報(bào)告廳聲學(xué)音響設(shè)計(jì)問(wèn)題探討

■河南廣播電視臺(tái)：王冀

1.報(bào)告廳混響時(shí)間和音質(zhì)缺陷控制

河南廣播電視臺(tái)報(bào)告廳，室內(nèi)面積為380㎡，高4.5m。工程設(shè)計(jì)采用短混響，所以選擇強(qiáng)吸聲結(jié)構(gòu)。由于強(qiáng)吸音處理，除配置擴(kuò)散結(jié)構(gòu)外，控制音質(zhì)缺陷的措施多采用強(qiáng)吸聲，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)控制混響時(shí)間。

關(guān)于報(bào)告廳的設(shè)計(jì)，采用裝飾性：在125-4000HZ噪聲范圍內(nèi)最高吸音系數(shù)達(dá)到0.9以上，要縮短調(diào)節(jié)混響時(shí)間，清除聲音雜質(zhì)，提高音響效果，改善語(yǔ)言的清晰度。選用具有裝飾、保溫、阻燃、環(huán)保、輕體、易加工、穩(wěn)定、抗沖擊、維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)產(chǎn)品成為室內(nèi)裝修首選的裝飾吸音材料。真正意義上的多功能報(bào)告廳是指觀眾廳的混響時(shí)間必須是可變的，只有聲學(xué)環(huán)境與使用目的相適應(yīng)才能保證良好的音質(zhì)效果。

2.報(bào)告廳低頻吸聲結(jié)構(gòu)

控制報(bào)告廳聲學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)混響的難點(diǎn)在于低頻混響時(shí)間。因觀眾席、坐席、地毯、門(mén)窗簾幕及大多數(shù)建筑材料，均能在中頻范圍內(nèi)表現(xiàn)出較好的吸音性能。如果對(duì)低頻不進(jìn)行有效的吸聲處理，就必然會(huì)導(dǎo)致低頻混響過(guò)長(zhǎng)，從而影響語(yǔ)言清晰度。所以在報(bào)告廳設(shè)計(jì)方案中，適用于報(bào)告廳的低頻吸聲結(jié)構(gòu)目前分為以下三類：

（1）薄板共振吸音結(jié)構(gòu)：與硬質(zhì)墻面相隔100-200mm的木制護(hù)墻采用膠合板（5-7mm厚）作為吸音結(jié)構(gòu)，是控制低頻混響的有效措施，同時(shí)，裝飾效果也很好，最適合于報(bào)告廳使用。但是要做防火處理。（2）共振吸聲器，也就是亥氏共振器，這種結(jié)構(gòu)可以把共振頻率設(shè)計(jì)在所需控制的范圍內(nèi)，可以取得顯著的效果。表面形式可以是穿孔板，也可以是共振吸聲砌塊。（3）大的腔體吸聲結(jié)構(gòu)，即在厚度較大的多孔吸聲材料后面設(shè)置一個(gè)滿足低頻控制要求的腔體。

在本報(bào)告廳內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是，在不變更原結(jié)構(gòu)形式和原裝修風(fēng)格的前提下，采用合理的吸聲結(jié)構(gòu)和吸聲材料，保證達(dá)到中頻1.0s的混響時(shí)間設(shè)計(jì)指標(biāo)。

吊頂四周部分采用紙面石膏板吊頂(基本無(wú)吸聲性能)；柵格吊頂上部加裝一層經(jīng)防火處理的穿孔五夾板吊頂(用以吸收低頻)，孔徑5mm，孔中—中間距20mm，穿孔率1.8%，五夾板后放25mm厚容重24Kg/m玻璃棉板；舞臺(tái)地面采用架空實(shí)木地板(可少量吸收低頻)；舞臺(tái)部分天花吊頂采用紙面石膏板實(shí)貼礦棉吸音板(用以防止舞臺(tái)天花和地板之間產(chǎn)生顫動(dòng)回聲)；舞臺(tái)后墻采用25mm厚玻璃棉防火軟包材料，后留空腔250mm(用以吸收中高頻，控制混響時(shí)間，并防止顫動(dòng)回聲)；舞臺(tái)兩側(cè)音控室墻面采用做防火處理的兩層三夾板疊合，后留200mm空腔(用以吸收低頻).兩側(cè)墻及報(bào)告廳后墻軟包部分采用25mm厚玻璃棉防火軟包材料，后留空腔250mm(用以吸收中高頻，控制混響時(shí)間，并防止顫。

3.報(bào)告廳音箱選擇

報(bào)告廳主要用于日常的會(huì)議、報(bào)告、培訓(xùn)以及演講等場(chǎng)合。那么這些場(chǎng)合下的聲音效果，就顯得異常重要。

報(bào)告廳擴(kuò)聲系統(tǒng)：最大聲壓級(jí)：100～6300Hz范圍內(nèi)平均聲壓級(jí)大于或等于103dB。傳輸頻率特性：以100～6300Hz的平均聲壓級(jí)為0dB，在此頻帶內(nèi)允許-4dB～+4dB；50～100Hz和6300～12500Hz的允許范圍；傳聲增益：125～6300Hz的平均值大于或等于-8dB；穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)不均勻度：1000Hz時(shí)小于或等于6dB；4000Hz時(shí)小于或等于+8dB；早后期聲能比(可選項(xiàng))：500～2000Hz內(nèi)1/1倍頻帶分析的平均值大于或等于+3dB;系統(tǒng)總噪聲級(jí)：NR-20。

首先看報(bào)告廳對(duì)聲音效果的要求，整個(gè)會(huì)場(chǎng)里面以自然聲為最佳，聲音能均勻擴(kuò)散到每個(gè)與會(huì)人員的耳朵里，響度也不要太大，免得聽(tīng)覺(jué)效果差。再有就是發(fā)聲者話語(yǔ)的清晰，以及音響系統(tǒng)的良好穿屬性和最低的失真度，再有就是正常使用過(guò)程中的系統(tǒng)穩(wěn)定性！綜述這些聲音方面的聲效要求，我們可以采用組合安裝方式進(jìn)行。

選擇過(guò)程中的試音，在音響賣家視聽(tīng)室里面進(jìn)行仔細(xì)聆聽(tīng)，親身感受不同品牌廠家的優(yōu)缺點(diǎn)以及音色效果。做到萬(wàn)里挑一，達(dá)到最佳的音質(zhì)效果。比較音箱的材質(zhì)和做工，最好選擇原木音箱（原木音箱能在高分貝環(huán)境下不失真），還有就是箱體的整體做工，箱體、面罩以及連接處的螺釘是否完美吻合。不要大馬拉小車或者是小馬拉大車，根據(jù)我們多功能報(bào)告廳的空間大小，以及音箱的最大“分貝量”來(lái)進(jìn)行最佳匹配選擇，而不是過(guò)分追求高大上！

4.音響系統(tǒng)接口的配接原則

4.1 系統(tǒng)中相鄰單元的電平配接

（1）傳聲器與調(diào)音臺(tái)（或前置放大器）的配接，傳聲器的輸出電壓小，尤其是動(dòng)圈式傳聲器，其靈敏度要比電容式傳聲器第20db左右。所以要求調(diào)音臺(tái)傳聲器輸入口要有足夠高的靈敏度，一般要有-60db左右，對(duì)于電容式傳聲器要求調(diào)音臺(tái)輸入靈敏度在-40db左右。無(wú)線傳聲器接收機(jī)的音頻輸出電平一般在-10db左右，所以一般從調(diào)音臺(tái)的線路輸入口輸入，也有個(gè)別型號(hào)的無(wú)線傳聲器接收機(jī)的音頻輸出電平只有-30db左右。對(duì)于這樣的無(wú)線傳聲器，應(yīng)該將接收機(jī)的音頻輸出加到調(diào)音臺(tái)的傳聲器輸入口。（2）音源設(shè)備（VCD DVD CD磁帶機(jī)等)與調(diào)音臺(tái)的配接，一般來(lái)說(shuō)，這些設(shè)備之間應(yīng)該是0db配接，但是實(shí)際上數(shù)字音頻設(shè)備的輸出信號(hào)大一些，如CD機(jī)可達(dá)+8db，卡座就低一些，在-10db左右，所以調(diào)音臺(tái)線路輸出口靈敏度在-10db就能滿足要求，所以調(diào)音臺(tái)線路輸入口令，敏都在10db就能滿足要求。（3）其他信號(hào)處理設(shè)備之間一般都是0db進(jìn)、0db出，不少信號(hào)處理設(shè)備上有-20db、+4db輸入、輸出的選擇，只要前后級(jí)之間選擇一致即可配接。（4）功率放大器的靈敏度一般為0db或+4db，所以容易與級(jí)設(shè)備配接。

4.2 相鄰單元間輸出阻抗、輸入阻抗的關(guān)系

在功率放大器輸入口一般都看作是電壓傳輸，而不是功率傳輸，所以從電壓傳輸?shù)慕嵌瓤紤]，前級(jí)設(shè)備的輸出阻抗應(yīng)低，后級(jí)設(shè)備的輸入阻抗應(yīng)高，這樣電壓傳輸系數(shù)才能大。所以在IEC268-15標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，所有音頻設(shè)備的線路輸出端阻抗都應(yīng)在50歐以下。線路輸入端阻抗應(yīng)在10k歐以上。目前音頻設(shè)備的輸出阻抗低，在技術(shù)上很難做到，而輸入阻抗高，則受制于噪聲電平。因?yàn)檩斎胱杩垢撸瑒t往往噪聲電平也容易高，設(shè)計(jì)精良的音頻設(shè)備就表現(xiàn)出輸入阻抗高，但噪聲電平并不高。

由于傳聲器的輸出信號(hào)電壓很低，所以要求調(diào)音臺(tái)有較大的電壓放大倍數(shù)，若調(diào)音臺(tái)的傳聲器輸入通道輸入阻抗過(guò)高，將會(huì)使調(diào)音臺(tái)輸入端感應(yīng)的干擾信號(hào)增大，降低信噪比，所以調(diào)音臺(tái)的傳聲器輸入口的輸入阻抗不易過(guò)大，一般在1.5-3k歐左右。河南廣播電視臺(tái)多功能報(bào)告廳，室內(nèi)面積為380㎡，高4.5m.挑選靈敏度為98dB的音箱，按0.5W/m3速算，需求功率1000W。報(bào)告廳擴(kuò)聲系統(tǒng)選用德國(guó)SONIC-PRO，LA-208音箱。

表1 LA-208音箱技術(shù)參數(shù)

LA系列線性陣列音箱為高精度線性陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)，它具有較大的動(dòng)態(tài)容量，能提供干凈、連續(xù)、精確的高品質(zhì)聲音；LA系列線陣音箱在擴(kuò)聲中擁有出色表現(xiàn)，采用高功率揚(yáng)聲器單元和輕巧的箱體搭配，配備釹磁低頻單元和釹磁高頻單元，外殼采用高檔樺木膠合板建造，在單個(gè)陣列中可高達(dá)12個(gè)機(jī)箱安裝吊掛，且匹配復(fù)合式曲線號(hào)角，有效拓展了中高頻的工作帶寬，聲場(chǎng)分布較均勻，避免因分頻而導(dǎo)致的頻率幅度失真和相位失真。同時(shí)優(yōu)良的瞬態(tài)特性和相位特性使整個(gè)LA系列揚(yáng)聲器系統(tǒng)在解析度、還原度及聲像定位方面均得以優(yōu)化，整套清晰穩(wěn)定的專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)，為報(bào)告廳提供可靠的設(shè)備及技術(shù)支持。LA系列線陣是一款設(shè)計(jì)緊湊輕便且功能強(qiáng)大的音箱，具有完善的系統(tǒng)保護(hù)功能，可提供高精準(zhǔn)度的垂直和水平聲能的控制，使擴(kuò)聲系統(tǒng)可根據(jù)場(chǎng)地尺寸、形狀和聲頻吸收特性來(lái)選擇覆蓋極限，可保證現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲的高度一致性和均勻聲壓覆蓋，且搭配簡(jiǎn)易靈活人性化設(shè)計(jì)的吊掛系統(tǒng)，滿足擴(kuò)聲射程遠(yuǎn)、減小回聲的需求。人耳感受聲音的頻率范圍大約為20-20000Hz，在音樂(lè)展現(xiàn)上，這個(gè)范圍包括了從敲打低音鼓時(shí)發(fā)出的最低音到猛擊三角鐵時(shí)發(fā)出的最高次泛音之間。LA智能音箱能在這個(gè)范圍內(nèi)音樂(lè)營(yíng)能達(dá)到精確平衡，沒(méi)有任何的刻意增強(qiáng)削弱，或是故意忽略，體現(xiàn)音樂(lè)的和諧自然

低音全部采用了SONIC-PRO音響的新材料技術(shù)，新材料喇叭具有效率高、頻響寬、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，k系列低音全部采用進(jìn)口鍍銀鋁扁線音圈，結(jié)合新材料T鐵，延伸了喇叭的頻率響應(yīng)，提高了效率，高音部分運(yùn)用過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)技術(shù)，新材料驅(qū)動(dòng)本身散熱要比傳統(tǒng)材料更好，同時(shí)結(jié)合鋁合金盆架和精密的低頻單元散熱設(shè)計(jì)裝置。SUB-218超重低音音箱：SUB音箱使用18mm多層俄羅斯樺木夾板材質(zhì)，內(nèi)部同時(shí)根據(jù)不同之強(qiáng)化處理使SUB音箱能夠承受低頻單元的更強(qiáng)沖擊力。音箱表面涂有一層抗撞漆，音箱前面板用堅(jiān)固的金屬網(wǎng)格作為保護(hù)，箱體的兩側(cè)都設(shè)計(jì)有人工力學(xué)型把手設(shè)計(jì)，搬運(yùn)更加方便。

SUB音箱單元采用專利的雙音圈差分驅(qū)動(dòng)技術(shù)和高峰值對(duì)峰值偏移支本，能展現(xiàn)出真正、完美的超低頻聲音，大型的環(huán)狀散熱設(shè)計(jì)使散熱效能大大加強(qiáng)，保證了驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行溫度低，大大地提高了功率壓縮的性能和減少詣波失真。SUB低頻音箱能提供干凈、深沉、具有爆發(fā)力的低頻聲音效果。

K系列音箱以人性化設(shè)計(jì)為起點(diǎn)，聲音如同其外型，每個(gè)細(xì)節(jié)表現(xiàn)得自然灑脫而不拖泥帶水，音色通透，空間感和聲音質(zhì)感非常出色。其俊美的外形以及出色的音質(zhì)適合任何場(chǎng)合使用。K系列音箱具有豐富的固定安裝和流動(dòng)應(yīng)用中吊掛和調(diào)節(jié)角度，并在音箱底部有一個(gè)35mm的支架孔座。箱體由15mm高密度板構(gòu)成，表面為耐磨的黑色點(diǎn)紋防水環(huán)保水性油漆。兩個(gè)與箱體平齊內(nèi)嵌的把手安裝在音箱兩側(cè)，方便搬運(yùn)，后接線板兩個(gè)并聯(lián)的NL4MP芯插座方便連接，黑色內(nèi)覆透聲聲學(xué)海綿結(jié)合穿孔鐵網(wǎng)保護(hù)音箱單元，面網(wǎng)固定采用內(nèi)六角平面螺絲整體美觀大方。

表2 K系列音箱技術(shù)參數(shù)

音箱采用LA系列線性音箱加上k系列同軸音箱，功率放大器采用具有專利設(shè)計(jì)的系列，搭配人性化設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)便直觀設(shè)計(jì)界面的數(shù)字調(diào)音臺(tái)(MATRIX24.8)，再加上一些周邊設(shè)備(MATRIX808數(shù)字音頻處理器、CS-10電源時(shí)序器、DGL-2408反饋抑制器)會(huì)議系統(tǒng)采用討論型TL1000，可以滿足報(bào)告廳講座、報(bào)告、會(huì)議等需求。

中控系統(tǒng)：由于輸入音源較多，特地選用CL-102主機(jī)、TL-WR886無(wú)線接收機(jī)、INFR-ONE紅外發(fā)射棒、POWER-2.8電源控制器、CON-PGsoftware中控編程軟件、FTK08混合無(wú)縫拼接矩陣。

本報(bào)告廳主要參考依據(jù)如下：《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50371-2006?！稄d堂擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)》GYJ-25?！秳?chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50356-2005?！督ㄖ?nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50222-95。現(xiàn)場(chǎng)的建筑設(shè)計(jì)平面圖及使用功能定位。

表3 演播室音響系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成

5.結(jié)語(yǔ)

本報(bào)告廳擴(kuò)聲系統(tǒng)有適合的響度、均勻度、清晰度和豐滿度，不出現(xiàn)回聲、顫動(dòng)回聲、和聲聚焦等影響音質(zhì)的缺陷。保證語(yǔ)言清晰的條件下保持聲源原有音色，再現(xiàn)聲音質(zhì)量，滿足客觀測(cè)試指標(biāo)的要求，滿足主觀聽(tīng)音評(píng)價(jià)要求，采取主觀與客觀相結(jié)合的音質(zhì)評(píng)價(jià)。