定 律。
若想加大增益，最直接的方法还是减少Ds或加大D1。
以上所述都是一只传声器的情况，有时会有若干只独 立的传声器，它们对增益的影响必须仔细考虑。
两只相同的传声器时扩声增益
在使用两只相同的传声器时，系统增益会衰减，从理论上讲，传声器 数增加1倍，衰减为3dB 。由此可知，在有若干个独立传声器时，潜 在声增益(PAG)为下式：
70dB - 20log(7／1) = 70 - 17 = 53(dB)
现在打开扩声系统，调整到反馈正好开始就不再提高放声系统的增益。 当扬声器沿D1途径在传声器处产生相当于讲话者声压级，即70dB，就 属于这种情况。
扬声器在传声器处产生70dB声压级，则在听众处产生的声压级为 70－20 log(6／4) = 70 - 3.5 = 66.5(dB)
向性扬声器减少6dB，使系统的潜在声增益增加。
传声器的指向性对系统最大增益的影响
上述分析同样适用于指向性传声器，如图所示，传声器6dB下降轴对准扬声 器，在这种情况下不难看出系统的潜在声增益增加6dB。
如果同时使用指向性传声器和指向性扬声器，就能更进一步增大系统潜在声 增益。
过分依赖扬声器和传声器的指向性来提高系统的增益 是不明智的。大部分设计师只期望从使用指向性器件 中获得不高于6dB的增益，这是因为不论传声器或者 扬声器，它们的指向性是随频率变化的，大部分指向 性扬声器在低频时表现为无指向性。
第二节 扩声增益的概念
扩声增益定义为：听音区域内一听众在系统工作时所收听 到的声压级与放声系统不工作时所听到的讲话者声压级的 增量，写成公式为
扩声增益 = LON - LOFF 式闭中时，听L众O处N为的系声统压打级开。时听众处的声压级；LOFF为系统关
扩声增益的计算
假设扬声器和传声器均是无方向性的，主轴声压级比DI=0dB， 指向性因素Q=1，传声器处（1m）产生的声压级为70dB，去 掉反平方损失，则在听音人处的声压级将为：
设计一个最佳系统，一种方法是指定一等效或有效声学距离(EAD)， 如图6.10所示。
有效声学距离可以看成是由于扩声系统的存在，其作用相当于讲话者 向聆听者靠近了的距离。
有效声学距离
比如，在安静环境中，可以认为谈话者与聆听者距离为3m左右 时可以满足听音要求。可以简单认为，对于远处的听音人而言， 扩声系统产生的响度和3m处的讲话人响度相当。就是相当于放 声系统对位于Do处的听众所产生的响度级。
达到这一要求的必要增益可以由平方反比规律计算出： 必要声增益 = 20 logDo-20 log EAD 在前面的例子中，若Do=7m，EAD=3m，则 必要声增益=20log7- 20log3=17-9.5=7.5 dB
上面的例子中，假设扬声器和传声器都是 无方向性的，我们希望的最大增益为
最大增益=20 log7-20log1+20log 420log 6-6