国家大剧院歌剧院扩声声场的计算机模拟_新一代多功能声学预测程序MAPP的应用
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下面再从歌剧院剖面选取典型点进 一步分析该系统的声学特性。
预测点的选取如图 ７ 所示，一层 ４ 个、二层１个及三层２个共计７个声学特 征点。由于安装空间结构的原因，扬声 器仅能紧密吊挂。因此选择在两扬声器 的交叠覆盖区域内的测点３来说明扬声 器相互延时对声场特性的影响。
无延时处理时，频率响应在２ｋＨｚ～ ４ｋＨｚ高频频段内有梳状滤波现象，但整 体包络趋于平滑。如组图８所示。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ声场模拟预测软件有 （查看并设定扬声器的相对时延）；频率
两个主窗口：声场特性参数设定及预测 响应窗口（查看声场的ＳＩＭ话筒处的频
显示窗口和 ＳＩＭ 话筒预测结果显示窗 率响应）。
口，它们集中了ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ声场预测 ２．３ 数据精度
的所有功能。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的扬声器性能参数在
图 ２、图 ３）。 ３．２．１ 中央通道ＭＡＰＰ分析
中央声道由于建筑结构方面的原
因，先后有两套方案：一、使用１２只Ｍ２Ｄ
（见图４）；二、使用ＭＳＬ－－ ４和ＤＦ－－ ４（见
图 ５）。通过 ＭＡＰＰ阵列波束覆盖图形的
25 演 艺 设 备 与 科 技
ＥＮＴＥＲＴＡＩＮＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
No. 6, 2005 Acc umulat ed No. 12
Ｂ＆Ｋ２８０７ 电源。 扬声器频率响应和相位响应复合数
据按照水平、垂直方向每１°、１／３６倍频
声场中的某些特性，这对深入分析多音 箱系统的扬声器互扰和对其做尽可能的 改善具有直接的指导意义。
院歌剧院声场设计中的应用
国家大剧院歌剧院扩声系统分为四 个子系统，共计使用Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ扬声
图２ 二层平面图导入ＭＡＰＰ
２ ＭＡＰＰ 简介
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎ（ｅ Ｍｕｌｔｉ－ｐｕｒｐｏｓｅ Ａｃｏｕｓ－ ｔｉｃａｌ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ）是由美国 Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ声学实验室的一个专门小 组研究开发的新一代多功能声学模拟预 测程序，它是跨平台的并基于 ＪＡＶＡ的 声学计算工具，可以在２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ频 率范围内对单只或阵列扬声器的波束覆 盖图形、频率响应、脉冲响应及直达声 声压级进行精确的预测。也允许用户自
行定义系统的工作环境参量，包括环境 温度、大气压力、空气湿度、安装位置 及声场界面的材质。并且在吊挂阵列中 可以计算出扬声器系统的重量以及荷载 分布。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的整个预测过程基于 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ国际互联网络完成，基本工作方 式如下：
２．２．１ 声场特性参数设定及预测显示 窗口
该窗口可以导入ｄｘｆ格式的建筑二 维图纸并对相关界面参数进行设定。导 入声场的二维建筑图纸后，就在需要的 位置摆放扬声器及测试话筒。
第二列 第一列 第二列
图１２ 台唇辅助补声ＭＡＰＰ分析
表 ３ ＥＡＳＥ 与 ＭＡＰＰ 数据精度对比
水平方向精度
扬声器数据精度
垂直方向精度
频率精度
预测显示精度
图１３ 两种软件精度示意图
Ａ音 响 技 术 ｕ ｄ ｉ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ２ ０ ０ ５ 年 第六期
ＥＡＳＥ４．１ ５° ５°
24 演 艺 设 备 与 科 技 ＥＮＴＥＲＴＡＩＮＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ａ音 响 技 术 ｕ ｄ ｉ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ２ ０ ０ ５ 年 第六期
表１ ＭＡＰＰ在两个声场中的比较分析 比较仪器
Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ ＳＩＭＩＩ声场独立分析仪与ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ声场模拟预测程序
插入单只扬声器：可以选择扬声器 的型号，调整扬声器的位置、角度、极 性、相关电平、相对时延等等。
图１ ＭＡＰＰ工作方式示意图
插入扬声器阵列：可以设置阵列组
成、阵列吊点、阵列位置、阵列角度，
并可同步获得阵列的尺寸、总重及荷
载分布。
插入 ＳＩＭ测试话筒：可以设置话筒
２．１ 运行平台
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的客户端计算机可以 基于Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｌｉｎｕｘ或Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ平台， 要求Ｊａｖａ Ｗｅｂ Ｓｔａｒｔ版本为１．５．０＿０（２ 包 括在Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ平台下使用Ｍａｃ ＯＳ Ｘ １０． １．２或更高版本）。
比较声场
加利福尼亚大学伯克利分校坎帕斯的２０１４座音乐大厅
芝加哥舒伯特歌剧院的 ＭＯＶＩＮ’ ＯＵＴ音乐剧现场
比较图纸
红线 ＭＡＰＰ，蓝线 ＳＩＭ
蓝线 ＭＡＰＰ，红线 ＳＩＭ
比较结果分析
ＭＡＰＰ 预 测 曲 线 与 ＳＩＭ实 测 曲 线 的 整 体 包 络 有 很 高 的 吻 合 度 ，验 证 说 明 ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的 预 测 精 确 性 很高，对声场设计有很强的指导意义
图３ 剖面图导入ＭＡＰＰ
器 １５２ 只（见表 ２）。
３．１ 主扩声系统配置
左（右）通道：８ 只全频音箱、２只
超低频音箱；
中央通道：６只全频音箱、４只超低
频音箱；
台唇辅助补声：１２只超小型全频音
箱。
３．２ 主扩声系统ＭＡＰＰ分析
图 ＳＬ－４和ＤＦ－４
将国家大剧院歌剧院建筑结构图导 入ＭＡＰＰ，分析其主扩声系统的配置（见
４ ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ 与 ＥＡＳＥ 的 区别
ＥＡＳＥ软件是当前使用最为普遍的 一种声场模拟设计软件，ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ 作为新一代的声场预测软件与ＥＡＳＥ有 何区别？下面从数据精度、预测流程和 电声系统设计关注的声学特性三个方面 进行比较。
４．１ 数据精度
如表 ３、图 １３ 所示。 对比环境：两只 ＭＳＬ－－４ 间距 ２０ｍ， 轴向夹角３０°。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的预测精确性，在两个声
的 ＦＦＴ 独立分析仪—— Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ ２．４ 预测精度及精确性
场中进行实地比较分析（见表１）。
ＳＩＭ Ⅱ、一支 Ｂ＆Ｋ４１３３ 无指向性测量
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的预测结果最高显示
话筒、一台Ｂ＆Ｋ２６３９前置放大器和一台 精度可达１／２４倍频程，能更精确的反映 ３ ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ 在国家大剧
左右声道配置相同，分四层两列共 八只ＣＱ－１／ＲＰ。 ３．２．２．１ 平面预测
从平面波束覆盖分析可见（见图 １０），两列音箱都能够覆盖完整的声场。
３．２．２．２ 剖面预测 从图中测点可知，系统左右声道直
达声能量可达 １０５ｄＢ（Ａ计权峰值），在 整个频段从３１．５Ｈｚ～１６ｋＨｚ都有平滑的 频率响应（见图１１）。 ３．２．３ 台唇辅助补声ＭＡＰＰ分析
台唇辅助补声共使用了１２只Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ 超小型扬声器 ＭＭ－－４（见图 １２）。 其频率响应为 １２０Ｈｚ～１８ｋＨｚ；最大声
图６ ＭＳＬ－４平面波束覆盖图
图７ 典型位置选取示意图
26 演 艺 设 备 与 科 技 ＥＮＴＥＲＴＡＩＮＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
图８ 不进行延时处理
４．３．１ 波束覆盖图形 利用波束覆盖图形可以确定扬声器
选型及安装位置（见图１４）。 在已知建筑声学参量的情况下，通
过不同频率的波束覆盖图形分析，查看 扬声器不同频率下的指向性和对声场的
的位置、角度以及话筒垂直或水平放置。 在完成声场扬声器的布置和ＳＩＭ测
试话筒的设定后，还可对声场环境参量 进行设定（根据声场所在地域的实际情 况），以计算声音传输在空气中的衰减。 ２．２．２ ＳＩＭ话筒预测结果显示窗口
预测结果显示窗口可以显示三种预
２．２ 功能界面
测结果：幅频响应窗口；脉冲响应窗口
４．２ 预测流程
如表 ４所示。
４．３ 系统设计指导
ＥＡＳＥ声场模拟预测软件有丰富的 预测内容，包括混响声能量、直达声能 量、ＡＬＣ、ＲＡＳＴＩ 等等，其中哪些参量 是电声设计师们最为关注的？根据原广 电部ＧＹＪ２５－８《６ 厅堂扩声系统声学特性 指标》、文化部ＷＨ／Ｔ１８－２００３《演出场所
扩声系统的声学特性指标》中的特性指 标要求，在电声系统设计时主要关注以 下三个基本特性参量：
ＥＡＳＥ４．１（１／３倍频程）
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎ（ｅ １／２４倍频程）
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ（１／３倍频程）
29 演 艺 设 备 与 科 技
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Ａ音 响 技 术 ｕ ｄ ｉ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ２ ０ ０ ５ 年 第六期
幅度响应（该点Ａ计权峰值声压１０４．６ｄＢ）
脉冲响应（延时近似０ｍｓ） 图９ 两扬声器相对延时１０ｍｓ
频率响应
幅度响应（该点Ａ计权峰值声压１０４．５ｄＢ）
脉冲响应（延时约１０ｍｓ）
频率响应
27 演 艺 设 备 与 科 技
１／３ 倍频程 １／３倍频程
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ １° １°
１／３６ 倍频程 最高１／２４倍频程
压级 １１２．５ｄＢ；覆盖角度为８０°× ８０°； 瞬态功率为 １５０Ｗ／１６ｏｈｍ。ＭＭ－４尺寸只 有 １０２ｍｍ × １０２ｍｍ × １０７ｍｍ，既便于 台唇固定隐藏安装，又有利于补充观众 前区四排的直达声能量。
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图１０ 平面波束覆盖预测分析
第一列 图１１ 剖面波束覆盖预测分析
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分析，对这两套方案作如下描述： 由于该声桥下方为声反射板，无法
开设透声孔，因而底部扬声器不能完成 对观众前区的声场覆盖。
使用常规扬声器阵列一定程度上解 决了扬声器辐射的问题，但在观众前区 出现声阴影区，需要进行补声，才能够 解决。
通过ＭＡＰＰ对歌剧院垂直覆盖分析 并经过法国设计师的比较确认，最终选 择常规扬声器构成中央通道阵列。 ３．２．１．１ 中央通道扬声器阵列的配置
现在，再通过 ＭＡＰＰ 的水平覆盖分 析准确指导中央通道扬声器阵列的配 置。
多少只 ＭＳＬ－－４ 才能满足整个听音 区域的覆盖？平面波束覆盖图分析如图 ６所示。
可见水平３只ＭＳＬ－－４已经能够覆盖 楼座所有听音区域。此前进行的剖面波 束覆盖分析可以得出，在ＭＳＬ－－４下需吊 挂ＤＦ－－４对一层听音区域进行声能有效 覆盖。 ３．２．１．２ 典型位置的声学特性
表２ 国家大剧院歌剧院扬声器分布数量 主扩声系统
扬声器数量
４２ 只
效果声系统 ９０ 只
舞台返送 １４ 只
控制室监听 ６只
总计 １５２ 只
消音室内通过高精度的测量仪器获得。 程的精度进行采集以满足高精度分析的
Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ 实验室为了验证
测量仪器包括一台１／３６倍频程、±０．１ｄＢ 要求。
两扬声器相对延时１０ｍｓ，从频率响 应上可以看出，在整个频段都出现了梳 状滤波现象，而在 ２ｋＨｚ～４ｋＨｚ频段更 密。如组图 ９所示。
经过上述比较分析，中央声道上下 两层扬声器调试时可以不进行延时，但
具体调试还要结合现场的建筑声学条件 进行相应调整以达到系统的最佳工作状 态。 ３．２．２ 左右通道ＭＡＰＰ分析
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国家大剧院歌剧院 扩声声场的计算机模拟
——新一代多功能声学预测程序 Ｍ Ａ Ｐ Ｐ 的应用
广州励丰声光科技有限公司 花卫华
【摘 要】 介绍了新一代多功能声学模拟预测程序ＭＡＰＰ的性能、ＭＡＰＰ在国家大剧院歌剧院扩声系统 设计的实际分析情况、ＭＡＰＰ 与 ＥＡＳＥ 软件的区别。
【关键词】 国家大剧院 歌剧院 扩声系统 计算机模拟 ＭＡＰＰ分析
１ 前言
坐落于首都北京人民大会堂西侧的 中国国家大剧院已渐露风姿，其扩声系 统也完成了最终的技术确认，工程施工 安装工作已经全面展开。歌剧院位于大 剧院的建筑中心，东接音乐厅、西邻戏 剧院。作为大剧院最重要的演出场所， 在扩声系统的声场设计过程中使用了一 种全新的高精度声学模拟预测程序—— ＭＡＰＰ 进行各种声学特性分析。到底什 么是 ＭＡＰＰ？它又与现在普遍应用的 ＥＡＳＥ软件有什么区别？下面我们将逐 步为大家揭开 ＭＡＰＰ的面纱，让众多的 电声工程技术人员认识和了解这种新一 代的多功能声学预测程序。
预测点的选取如图 ７ 所示，一层 ４ 个、二层１个及三层２个共计７个声学特 征点。由于安装空间结构的原因，扬声 器仅能紧密吊挂。因此选择在两扬声器 的交叠覆盖区域内的测点３来说明扬声 器相互延时对声场特性的影响。
无延时处理时，频率响应在２ｋＨｚ～ ４ｋＨｚ高频频段内有梳状滤波现象，但整 体包络趋于平滑。如组图８所示。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ声场模拟预测软件有 （查看并设定扬声器的相对时延）；频率
两个主窗口：声场特性参数设定及预测 响应窗口（查看声场的ＳＩＭ话筒处的频
显示窗口和 ＳＩＭ 话筒预测结果显示窗 率响应）。
口，它们集中了ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ声场预测 ２．３ 数据精度
的所有功能。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的扬声器性能参数在
图 ２、图 ３）。 ３．２．１ 中央通道ＭＡＰＰ分析
中央声道由于建筑结构方面的原
因，先后有两套方案：一、使用１２只Ｍ２Ｄ
（见图４）；二、使用ＭＳＬ－－ ４和ＤＦ－－ ４（见
图 ５）。通过 ＭＡＰＰ阵列波束覆盖图形的
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Ｂ＆Ｋ２８０７ 电源。 扬声器频率响应和相位响应复合数
据按照水平、垂直方向每１°、１／３６倍频
声场中的某些特性，这对深入分析多音 箱系统的扬声器互扰和对其做尽可能的 改善具有直接的指导意义。
院歌剧院声场设计中的应用
国家大剧院歌剧院扩声系统分为四 个子系统，共计使用Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ扬声
图２ 二层平面图导入ＭＡＰＰ
２ ＭＡＰＰ 简介
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎ（ｅ Ｍｕｌｔｉ－ｐｕｒｐｏｓｅ Ａｃｏｕｓ－ ｔｉｃａｌ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ）是由美国 Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ声学实验室的一个专门小 组研究开发的新一代多功能声学模拟预 测程序，它是跨平台的并基于 ＪＡＶＡ的 声学计算工具，可以在２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ频 率范围内对单只或阵列扬声器的波束覆 盖图形、频率响应、脉冲响应及直达声 声压级进行精确的预测。也允许用户自
行定义系统的工作环境参量，包括环境 温度、大气压力、空气湿度、安装位置 及声场界面的材质。并且在吊挂阵列中 可以计算出扬声器系统的重量以及荷载 分布。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的整个预测过程基于 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ国际互联网络完成，基本工作方 式如下：
２．２．１ 声场特性参数设定及预测显示 窗口
该窗口可以导入ｄｘｆ格式的建筑二 维图纸并对相关界面参数进行设定。导 入声场的二维建筑图纸后，就在需要的 位置摆放扬声器及测试话筒。
第二列 第一列 第二列
图１２ 台唇辅助补声ＭＡＰＰ分析
表 ３ ＥＡＳＥ 与 ＭＡＰＰ 数据精度对比
水平方向精度
扬声器数据精度
垂直方向精度
频率精度
预测显示精度
图１３ 两种软件精度示意图
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ＥＡＳＥ４．１ ５° ５°
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表１ ＭＡＰＰ在两个声场中的比较分析 比较仪器
Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ ＳＩＭＩＩ声场独立分析仪与ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ声场模拟预测程序
插入单只扬声器：可以选择扬声器 的型号，调整扬声器的位置、角度、极 性、相关电平、相对时延等等。
图１ ＭＡＰＰ工作方式示意图
插入扬声器阵列：可以设置阵列组
成、阵列吊点、阵列位置、阵列角度，
并可同步获得阵列的尺寸、总重及荷
载分布。
插入 ＳＩＭ测试话筒：可以设置话筒
２．１ 运行平台
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的客户端计算机可以 基于Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｌｉｎｕｘ或Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ平台， 要求Ｊａｖａ Ｗｅｂ Ｓｔａｒｔ版本为１．５．０＿０（２ 包 括在Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ平台下使用Ｍａｃ ＯＳ Ｘ １０． １．２或更高版本）。
比较声场
加利福尼亚大学伯克利分校坎帕斯的２０１４座音乐大厅
芝加哥舒伯特歌剧院的 ＭＯＶＩＮ’ ＯＵＴ音乐剧现场
比较图纸
红线 ＭＡＰＰ，蓝线 ＳＩＭ
蓝线 ＭＡＰＰ，红线 ＳＩＭ
比较结果分析
ＭＡＰＰ 预 测 曲 线 与 ＳＩＭ实 测 曲 线 的 整 体 包 络 有 很 高 的 吻 合 度 ，验 证 说 明 ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的 预 测 精 确 性 很高，对声场设计有很强的指导意义
图３ 剖面图导入ＭＡＰＰ
器 １５２ 只（见表 ２）。
３．１ 主扩声系统配置
左（右）通道：８ 只全频音箱、２只
超低频音箱；
中央通道：６只全频音箱、４只超低
频音箱；
台唇辅助补声：１２只超小型全频音
箱。
３．２ 主扩声系统ＭＡＰＰ分析
图 ＳＬ－４和ＤＦ－４
将国家大剧院歌剧院建筑结构图导 入ＭＡＰＰ，分析其主扩声系统的配置（见
４ ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ 与 ＥＡＳＥ 的 区别
ＥＡＳＥ软件是当前使用最为普遍的 一种声场模拟设计软件，ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ 作为新一代的声场预测软件与ＥＡＳＥ有 何区别？下面从数据精度、预测流程和 电声系统设计关注的声学特性三个方面 进行比较。
４．１ 数据精度
如表 ３、图 １３ 所示。 对比环境：两只 ＭＳＬ－－４ 间距 ２０ｍ， 轴向夹角３０°。
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的预测精确性，在两个声
的 ＦＦＴ 独立分析仪—— Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ ２．４ 预测精度及精确性
场中进行实地比较分析（见表１）。
ＳＩＭ Ⅱ、一支 Ｂ＆Ｋ４１３３ 无指向性测量
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ的预测结果最高显示
话筒、一台Ｂ＆Ｋ２６３９前置放大器和一台 精度可达１／２４倍频程，能更精确的反映 ３ ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ 在国家大剧
左右声道配置相同，分四层两列共 八只ＣＱ－１／ＲＰ。 ３．２．２．１ 平面预测
从平面波束覆盖分析可见（见图 １０），两列音箱都能够覆盖完整的声场。
３．２．２．２ 剖面预测 从图中测点可知，系统左右声道直
达声能量可达 １０５ｄＢ（Ａ计权峰值），在 整个频段从３１．５Ｈｚ～１６ｋＨｚ都有平滑的 频率响应（见图１１）。 ３．２．３ 台唇辅助补声ＭＡＰＰ分析
台唇辅助补声共使用了１２只Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ 超小型扬声器 ＭＭ－－４（见图 １２）。 其频率响应为 １２０Ｈｚ～１８ｋＨｚ；最大声
图６ ＭＳＬ－４平面波束覆盖图
图７ 典型位置选取示意图
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图８ 不进行延时处理
４．３．１ 波束覆盖图形 利用波束覆盖图形可以确定扬声器
选型及安装位置（见图１４）。 在已知建筑声学参量的情况下，通
过不同频率的波束覆盖图形分析，查看 扬声器不同频率下的指向性和对声场的
的位置、角度以及话筒垂直或水平放置。 在完成声场扬声器的布置和ＳＩＭ测
试话筒的设定后，还可对声场环境参量 进行设定（根据声场所在地域的实际情 况），以计算声音传输在空气中的衰减。 ２．２．２ ＳＩＭ话筒预测结果显示窗口
预测结果显示窗口可以显示三种预
２．２ 功能界面
测结果：幅频响应窗口；脉冲响应窗口
４．２ 预测流程
如表 ４所示。
４．３ 系统设计指导
ＥＡＳＥ声场模拟预测软件有丰富的 预测内容，包括混响声能量、直达声能 量、ＡＬＣ、ＲＡＳＴＩ 等等，其中哪些参量 是电声设计师们最为关注的？根据原广 电部ＧＹＪ２５－８《６ 厅堂扩声系统声学特性 指标》、文化部ＷＨ／Ｔ１８－２００３《演出场所
扩声系统的声学特性指标》中的特性指 标要求，在电声系统设计时主要关注以 下三个基本特性参量：
ＥＡＳＥ４．１（１／３倍频程）
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎ（ｅ １／２４倍频程）
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ（１／３倍频程）
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Ａ音 响 技 术 ｕ ｄ ｉ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ２ ０ ０ ５ 年 第六期
幅度响应（该点Ａ计权峰值声压１０４．６ｄＢ）
脉冲响应（延时近似０ｍｓ） 图９ 两扬声器相对延时１０ｍｓ
频率响应
幅度响应（该点Ａ计权峰值声压１０４．５ｄＢ）
脉冲响应（延时约１０ｍｓ）
频率响应
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１／３ 倍频程 １／３倍频程
ＭＡＰＰ ｏｎｌｉｎｅ １° １°
１／３６ 倍频程 最高１／２４倍频程
压级 １１２．５ｄＢ；覆盖角度为８０°× ８０°； 瞬态功率为 １５０Ｗ／１６ｏｈｍ。ＭＭ－４尺寸只 有 １０２ｍｍ × １０２ｍｍ × １０７ｍｍ，既便于 台唇固定隐藏安装，又有利于补充观众 前区四排的直达声能量。
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图１０ 平面波束覆盖预测分析
第一列 图１１ 剖面波束覆盖预测分析
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分析，对这两套方案作如下描述： 由于该声桥下方为声反射板，无法
开设透声孔，因而底部扬声器不能完成 对观众前区的声场覆盖。
使用常规扬声器阵列一定程度上解 决了扬声器辐射的问题，但在观众前区 出现声阴影区，需要进行补声，才能够 解决。
通过ＭＡＰＰ对歌剧院垂直覆盖分析 并经过法国设计师的比较确认，最终选 择常规扬声器构成中央通道阵列。 ３．２．１．１ 中央通道扬声器阵列的配置
现在，再通过 ＭＡＰＰ 的水平覆盖分 析准确指导中央通道扬声器阵列的配 置。
多少只 ＭＳＬ－－４ 才能满足整个听音 区域的覆盖？平面波束覆盖图分析如图 ６所示。
可见水平３只ＭＳＬ－－４已经能够覆盖 楼座所有听音区域。此前进行的剖面波 束覆盖分析可以得出，在ＭＳＬ－－４下需吊 挂ＤＦ－－４对一层听音区域进行声能有效 覆盖。 ３．２．１．２ 典型位置的声学特性
表２ 国家大剧院歌剧院扬声器分布数量 主扩声系统
扬声器数量
４２ 只
效果声系统 ９０ 只
舞台返送 １４ 只
控制室监听 ６只
总计 １５２ 只
消音室内通过高精度的测量仪器获得。 程的精度进行采集以满足高精度分析的
Ｍｅｙｅｒ Ｓｏｕｎｄ 实验室为了验证
测量仪器包括一台１／３６倍频程、±０．１ｄＢ 要求。
两扬声器相对延时１０ｍｓ，从频率响 应上可以看出，在整个频段都出现了梳 状滤波现象，而在 ２ｋＨｚ～４ｋＨｚ频段更 密。如组图 ９所示。
经过上述比较分析，中央声道上下 两层扬声器调试时可以不进行延时，但
具体调试还要结合现场的建筑声学条件 进行相应调整以达到系统的最佳工作状 态。 ３．２．２ 左右通道ＭＡＰＰ分析
No. 6, 2005 Acc umulat ed No. 12
ＥＮＴＥＲＴＡＩＮＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
国家大剧院歌剧院 扩声声场的计算机模拟
——新一代多功能声学预测程序 Ｍ Ａ Ｐ Ｐ 的应用
广州励丰声光科技有限公司 花卫华
【摘 要】 介绍了新一代多功能声学模拟预测程序ＭＡＰＰ的性能、ＭＡＰＰ在国家大剧院歌剧院扩声系统 设计的实际分析情况、ＭＡＰＰ 与 ＥＡＳＥ 软件的区别。
【关键词】 国家大剧院 歌剧院 扩声系统 计算机模拟 ＭＡＰＰ分析
１ 前言
坐落于首都北京人民大会堂西侧的 中国国家大剧院已渐露风姿，其扩声系 统也完成了最终的技术确认，工程施工 安装工作已经全面展开。歌剧院位于大 剧院的建筑中心，东接音乐厅、西邻戏 剧院。作为大剧院最重要的演出场所， 在扩声系统的声场设计过程中使用了一 种全新的高精度声学模拟预测程序—— ＭＡＰＰ 进行各种声学特性分析。到底什 么是 ＭＡＰＰ？它又与现在普遍应用的 ＥＡＳＥ软件有什么区别？下面我们将逐 步为大家揭开 ＭＡＰＰ的面纱，让众多的 电声工程技术人员认识和了解这种新一 代的多功能声学预测程序。