扩声系统设计方案
一、设计原则
我们会为客户推荐设计方案在品质、功能、兼容性诸方面都经过精心挑选和悉心考虑的设备，灵活地按不同要求和预算，最终让用户获得最合适、最具买入价比及配合将来升级和扩展需要的方案。
设计原则：
1、 系统设计定位，根据用户现有的实际构架和技术资源进行评估；
2、 系统使用方向，与用户探讨系统主要用途；
3、 用户使用习惯和用户使用的技术水平；
4、 根据用户已有的产品，进行合理资源利用和扩展；
5、 在新系统的设计理念中，考虑到用户未来的发展方向；
6、 整体考虑用户的产品构架。
一套完整音响、灯光、多媒体视频系统应具有的特点：
1、 灵活性：使系统发挥最大的使用范围
2、 可靠性操作：实现多种面板互换，完善的监控系统，拥有合理的人员工位和布局
3、 安全性：系统运行具有非常可靠的安全性，具有应急和备份功能，信号稳定无干扰，方便维护、检修及扩展性；
4、 功能完整性：能够完成多种设计使用需求，并充分考虑系统的未来发展方向；
5、 智能性：综合软件操作的实现，能实现一个完整的智能化环境，自动检测设备的运行状态，远程设置，集中设置；
6、 先进性：系统拥有先进的技术和运行稳定的设备，设备选型应符合专业的广播电视规范和电视技术发展潮流
7、 可扩展性：在整体系统中，核心设备应具有可扩展性，比如矩阵、切换台等等。
二、使用功能
本公司拥有一支优秀的技术队伍，技术力量涉及到本行业的视频、音频、制作等多领域，公司的技术骨干从事专业音、视频系统设计施均在三年以上，即有非常熟悉目前系统发展趋势和未来的技术人才、也有对具体使用积累了很多经验的专家。
音响系统包括音响设备和声场组成，主要包括声源和它周围的声环境，把声音转变为电信号的话筒，放大信号并对信号加工的设备、传输线，把信号转变为声信号的扬声器和听众区的声学环境。
1、它有非常强的现场性：音响一般要求音响时在现场实时调控设备，不允许音响师调音时出现一点差错，否则，有可能造成极不良的后果，故无论在音响系统的设计和现场调音时都要确保正常运行。
2、要保证设备的安全性：音响系统声音变化大，意外情况多，在调音时稍一疏忽，就有可能导致功率放大器或音箱的烧毁，造成不必要的损失，在系统设计和调音时还要注意采取各种措施，尽量减少设备烧毁情况的发生。
3、 音响设备选型及要求
将声音高保真地、良好的再现是电声系统的最终目的，扬声器和音箱担当的就是这个角色，它将声音信号转换成声波，并将声波辐射出去。音箱和扬声器从表面上看 貌似简单，但提高其转换效率，改善其再现音质以及加强其声波辐射能力确是一件十分不容易的事情。可以这样说，音箱和扬声器是电声系统中最薄弱的一个环节， 音箱的声学特性在很大程度 上决定了再现声音的质量。正是由于音箱尚存大量的待解决的问题，存在较大技术改进的空间，所以新技术在扬声器和音箱方面的应用， 对于提高保真度、减少声环境对再现声音的影响和远距离辐射方面会起到显著效果。
典型的扩声系统大概可以由以下几个部分组成：
Ø 各种u音箱子系统；
Ø 功率放大器；
Ø 调音台；
Ø 各种必须的周边器材；
Ø 话筒和各种重放音源；
扩声系统的设计过程就是根据相关条件、经过计算、验证后确定以上各部分器材的选型过程。
为了能准确地设计扩声系统，在设计前至少必须先了解以下的六个问题：
1、 系统做多少个声道？
2、 频率范围做多宽？
3、 最大声级是多少？
4、 安装位置如何？
5、 覆盖哪些区域？
6、 预算多少？
在拿到场地图纸，了解场地的使用功能后我们结合相关的国家标准，基本上对上述六个问题有了答案，可以进行以下的设计步骤：
1、据图纸设计音箱子系统
2、根据音箱子系统的配置选择功率放大器。
3、 结合系统使用功能要求绘制系统连接图，确定调音台、周边设备、话筒和重放音源。
系统设计
1．设计依据业主提供的相关图纸；
《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86；
《剧场建筑设计规范》JGJ57-2000，J67-2001；
《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4959-1995；
《声系统设备互连的优选配接值》GB14197-93；
《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93；
《厅堂混响时间测量规范》GBJ76-84；
《民用建筑电器设计规范》JGJ/T16-92。
2．设计思路
扩声系统在多功能厅这个场地，主要用于表演和语言扩声，要求系统的可靠性、稳定性以及清晰度、声场均匀度都必须有很好的表现。
对于多功能厅来说，可满足以下功能：
Ø 演出时的音乐扩声；
Ø 会议时的语言扩声，清晰、覆盖均匀、无长时间听感疲劳；
Ø 可实现现场录制声音资料。
根据声场模拟结果，扩声系统声学特性指标达到 “语言和音乐兼用扩声系统一级标准”
YJ25-86厅堂扩声系统声学特性指标表
最大声压级（空场稳态、准峰值） 传输频率特性 传声增益 声场不均匀度 语言和音乐兼用
一级 125~4000 Hz 二级 250~4000 Hz
平均≥95dB 125~4000 Hz 平均≥90 dB 250~4000 Hz
≤+4 dB ≤+4 dB
-4dB 125~4000 Hz -6dB 250~4000 Hz
平均≥-8 dB 1000~4000 Hz ≤8 dB平均≥-14 dB 1000~4000 Hz
3．器材选择
按照上述场地情况、使用功能的分析，以及确立的系统功能、技术指标要求，我们进行系统设备的选型。
电扩声系统最关键的地方是其电声换能部位，如话筒、扬声器系统；其次是功放和调音台。电扩声系统对声场的控制主要在于选择音箱的所有技术指标（如：频率响应、灵敏度、 指向性、失真和功率等）和重放声的主观评价，鉴于这两大方面的因素，系统中设备的选型以满足“GB14197-93厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接 值”和场地所需达到的“扩声系统声学特性指标”为前提。另外我们要说明的是：除了满足功能要求、达到有关国家标准和施工规范以外，系统设备的选取余地是很 大的，如品牌、音色、实际效果、可靠性、性价比等诸种因素。
■音箱方面
在音箱方面我们选择 “突出音色，音质使人耳无听感疲劳”用于室内演出、多功能厅堂，是决定扩声系统品质的最重要因素。这里电声系统需要弥补自然扩声的不足，将发言者的真实声音传达到与会者的耳中。达到听众区的声场均匀度覆盖率，首要考虑合理的声场设计和布局。
因此我们推荐多点中、小功率扩声，前后场结合采用的扩声形式，根据音箱的客观指标（频响，指向特性、功率等），以及国际上业界对各品牌音箱的主观评价，综合各方面考虑选用的国际知名品牌产品。
■无线话筒：它是拾音的最重要、最基本单元。随着高新技术的不断涌现，高质量的无线话筒是多功能厅使用频率较高的拾音设备之一。无线话筒使用时因屏蔽或电波反射、直射等干扰因素而带来的接收死角，以及外界的电磁干扰影响给使用者带来不便。
■音频处理方面
调音台是多功能厅音响系统的中央控制设备，承担多路信号的混合调节、分配控制，具有信号前级放大、高低音均衡调节，多路信号输出、切换，相当于整套音响系统的神经中枢。
n 音源
本系统中使用的录放音卡座, DVD影碟机均为商用系列,比目前国内使用的民用系列寿命长5倍以上且信噪比,失真度等性能指标均优于民用系列,可播放普通或金属磁带,CD唱片,DVD影音图像,录放卡座还可对会议广播进行高质量的录音。
辅助设备及材料
一个好的工程除了有好的系统设计和设备选型外，连接设备的材料以及辅助设备的品质好坏决定了系统和设备能否发挥应有的水准。
因此本方案在注重系统合理性、设备选择、辅助设备及材料选择方面上，都采取慎重的态度，以确保系统每个环节的可靠性。
*选择不同尺寸高度的标准优质机柜，按照设备类型划分，使系统控制台区域整洁划一，便于维护和操作；
*采用 有电压显示的智能时序电源控制器可避免开关机顺序误操作，导致瞬态冲击损坏扬声器单元；
*采用为著名的信号接插件厂家Neutrik OEM生产厂出品的甬声接插件，确保系统可靠连接，充分发挥扩声系统表现的真实效果；（再好的系统和设备往往由于接插件这一小环节的问题，导致整个系统的瘫痪和无法发挥优良的表现力）
*全部信号插头焊点使用热缩管绝缘，确保焊点之间不会短路；
*每条线都有唯一编号，使用EC线码作标记，可使操作人员清楚地了解每个信号线路以及操作设备的连接情况；
*扩声系统全部采用平衡式接线，保证线路连接可靠、准确；
*采用专业的工程信号盒，平面嵌入式设计，避免了主席台台面的不平整；
按照以上的系统设计、设备选型、音箱位置的确立，本方案的设计完全在功能上满足实际使用要求在可靠性上满足特定场所的要求。同时具有以下几个优点：
1、简洁实用
系统无过多环节，搭建简洁；使用合适的音箱分开精确覆盖各个功能区域，保证传声增益，大大降低出现啸叫的可能。
2、完善
系统配置合理，既可适应会议也可满足文艺表演，且操作容易。
3、先进
系统的搭建及设计的标准，完全以现行厅堂扩声系统设计标准为前提。
4、性价比高
系统中新增设备采用了高性价比的产品，产品应用广泛度、性能稳定程度、品质表现程度等等方面，构成了系统的高性能，使整个系统的性能和价值比有着很高的体现。
5、声效好
声音较为明亮（听感明朗、活跃）、丰满（听感温暖、舒适、有弹性）而不灰暗、单薄；层次清晰（可懂度高）、平衡（各声部比例谐调）而不模糊、混乱；音质柔和（听感悦耳、舒服）而有力度（听感坚实有力、出得来），不会尖、硬且力度不足；并富有真实感和立体感。附：音响控制室及系统配电的建议：
扩声系统的主要设备均在控制室内，为使操作人员有
良好的工作环境，使设备正常运行并达到良好的扩声效果，对音响控制室提供如下建议：
a. 控制室面积应至少不小于8平方米，并做好防潮处理以防设备因受潮而受损。
b. 室内最好不使用带有镇流器的日光灯以避免干扰。
c. 设置单独弱电系统接地，接地电阻≤2Ω。
d. 设置单独（单项三线）电源，以免造成电源污染。
e. 电力管线与音响管线应尽量避免平行，若实在无法解决时，其间隔不得小于50cm。
f. 扩声系统供电容量AC 220V/10KVA。
一.现代体育场馆电声系统的主要特征大体可以概括为三个方面：
★ 更加注重场馆观众席和场地的声音效果；
★ 为满足大型体育比赛的开幕式、闭幕式或文艺演出的使用需要，更加注重配备相应的"流动"扩声系统；
★ 电声系统更加注重采用数字化网络传输与控制系统等。
二.体育场馆电声系统主要包括有
1.满足体育比赛的现场扩声系统
2.满足开幕式、闭幕式和大型文艺演出的流动扩声系统
3.满足多级广播(含紧急广播)的自动优先播出系统
4.数字网络化信号传递和控制系统
5.功放及信号传送故障自动检测系统等
三.体育场馆对扩声系统的基本要求
1.体育场馆经常性的使用是体育比赛或群众集会，因而对扩声系统的基求要求是，首先要保证语言扩声的可懂度（或清晰度）。这看似简单在实施中要能真正满足体育场馆观众座席（或大多数观众座席）具有良好的听闻并非易事。
2.体育场馆的使用如果有大型运动会的开幕式、闭幕式或大型高水平的文艺演出，这时扩声系统配以高质量的"流动系统"与原有的"固定"安装系统联合使用，会效果较佳也是比较经济的方式。
3.现代体育场馆的观众群体有别于传统的"观众"，更多的是支持参赛队的"球迷"拉拉队，体育比赛过程气氛热烈。但是对扩声而言"背景噪声"级增大了且是无规的，在扩声系统设计中应予以充分注意。
四.体育场馆声学特性规范
1.体育馆声学特性规范
《体育馆声学设计及测量规程》由中国建筑科学研究院主编，经建设部批准的全国行业标准，自2001年3月1日起施行。其主要内容包括：总则；建筑声学设计；噪声控制；扩声设计和声学测量等五个部分（详参见JGJ/T131-2000,J42-2000）。
比赛大厅基本分为，综合体育馆比赛大厅；游泳馆比赛大厅和溜冰馆等。
2.体育场的声学特性
体育场声学特性目前国内尚无成文的规范可循。近来世界足联（FIFA）和德国足协（DFB）的有关资料表明，对体育场观众席扩声稳态声压级的要求为105dB左右。
2008北京奥运会对新建或改建体育场馆主扩声系统的声学特性指标要求；
声压级：正常使用95dB；最大声压级(紧急广播)106dB。
传输频率特性：语言使用100Hz～ 5KHz ±5dB；
音乐使用100Hz～15KHz ±5dB。
语言清晰度：快速语言传递指数RASTI≥0.5。
需要指出的是虽然体育场是非封闭空间，在扩声设计中也不能简单地以自由声场来对待这是非常重要的。大多体育场观众席上方多带有"挑棚"存在声反射，一个典型的可容纳几万人座席的体育场空场混响时间会长达5秒左右，满场带观众时的混响时间也会有3秒左右。因而，在扩声系统设计时要予以充分的注意。
五.扩声声场控制是扩声系统设计的根本
扩声属于应用声学的范畴，无论是室内或是室外扩声都不能脱离使用扩声所处的声学环境(或声场)。扩声的最终效果是建声与电声综合效果的体现，所以扩声系统设计的基本问题是声学问题，它是在建声的基础上完成扩声声场的分析与设计计算工作。
如果从扩声系统声学特性指标来测评一个扩声声场，主要有最大声压级、传输频率特性、声场不均匀度和传声增益等。如果从听感来评价一个扩声声场，主要有语言清晰度和音乐的明晰度以及声音"诸多属性"重放的音质效果等。
无论是室内或是室外扩声其扩声声场都或多或少存在有声干涉，或许这是不可避免的。扩声声场声干涉的存在，会影响到扩声的语言清晰度和音乐的明晰度，有损于扩声重放的音质效果。现代扩声设计已不在"满足"于一般意义上的扩声声压级和声场不均匀度，而十分注重扩声声场的声干涉问题，在设计中力图把声干涉减少到最小，这是现代扩声设计的重点。
已经被定为20XX年广州亚运会的举重比赛场地的东莞市体育馆坐落于东莞市莞城市体育路畔，紧邻东莞市行政中心。建成于1994年10月，内设固定坐席4000个，自1995年起就是广东宏远男篮征战CBA的主场，20XX年曾经承办过第九届全国运动会篮球比赛。
为了更好地服务于广州亚运，东莞市体育局耗资巨款对东莞体育馆进行彻底改造。目前场馆内外改造均已竣工，改造后的场馆设有比赛区、热身区、功能房、药检区，还配有桑拿房。其中位于体育馆北区的热身区靠近比赛场地，面积达400平方米。此次改造中，灯光、音响、木地板墙面装饰面等用了10多年的设备和装修被更换掉和翻新，仅灯就增加了100多盏。务求让到访的外国朋友得到最舒适的比赛、观战体验。
20XX年10月，由三基承建的东莞体育馆扩声工程全部竣工。在该场馆改建扩声方案中。为了保证体育馆的语言清晰度，必须从建声和电声两个专业进行设计：尽量降低体育馆的混响时间，防止和消除回声声聚焦，颤动回声等声学缺陷。按照行业标准，根据体育场体积，容纳人数，混响时间应为2.1±0.1s（满场500HZ～1000HZ），这样就要重新更换原有的部分装饰材料。在新的装饰改建中重新将原使用了近10年的四周墙面已吸音效果不佳穿孔吸音板更换为防火阻燃的新型结构的穿孔吸音板。观众席侧墙安装成品木质吸音板，吸音板穿孔率大于10%，木质吸音板后放置32kg/m3×50mm吸音棉板，留50mm空腔。在屋顶的网架上重新增加了质量轻的中空三棱柱的空间吸声体。通过这样大范围的建声改进。体育馆的内有满意的清晰度，全场有比较均匀的声学效果及无声聚焦、颤动回声等声缺陷，使直达声、早期反射声声场分布均匀、混响声场扩散。混响时间明显比未改造前好许多。
在音响系统的改造中作为音响系统：最关键的地方是其电声换能部位话筒、扬声器系统和功放和调音台。电扩声系统对声场的控制主要在于选择扬声器的所有技术指标（如：频率响应、灵敏度、指向性、失真和功率等）和重放声的主观评价。我们经过用EASE软件对现场的声学分析及模拟电脑设计和精确计算以最科学合理设计方案，在保证系统指标和使用功能要求的前提下和提高系统的传播效率降低扩声系统造价的指导思想下，决定主要的扩声音箱选用三基企业的自行设计生产的选用好性能（宽频带、高灵敏度、大功率）高Q值的扬声器系统。主音箱采用TLA121全频线性阵列音箱16只，TLB101低频线性阵列音箱 8只，MU15/64多功能全频音箱8只。推动所有音箱的功放采用稳定耐用的TA系列功率放大器18台，这些产品性能稳定，档次匹配性较好，在系统应用中将获得了令人满意的使用效果。
场馆特征
东莞市体育馆是一个可容纳4000多人中型体育馆。 体育馆南北两面为观众和主席、嘉宾主看台此观众区可容纳近3000人，从距比赛场地最近第一排到观看距离最远最后一排的高低垂直差距较大，东西二侧看台为普通观众看台区，加上比赛球场区域，整体育馆固定扩声系统的声音涵盖区域较大。声音传播的距离也远近相差较多。按照相关国家体育设施场馆功能要求的规定。体育馆扩声系统必须保证全部看台区域、比赛球场区域具有足够的声压级声场分布均匀以及较高的语言清晰度。因此，要达到足够的声压级声场分布均匀以及较高的语言清晰度指标。除了常规的设计考虑外，还要因地制宜、合理规划。
在本次体育馆的扩声系统改造设计中，主要包括观众席扩声服务区和赛场中心扩声服务两大项目。所有覆盖观众席和比赛场地音响全部吊挂在顶棚网架主支撑拉力的节点上。为了保证网架的安全承重通过查看体育馆的原始资料和征求建设单位的主要设计师的意见，我们设计的音响扩声系统中采用分散式扬声器群和集中式扬声器组在空间上交错涵盖的布置方法，设计采用音箱安装在顶棚外沿马道上的群组来满足整个观众看台区域声音的均匀涵盖。
扩声设计
由于篮球比赛场地呈矩形，而体育馆南北两侧的观众席位又占绝大比例。因此，在此观众区的扩声服务中，考虑到整个南北看台的座位垂直差和横排宽度较宽，为保证观众席能够得到足够的声压和良好的语音清晰度清晰。因我们在设计方案以群组的方式分散布置在顶棚前沿的马道上，配备了4组由4只β3TLA121全频线性阵列音箱和2只β3TLB101 低频线性阵列音箱组合而成的主扩声线性阵列音箱。每侧各吊挂2组覆盖整个区域的观众席。连续吊挂的垂直“Ｊ”型线阵列的各单元模块与水平面的吊挂角度调节，使其具有向下投射的非对称指向性，从而精确控制远场和近场各种距离的覆盖，这样就保证了听音区的声场的语言清晰度和声场的均匀度，使现场声能最大限度的延展至长轴观众席位的每个角落。TLA121是一款中型线性阵列扬声器系统。利用专用吊装架，可沿垂直方向吊装多达12TLA121音箱。 TLA121为二分频音箱，内置2只12" 钕铁硼低音单元及2只3"钕铁硼 Kapton 压缩驱动器。TLA121线性阵列系统中各音箱发出的扇形柱面波可实现无缝耦合，因此能形成连贯的柱面波。两只音箱之间的张开角为0°~ 10°可调节。双12寸低频驱动器通过有限元分析优化磁路和短路环，在高声压下实现超低的失真和最大的清晰度。并具有驱动器温度过热保护功能，完善的保护电路安全可靠。
TLA121采用多功能的结构设计，箱体选取15mm11层桦木层压板，表面采用聚亚胺酯喷涂处理提供超强的耐侯性。整个箱体配有专用的吊架，可适应不同的环境方便可靠的安装、吊挂，是流动演出和固定安装的首选。
而TLB101则以其多功能低频扩声著称，与β3其他全频音箱组成线性阵列，同时可以独立组阵。TLB101的频响范围为50Hz-25Hz，灵敏度达到100dB,额定功率800W，谐波失真在5%以内。
而东西观众席的扩声设计中，考虑到其观众席的覆盖范围相对较少的现状因素。我们在其两侧各挂2只∑S215Ⅳ 全频多功能音箱组合覆盖观众席，该系列音响是由一只15英寸的低频单元和一个3英寸的驱动器单元组合而成。低音单元选用的是75mm直径的大功率音圈，其特有的内外环绕方式有效的加强了音圈的强度和音圈功率的承受能力。∑S215Ⅳ多功能箱的额定功率为400W，短期最大功率达到1600W（GB/T93961996），指向性为60°×40°，使辐射范围纵深空间较长，有效的满足了短轴两侧观众席内陷问题的同时，避免了与长轴扩声产生冲突的可能性，保证了短轴两侧听音区扩声效果。
同时，基于该馆内的中部垂直高度较大，所以，我们在比赛场地的上空扩声设计方案中，采用集中扩声方案，采用4只∑S215Ⅳ全频音箱集中吊挂于方式比赛场地的正中间上空的马道上，并通过调整辐射角度达到均匀覆盖比赛场地的目的。而∑S215Ⅳ音响60°×40°的指向性恰好满足该扩声辐射需求。
在功率放大器和音箱的配置中，为使整个音响系统有足够的动态余量，我们完全采用音响和功放2:1的功率比来配置这样既能保证功放放在最佳状态下工作，又能保证音箱的安全。本系统中选用了β3系列的功率放大器，β3 贝塔斯瑞功放采用国际最先进的电路设计，所有器件包括接插件均选用进口名牌如东芝大功率管、瑞士Neutrik（ 纽特里克）原厂的信号接插件，在保障了音质和音色的同时又具有卓越的工作性能， 高性价比。场馆南北的主扩声系统中拟用8台TA2.1600配接16只TLA121全频线性阵列音箱，和8只β3TLB101低频线性阵列音箱则选取了4台TA2.2400配接系统。而场馆东西两侧和比赛场地的扩声的∑S215Ⅳ音箱中，我们使用了β3TA2.1000功率放大器推动全部∑S215Ⅳ全频扬声器系统。
整个系统安装好后通过初步的设备通电调试和细致的系统联调使整个系统工作在最佳状态。经过一段时间的试运行并完全依照权威部门的和《体育场声学设计及测量规程》中的各项指标标准测量，测试结果达到了体育馆扩声要求的一级标准。
20XX年12月23日，东莞体育馆迎来了广东宏远队09/10赛季主场揭幕战，这也是东莞体育馆扩声系统改造竣工后贝塔斯瑞首次承载国内高标准的体育赛事。整场比赛在球员近百回合的奋力拼争和观众的高涨喝彩中高潮不断，贝塔斯瑞的出色传声更是将赛势的每个精彩瞬间演绎得淋漓尽致。赛后，场馆相关负责人信心十足地表示“和以往承办CBA时的场馆条件相比，现在的体育馆的功能多了，现在的体育馆有举办任何大型赛事的条件。”
成功完成CBA联赛首演，验证了改造后音响系统的场馆达到了承载高标准比赛的标准。届时，当20XX年11月的亚运会举重项目开赛鸣锣的时刻，贝塔斯瑞将面对四方宾客奏响亚运，传承亚洲雄风。