文|中信集團武漢市建筑設計院 李 蔚 張文良 張 院
在會議廳、報告廳等專用會議場所,由于自然聲源的聲功率有限,為了提高聽眾席直達聲的聲壓級,以獲得較高的聲音清晰度和較好的音質(zhì),通常需要進行合理的擴聲系統(tǒng)設計。同時因室內(nèi)擴聲質(zhì)量受房間的建筑聲學條件影響較大,因此在電聲設計的同時,應充分考慮建筑聲學問題。對要求較高或國際用途的會議廳,還需設置討論和表決系統(tǒng)及同聲傳譯系統(tǒng)等。下面,筆者結(jié)合某援外智能辦公大樓項目談談這些方面的設計要點及相關技術要求。
該工程是中國政府重要援外工程項目,由我院中標設計,現(xiàn)已建成使用。大樓地處該非洲國首都,占地23000m2,工程總投資1.2億元人民幣,總建筑面積11062m2,總高度22.5m,為五層智能辦公建筑。國際會議廳設在一層,其建筑平面為正方形,面積為441m2,裝飾吊頂后大廳凈高8.0m。擴聲控制室設在大廳后部夾層,應外方要求,廳內(nèi)設活動座席314個,并可通過活動隔斷將大廳分隔為兩個部分。
根據(jù)不同的使用要求,視聽場所的擴聲系統(tǒng)可分為語言擴聲、音樂擴聲、語言和音樂兼用擴聲三類;根據(jù)不同的音質(zhì)標準,擴聲系統(tǒng)的聲學特性技術指標又相應劃分為四級。本大樓國際會議大廳屬于專用會議場所,根據(jù)規(guī)范,應按語言擴聲一級標準設計。為此,首先需確定如下主要聲學技術指標:混響時間T60≤1.00s(250~4000Hz),總噪聲級≤NR30,廳內(nèi)無音質(zhì)缺陷。在此前提下:
◆ 最大聲壓級:250~4000Hz內(nèi)平均最大聲壓級≥90dB;
◆ 傳聲增益: 250~4000Hz的平均值≥-12dB;
◆ 傳輸頻率特性 :250~4000Hz時的平均值為0dB,在此頻帶內(nèi)允許-6~+4dB;
◆ 聲場不均勻度:1000Hz 和 4000Hz時均不超過8dB。
揚聲器的選取與布置直接影響到擴聲系統(tǒng)的主要聲學指標和性能質(zhì)量,因此它是電聲設計的重要一環(huán)。廳堂擴聲系統(tǒng)用的揚聲器不同于監(jiān)聽用揚聲器或高質(zhì)量家用揚聲器,它要求在具有一定聲性能的前提下,具備效率高、承受功率大和恒定指向性的特性。揚聲器的布置應使大廳聲壓分布均勻、聲源方向感良好、有利于抑制聲反饋和避免產(chǎn)生回聲干擾,其布置方式可分為集中式、分散式及兩者相結(jié)合的混合式,它們分別適用于不同的使用場合并各有利弊。因本會議大廳縱向距離較長且可能被分隔成兩部分,故設計中采用分散布置方式, 揚聲器的選擇及具體布置如下:
(1)選用美國JBL公司生產(chǎn)的Control-28型全頻帶大功率小型箱式揚聲器9只,分前、中、后各3只吊裝在標高8.0m的吊頂內(nèi)。
(2)選用美國JBL公司生產(chǎn)的Control-26CT型全頻帶寬輻射角同軸式吸頂揚聲器5只,安裝在后部標高3.2m的吊頂上。
這種分散布置方式的優(yōu)點是:易使大廳聲壓分布均勻、容易防止嘯叫,但聲音清晰度容易變差、聲源方向感欠佳。為此,設計時應控制靠近講臺第一排揚聲器的功率,盡量減少聲反饋;應防止聽眾區(qū)產(chǎn)生雙重聲現(xiàn)象,必要時采取延時措施。
選擇擴聲設備時,一方面設備性能應符合設計選定的系統(tǒng)特性指標要求;另一方面設備互聯(lián)時,阻抗、電平、輸出狀態(tài)(即平衡)等方面應滿足電氣配接優(yōu)選值的要求。本設計采用專業(yè)級擴聲用調(diào)音臺以及其他配套設備:功率放大器、雙盒式錄音機、MD錄音機、激光唱機、會議用電容傳聲器、手持和胸配式無線傳聲器、監(jiān)聽耳機和監(jiān)聽揚聲器等,還配置了高質(zhì)量的數(shù)字式音頻信號處理器DBX 480,它可對多通路信號進行房間均衡、參數(shù)均衡、延時和增益控制,用以提高系統(tǒng)的可靠性和改善廳內(nèi)音質(zhì)。這些設備組成的擴聲系統(tǒng),如圖1所示。它們均集中組裝于2臺1.2m高設備機柜內(nèi),如圖2所示。
調(diào)音臺是擴聲系統(tǒng)中最重要的設備之一,故本文略作闡述。就某種意義而言,調(diào)音臺是多路輸入、多路輸出的前置放大器,它具有對聲音進行放大、處理、混合、分配的四大功能。本設計選用16路輸入、雙聲道輸出的專業(yè)級擴聲用調(diào)音臺,型號為Soundcraft LX7 16/4/3 (英國產(chǎn)品),其主要技術特性:額定增益為80dB,線路輸入時增益為0dB;等效噪聲-126dB;頻率特性的不均勻度為±1dB;非線性諧波失真小于0.1%;動態(tài)余量為20dB。
(1)擴聲控制室的土建要求
為了方便嘹望主席臺和觀眾席、能直接監(jiān)聽到場內(nèi)實際音響效果以利于調(diào)音控制,本設計將擴聲控制室設置在大廳后部夾層,其使用面積為15m2,且室內(nèi)作吸聲吊頂及墻裙;對廳內(nèi)開雙層玻璃隔聲觀察窗(可推拉式),窗下沿距地0.7m、寬1.8m、高1.0m;地面做0.15m高架空木地板,板下設置敷線地溝(寬0.25m,深0.15m),表面貼鍍鋅鐵皮,內(nèi)置50×50mm的金屬線槽用于敷設電源線;為避免日光燈鎮(zhèn)流器對擴聲系統(tǒng)的影響,室內(nèi)采用白熾燈照明,照度為200lx,另在調(diào)音臺處設有局部照明;設置獨立式靜音空調(diào),使室內(nèi)環(huán)境溫度達到18℃~22℃。
(2)擴聲控制室的電源與接地
本設計擴聲系統(tǒng)設備用電,由大樓變配電所的低壓柜專門供給二路獨立電源,一用一備,不允許與配備有調(diào)光和鎮(zhèn)流設備的照明系統(tǒng)共用電源回路。在聲控室內(nèi)設雙電源互投箱,并設穩(wěn)壓電源盤。設備專用配電箱安裝在聲控室內(nèi)入口門旁墻面,預留容量:單相10kVA,下底距地1.2m,設有4個單相分路出線開關(20Ax1,10Ax3)分別給設備機柜、調(diào)音臺、機房插座配電,如圖3所示。各回路均為單相三線制供電,以防止因三相相位差而影響設備工作。
聲控室內(nèi)設置保護接地和工作接地,保護接地設專用接地線, 由大樓聯(lián)合接地體單獨引來,接地電阻小于1Ω。工作接地構(gòu)成一點接地,以防止低頻干擾和交流雜波干擾。
圖1 會議大廳擴聲系統(tǒng)圖
根據(jù)本會議大廳的使用要求,確定以下建聲要求:
(1)混響時間特性:在80%觀眾時,其頻率特性基本平直。建聲設計應據(jù)此提出無觀眾時的會議廳內(nèi)混響時間數(shù)值,并以此作為竣工測量的依據(jù)。
(2)聲源點在主席臺處,場內(nèi)無聲聚焦、長延時反射聲等聲缺陷。
(3)多功能廳內(nèi)正常工作(空調(diào)系統(tǒng)正常運行)時,觀眾席及主席臺上的噪聲水平應滿足會議廳相關標準。
(4) 9只全頻帶箱式揚聲器吊裝在吊頂內(nèi), 吊頂表面開口尺寸400×400mm, 緊貼揚聲器的表面罩透聲織物或穿孔率>30%的透聲罩網(wǎng)(板);重量5.5kg。
(5)5只全頻同軸式吸頂揚聲器,在其安裝處吊頂表面開口尺寸:Φ255; 重量:4.3kg。
本工程會議討論系統(tǒng)是一個可供主席和代表分散控制的單通路聲系統(tǒng),接入擴聲系統(tǒng)調(diào)音臺輔助輸出端;表決系統(tǒng)是一個與表決終端連接的中心控制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),每個表決終端設有贊成、反對、棄權(quán)、取消四個按鍵。根據(jù)使用要求,廳內(nèi)設置可供20位代表和1位會議主席使用的數(shù)字式討論和表決系統(tǒng),全部單元均采用單電纜數(shù)字傳輸技術,可以方便進行各種形式的會議組合,系統(tǒng)具備主席優(yōu)先功能和代表擴容的功能。
圖2 設備機柜組裝圖
圖3 聲控室專用配電槽系統(tǒng)圖
在主席臺上安裝有:擴聲系統(tǒng)用四聯(lián)裝電容傳聲器、討論表決系統(tǒng)用雙聯(lián)裝主席及代表單元插座箱。
主要設備選用荷蘭Philips公司產(chǎn)品,包括: 控制主機LBB 3500、主席單元LBB 3533、代表單元LBB 3530、表決顯示器LBB3510等。
同聲傳譯系統(tǒng)按傳輸方式可分為有線式和無線式兩類,無線式又可分為感應天線式和紅外線式兩種,其中以紅外線式較為先進。因本大廳對音質(zhì)要求較高,且座席為活動式,故設計采用數(shù)字式紅外線傳輸系統(tǒng),這種系統(tǒng)音質(zhì)較好,并具有較強的抗干擾能力和優(yōu)良的保密性能。廳內(nèi)設4種語言的同聲傳譯,與會者既可以通過紅外接收機選聽4種翻譯語言,也可通過擴聲系統(tǒng)直接收聽原語。紅外接收機位于聽眾席上,其作用是從接收到的已調(diào)制紅外光中解調(diào)出音頻信號,它設有波道選擇,以供選擇各路語言,由光電轉(zhuǎn)換器檢測出調(diào)頻信號,再經(jīng)過混頻、中放、鑒頻,還原成音頻信號,由耳機傳送給聽眾。
主要設備亦選用荷蘭Philips公司產(chǎn)品,包括:紅外發(fā)射機LBB 3420、紅外線輻射器LBB 3412、譯員控制器LBB 3520、紅外接收機LBB 3433和譯員耳機LBB 9095/30等,其中譯音設備按二次翻譯的工作方式設置;固定式紅外線輻射器4只(每只重量15kg),分別置于大廳兩側(cè)頂部吊裝,要求表面不得有任何阻擋。
為便于觀察會場及主席臺、聯(lián)系方便,譯音室設于大廳后部夾層,室內(nèi)尺寸按國標ISO 2603標準設置,一般為2.5m(寬)×2.4m(深)×2.3m(高),可根據(jù)實際情況作些調(diào)整,但房間三邊的尺寸宜互不相同,以減少房間聲共振。譯音室與擴聲機房毗臨,其間設聯(lián)絡信號,室外設譯音工作指示信號,近旁宜設譯員休息室。
由土建專業(yè)對譯音室采取以下吸聲和隔聲措施:
頂部:礦棉吸聲板吊頂; 地面:抗靜電化纖地毯; 墻面:50mm厚超細玻璃棉貼墻,表面罩阻燃織物。
設置帶有聲鎖的雙層隔聲門、雙層玻璃隔聲觀察窗,窗下沿距地0.7m,高0.8m,寬1.2m。譯音室之間開側(cè)窗,下沿距地0.7m,高0.8m,寬1.0m。隔墻可采用石膏板輕質(zhì)隔墻(雙12紙面石膏板+100空腔內(nèi)填超細玻璃棉+雙12紙面石膏板),隔聲量45dB左右,室內(nèi)本底躁聲不應高于NR20。