- 作者: admin
- 來源: HASIN
- 日期: 2017-07-04
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擴聲音響系統的組成和分類；自然聲源（如演講、樂器演奏和演唱等）發出的聲音能；在民用建筑工程中，擴聲系統按用途可分為以下幾類：一、室外擴聲系統 室外擴聲系統主要用于體育場、廣場、公園，藝術廣場。室外系統以語言擴聲為主，兼用音樂和演出功能；二、室內擴聲系統 室內擴聲系統是應用最廣泛的系統，包括各類劇場、禮堂；三、流動演出系統 擴聲系統有固定安裝和流動系統兩大類；
擴聲音響系統的組成和分類
自然聲源（如演講、樂器演奏和演唱等）發出的聲音能量是很有限的，其聲壓級隨傳播距離的增大而迅速衰減，由于環境噪聲的影響，使聲源的傳播距離減至更短，因此在公眾活動場所必須用電聲技術進行擴聲，將聲源的信號放大，提高聽眾區的聲壓級，保證每位聽眾能獲得適當的聲壓級。近年來，隨著電子技術、電聲技術和建聲技術的快速發展，使擴聲系統的音質有了極大提高，滿足了人們對系統音質越來越高要求的需要。 擴聲系統通常由節目源（各類話筒、卡座、CD、LD、或DVD等）、調音臺（各聲源的混合、分配、調音潤色）、信號處理設備（周邊器材）、功放和揚聲器系統等設備組成。
在民用建筑工程中，擴聲系統按用途可分為以下幾類：
一、室外擴聲系統
室外擴聲系統主要用于體育場、廣場、公園、藝術廣場等。它的特點是服務區域面積大，空間寬曠，聲音傳播以直達聲為主。如果四周有高樓大廈等建筑物，揚聲器的布局又不盡合理，因聲波多次反射而形成超過50ms以上的延遲，會引起雙重聲或多重專長，甚至會出現回聲等問題，影響聲音質清晰度和聲像的定位。
室外系統以語言擴聲為主，兼用音樂和演出功能。音質受環境和氣候條件影響大，干擾聲大，條件復雜，因此需要有很大的擴聲功率。
二、室內擴聲系統
室內擴聲系統是應用最廣泛的系統，包括各類劇場、禮堂、體育館、歌舞廳、卡拉OK廳等，它的專業性較強，不僅要考慮電聲技術問題，還要涉及建筑聲學問題，不僅要作語言擴聲，還要能供各種文藝演出使用，對音質的要求很高，受高度間建筑聲學條件的影響較大。
三、流動演出系統
擴聲系統有固定安裝和流動系統兩大類。流動系統是在固定系統的聲學特性條件不能滿足文藝演出使用時臨時安裝的一種便于安裝、調試和使用的高性能、輕便的擴聲系統。常用于各種大型場地（如體育場、體育館、藝術廣場和大宴會廳等）作文藝演出時使用。這種系統的投資較大，通常由專業單位提供出租使用。
四、公共廣播系統
公共廣播系統為賓館、商廈和各類大樓提供背景音樂和廣播節目，近幾所來公共廣播系統又兼作緊急廣播。公共廣播系統的控制功能較多，如選區廣播和全呼功能，強切功能，優選廣播權功能等。由于揚聲器負載多而分散，傳輸線路很長，因此一般都用定電壓輸出（70V或100V），聲壓級要求不高，音質要求以中音或中高音為主。
五、會議系統
會議系統包括會議討論系統、表決系統和同聲傳譯系統。近年來發展很快，廣泛用于會議中心、賓館、集團公司、會場和大學教室等場所。
擴聲系統的聲學特性標準和音質主觀評價
當今社會上有一種誤解，認為擴聲音響系統非常簡單，只要把話筒（包括其他聲源）調音臺、功放和揚聲器箱連接起來就能組成一個擴聲工程。這種理解造成了許多業主花了不小投資，只能得到的是語言擴聲模糊不清，反饋嘯叫使聲音開不響，重放音樂變調無味，聽眾感到頭腦發脹的痛苦結果。為此我國已制訂了多個國家專業標準，給設計施工和監理驗收提供了依據。擴聲系統其實是一項復雜系統工程，它涉及電聲技術、建聲技術和樂聲藝術（調音）三者密切配合的邊緣科學。擴聲系統的音響效果不僅與系統的綜合性能（音響器材、系統設計和設備配置的合理性和系統調試的正確性等）有關，還與聲音傳播的環境——建筑聲學特性密切相關。當然擴聲系統本身特性的好壞是音響效果的基礎，因為即使有良好地聲學環境，如果擴聲系統的特性很差，那么其效果肯定不會好。而良好的聲學環境則是獲得良好音響效果的保證，它們兩者是相輔相成的。
音響效果的評價通常稱為“音質評價”。系統的綜合性能可由“客觀測量”和“主觀評價”兩個評價體系來反映。客觀測量標準可用儀器來測定系統的聲學特性，是音質評價的基礎，我國已參考國際上有關標準制訂了多個相應的國家標準。但對于聲音的柔和度、豐滿度、透明度、渾濁度、清晰度、平衡度和聲音的染色等還無法用儀器來測定，因此只能用“主觀評價”的方法進行。主觀評價和客觀測量兩種既不能相互代替又不是互相對立的，決不會出現差的客觀測量和好的主觀評價結果。
一、主觀評價
性能良好的擴聲系統其主觀評價應能達到：
低音：150Hz以下應是豐滿、柔和而富有彈性；
中低音：150~500Hz，應是渾厚有力而不混濁；
中高音：500~5000Hz，應是明亮透徹而不生硬；
高音：5000Hz，應是纖細、圓潤而不尖銳刺耳。
二、綜合感覺
低音豐滿、柔和、有彈性；中音有力而不混濁；高音通透明亮而不刺耳；要求有一個平坦的頻率響應特性。
對人聲來說：講話：200~4000Hz/6300Hz，100Hz以下要切除。 對音樂來說：音樂信號的頻譜范圍極寬；低音-中高音表現的是樂聲的基音；高音表現的是樂聲的泛音（諧波），表現為樂聲的細膩感、清晰度和聲像定位。
對演唱來說：男聲的頻響特性為100Hz~8000Hz；女聲的頻響特性為180Hz~10000HzZ。
音樂重放和歌星演唱的聲音要有“音樂味”，所謂音樂味可理解為：如果一個歌手演唱時，把自己的感情溶化在她的演唱中，大家聽起來一定會感到她很“投入”。但如果只是照譜念詞地唱，大家會感到她沒“味”了。同樣，我們的專業音響系統播放出的聲音希望能聽出藝術家在演奏時那種投入的感情，而絕不愿意聽到的是刻板的演奏和演唱。
三、音質主觀評價的條件
1、主觀評價專用節目源。國家技術監督局已監制做成了GSBN-6001《主觀評價節目源實物標準樣品（CD片）》。
2、按評價規則組成5~7人的評價人員及制定評價統計方法。
3、評價用聽音室的技術性能。
四、音質客觀評價的國家標準
1、中華人民共和國文化行業歌舞廳專業標準WH 0301——93《歌舞廳擴聲系統的聲學特性指標與測量方法》。注：1）一級歌舞廳聲場不均勻度舞池與座席分別考核。2）二、三級歌舞廳除噪聲外，所有指標僅在舞池考 核。3）歌舞廳擴聲系統的聲壓級，正常使用應在96dB以下為宜，短時間最大聲壓級應控制在110dB以內。
2、廣播電影電視部廳堂擴聲專業標準GYJ 125《廳常擴聲系統的聲學特性指標》
3、建設部體育館行業標準
體育館擴聲系統的聲池特性指標分為三級。一級和二級為語言擴聲（集會、體育活動），兼用于文藝演出；比賽場地的擴聲特性指標可按觀眾席同級或降低一級（不含流動或返送系統的擴聲特性）。
系統主要設備的選擇和配置
改革開放以來，隨著人民生活水平的不斷改善和提高，精神文明建設的條件也在同步改善和發展，全國各地的歌舞廳、俱樂部和各種多功能廳越建越多，規模越來越大；各種大型體育比賽場館和跨世紀的現代化大劇院、藝術中心也正在蓬勃發展和興建。但也應該看到，在已建成的工程中，很多擴聲系統由于設備配套不合理或沒能正確調試，或是室內建筑聲學條件沒有處理好等因素，使許多性能優良的音響器材沒能物盡其用發揮其全部作用，達不到預期的效果，既浪費了投資，又不能滿足人們日益提高的音樂欣賞能力的要求。
一、如何正確選擇和合理配置音響器材
音響器材的選擇和配套必須根據場地的面積、高度、房間體形和使用環境及最后要求達到的聲學特性指標等因素全盤綜合考慮。根據投資情況，首先考慮的是選用何種揚聲器箱，然后根據揚聲器箱的各項技術參數進行聲場的初步計算并確定揚聲器箱的品種和數量。根據揚聲器箱的功率要求與以相應數量的功放。最后再選用相應檔次的調音臺、周邊器材（均衡器、壓縮/限幅器、效果器、反饋抑制器、電子分頻器等）和節目聲源（各類有線/無線話筒、CD機、LD機和卡座等）。
1、如何選擇揚聲器箱
場聲器箱是擴聲系統的喉舌，直接影響聲音的音質，是音響系統最關鍵的部分。它如歌星的嗓子，有了好的歌喉，才能唱出優美動聽的歌曲。因此選擇聲音宏亮、音質優美、失真極微、工作可靠、性能/價格比高的揚聲器箱是廣大用戶共同關心和追求的目標。
人聲和樂聲是一種隨機信號，其波形十分復雜，可聞聲音的頻譜范圍一般為20Hz~20kHz；其中語言的頻譜范圍約為150Hz~4kHz左右；各種音樂的頻譜范圍可達40Hz~18kHz；各頻譜的能量分布以低音和中低音最大，中高音次之，高音最?。s為中、低音的1/10左右）。要使揚聲器能重放出這些隨機信號，確保重放出的聲音優美動聽、逼真自然，必須具有足夠寬廣的頻率響應特性，足夠的聲壓級和大的信號動態范圍。我們還希望能用相對較小的信號功率輸入獲得足夠大的聲壓級輸出，即要求揚聲器具有高的電——聲轉換效率——高的聲壓靈敏度（SPL）。此外，我們還要求揚聲器在輸入過載的情況下不會立即損壞，即要有高的工作可靠性。 用戶要求性能價格比高的產品。最后還要考慮產品的配套方式、外形結構和吊掛方法等條件。
揚聲箱的技術參數很多，在選用時必須重點考慮以下幾個主要技術參數：
（1）揚聲器箱的聲壓靈敏度（SPL）和最大聲壓級（SPLmax）
揚聲器箱的聲壓靈敏度SPL是指向揚聲器箱輸入1W電信號功率（粉紅噪聲功率），在它前方的軸線上1m的地方測得的聲壓級。如果兩種揚聲器的聲壓靈敏度相差3dB，那么，在同樣的距離上達到同樣的聲壓級，SPL高的揚聲器箱使用的數量比SPL低的揚聲器箱數量少，使用功放的數量也可相應減少，有效地降低了系統造價和減少聲源之間的干擾。揚聲器的聲壓靈敏度實際上是一種電——聲轉換效率的體現。由于各種器牌的揚聲器箱及其使用的揚聲器單元采用的設計、選用的材料和生產制造工藝等諸方面的差異，因此SPL的差異也很大。
揚聲器箱的實際功率承受能力遠大于1W，一般都在100~2000W之間，因此實際使用時都可輸入這個允許的功率——標稱功率（AES-2 國際標準）。當揚聲器輸入這個標稱功率時，在其前方軸線上1m處測得的聲壓級，我們稱為最大聲壓級，用SPLmax表示。這個SPLmax是我們實際中可使用的最大聲壓級。例如一個揚聲器的聲壓靈敏度SPL=100dB，1W，1m，揚聲器箱的最大輸入功率（AES-2）為1000W，則SPLmax=SPL+30dB（1000W的分貝功率值）=100dB+30dB=130dB，1m。如果在服務區內這個聲壓級還不能滿足要求，那么可用增加同樣型號的揚聲器箱提高聲壓級或改用更大功率或更大SPL的其他型號的揚聲器箱。
注意：兩個相同聲壓級的揚聲器箱疊積合成時，其合成聲壓級僅增加3dB，例：1個音箱——SPL合成聲壓級90dB；2個音箱——93dB；4個音箱——96dB；8個音箱——99dB。
這里引出了一個性能價格比的經濟核算問題。例如一個SPL1=90dB的揚聲器箱，單價為5000元，另一種音箱的SPL2=99dB，價格為2萬元，如果系統要求達到99dB的聲壓級，那么SPL低的揚聲器箱要用8個，還需用8倍的功率推動，增加了投資成本。因此不能簡單地以揚聲器數量的多少來判斷能達到的聲壓級大小和系統的好壞。用疊積揚聲器的數量來提高聲壓級的方法是不可取的，它不僅增加了投資成本，而且使音質變壞（各音箱之間的聲音干擾產生梳狀濾波器特性）。
（2）2分類（2 路系統）和3分類（3路系統）的區別
音頻信號的頻譜范圍很寬，任何一種揚聲器單元都無法滿足音樂重放的要求。因為一般12in以上大口徑的揚聲器單元，低音特性很好，失真不大，但超過1.5kHz以上的聲音信號，它就無能為力了；1~2in的高音揚聲器單元（或高音壓縮驅動器）重放3kHz以上的聲音信號性能很能好，但無法播放中音和低音信號。為此，由低音、中音和高音三種不同頻率響應特性組成的“全音域”揚聲器箱誕生了。這種3路（3分頻）揚聲器箱使用了3種不同頻率響應特性的揚聲器單元，因此必然有兩個頻率交叉點(俗稱分頻點），分頻點的頻度位置與使用的揚聲器單元特性有關，如果分頻點的設置與揚聲器單元的頻響特性不相符，就會使合成的頻率特性出現凹凸起伏，影響放音音質，因此揚聲器箱的分頻器設計和制造也是不可忽視的關鍵問題。
3路揚聲器系統的頻響特性平坦、音質自然悅耳，尤其是對人聲的表現能力更為出色，因此用在一些要求較高的文藝演出使用的擴聲系統中，是音樂廳、歌舞廳和劇院擴聲系統的最佳選擇。
2路揚聲器系統省掉了一個中頻揚聲器單元，采用了一種折衷的方法，把低頻揚聲器單元的頻率特性向上移動，高頻揚聲器單元的頻率特性向下移動，通過分頻器把這兩種頻率特性巧妙的銜接起來。2路揚聲器系統的結構簡單，省掉了一個中音單元，體積也較小些，價格當然也便宜不小，但它的高頻和低頻特性范圍不免減少了一些，對人聲的表現能力也略差些。它廣泛使用于各類舞廳和迪斯科廳。由于音樂中的低音能量很大，盡管全音域揚聲器箱的頻譜特性很寬很平坦，但低音力度仍然不能滿足文藝演出和歌舞廳等使用的要求，因此通常還需專門增加15in以上大口徑的超低音揚聲器箱，使系統的低音力度更大，聲音更豐滿、更柔和。如果系統中已使用了3分頻揚聲器系統，那么增加超低音揚聲器箱后，就成為性能十分完美的4路（4分頻）系統了。
（3）揚聲器箱指向特性的應用
揚聲器箱發出的聲音在低頻段（低于250Hz）是無方向性的，即在各方向均勻傳播。但在中、高音頻段時，聲音的傳播呈現較強的方向性，這個指向特性（各類音箱均不相同）在系統設計中可加以利用。優良的恒定指向特性可在擴聲現場把聲波集中到聽眾區，避開聲波強烈的反射面和多聲源引起的聲波相互干擾，有利于提高聲音的清晰度。
揚聲器的指向特性可用“指向性指數DI”來表示，它的含意是在揚聲器軸線方向上某一點的聲壓級與在該點上一個沒有反射面的全向輻射的點聲源輻射相等，功率產生的聲壓級之差。它與揚聲器輻射相等。功率產生的聲壓級之差。它與揚聲器的輻射頻率有關，可用極坐標畫圖表示。另外還有一個表達方法稱為“指向性因數Q”。DI與Q之間的關系如下：DI=10tgQ，Q=10DI/10。
極座標圖能清楚地表示出揚聲器在水平面內輻射波束的寬度。與揚聲器軸線上同樣距離而偏離軸線角度后聲壓級下降6dB的偏離夾角稱為水平覆蓋角H（垂直覆蓋角V）。
H下V與DI和Q的關系式如下：
DI=10lg[1800/arcsin(sinH/2*sinV/2)]; Q=1800/arcsin(sinH/2*sinV/2) 揚聲器箱指向特性的應用：
揚聲器箱的指向特性也與手電筒的聚光特性相類似。若只要擴聲系統能發出聲音而不管音質如何、清晰度如何及聲場分布如何等，那么什么檔次的揚聲器箱都能辦得到。一個好的擴聲工程必須能有效地控制聲場的分布和考慮滿足聲壓級要求的可能投射的距離。指向性優劣足以影響工程的效果。揚聲器箱的指向特性使偏軸方向的聲壓級隨偏角的增大而逐漸減小。另一方面聲壓級又隨著傳播距離的增加而按距離的平方成反比的減小。如果揚聲器箱的位置布置得確當，就可以使兩種衰減互相補償，從而使聲場更為均勻。如果擴聲的服務區的覆蓋范圍較大，單只全音域揚聲器箱已無法滿足聲場覆蓋的要求，此時需要將多只音箱組合起來增加覆蓋角度。
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