一、
整個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)的布置也非常重要,布置的好壞,直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的擴(kuò)聲質(zhì)量。
1、揚(yáng)聲器的布置原則
揚(yáng)聲器的布置,一般要遵循如下原則:
1)使大廳聲場(chǎng)均勻;
2)視聽方向一致,聲音親切自然;
3)有利克服反饋,提高傳聲增益;
4)線路簡(jiǎn)單,便于維修,調(diào)整覆蓋角;
5)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音,要比自然聲源延遲5~30ms;
6)按揚(yáng)聲器覆蓋角(4kHz,8kHz為軸線下降6dB)覆蓋全部觀眾席。
2、揚(yáng)聲器的布置方式
揚(yáng)聲器布置應(yīng)根據(jù)建筑功能、體型、空間高度及觀眾席設(shè)置等因素確定,一般分為:分散布置、集中布置、混合布置。
1)集中式
下列情況,揚(yáng)聲器(或揚(yáng)聲器系統(tǒng))宜采用集中式布置;
(1)設(shè)置舞臺(tái)并要求視聽效果一致者;
(2)受建筑、體型限制不宜分散布置者。
集中布置時(shí),能使聽眾區(qū)的直達(dá)聲較均勻,并盡量減少聲反饋。
集中式系統(tǒng)用單個(gè)揚(yáng)聲器或一組揚(yáng)聲器集中安裝。
例如有舞臺(tái)形廳堂,揚(yáng)聲器系統(tǒng)靠近自然聲源,通常放置在臺(tái)口上方或臺(tái)框兩側(cè)。這種布置的優(yōu)點(diǎn)是聲音來自舞臺(tái)方向,觀從視聽的方向感一致,聽覺比較自然。缺點(diǎn)是對(duì)形狀復(fù)雜(如眺臺(tái)過深)或大型廳堂,聲場(chǎng)不易均勻,甚至后座的聲級(jí)可能偏低,另外,集中式布置因揚(yáng)聲器靠近臺(tái)上的傳聲器,容易引起反饋的嘯叫。
工程設(shè)計(jì)中要注意,應(yīng)選擇單方向性強(qiáng)的揚(yáng)聲器或聲柱,這有利于克服聲反饋。當(dāng)揚(yáng)聲器布置在臺(tái)口上方時(shí),從克服聲反饋的效果看比布置在臺(tái)口兩側(cè)好。對(duì)于空間高度越高的場(chǎng)合,存在的較明顯的問題是前排的聽眾會(huì)感到聲音來自頭頂上,為了克服這種缺陷,可以在臺(tái)口增設(shè)輔助揚(yáng)聲器(揚(yáng)聲器的功率要分配小些),使前排聲場(chǎng)均勻,使聲響下移。當(dāng)揚(yáng)聲器布置在臺(tái)兩側(cè),聲反饋的問題比較突出,因?yàn)槿鐡P(yáng)聲器及聲柱,它們?cè)谒椒较虻闹赶蛐员容^差,簡(jiǎn)單地將兩個(gè)同功率的揚(yáng)聲器掛在臺(tái)口兩側(cè),對(duì)大廳中央座席聽眾會(huì)產(chǎn)生雙聲源干擾,聽眾很不舒服,解決問題的辦法是把揚(yáng)聲器盡可能掛得高些,適當(dāng)增加輔助揚(yáng)聲器。其他又如四面均有觀眾的廳堂,如體育館,揚(yáng)聲器布置在比賽大廳中央的上空。放置傳聲器的表演區(qū),應(yīng)注意控制揚(yáng)聲器的指向性。由于廳堂的體形復(fù)雜而多樣化,集中式系統(tǒng)可以采用許多揚(yáng)聲器裝在一起,按不同形狀的曲線配置。
2)分散式
下列情況揚(yáng)聲器(或揚(yáng)聲器系統(tǒng))宜分散布置:
(1)建筑物內(nèi)的大廳凈高較高,縱向距離長(zhǎng)或者大廳可能被分隔成幾部分使用,不宜采用集中布置的;
(2)廳內(nèi)混響時(shí)間長(zhǎng),不宜集中布置者。
分散布置時(shí),應(yīng)控制靠近講臺(tái)處第一排揚(yáng)聲器的功率,盡量減少聲反饋,應(yīng)防止聽眾區(qū)產(chǎn)生雙重聲現(xiàn)象,必要時(shí)可在不同通路內(nèi)采取適當(dāng)?shù)南鄬?duì)時(shí)間延遲措施。
揚(yáng)聲器組常裝在天棚上或四周墻上。噪聲級(jí)較高并且不作計(jì)時(shí)演用的休息廳,也可以采用成組分布的揚(yáng)聲器系統(tǒng),體育館內(nèi)一般采用均勻分布在吊環(huán)上的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
3)混合式
下列情況揚(yáng)聲器(或揚(yáng)聲器系統(tǒng))宜采用混合布置方式:
(1)眺臺(tái)過深或設(shè)接座的劇院等,宜在被遮擋的部分布置輔助揚(yáng)聲器系統(tǒng);
(2)對(duì)大型或縱向距離較長(zhǎng)的建筑大廳,除集中設(shè)置揚(yáng)聲器系統(tǒng)外,宜分散布置輔助揚(yáng)聲器系統(tǒng);
(3)各方向均有觀眾的視聽大廳。
對(duì)(1)、(2)應(yīng)解決控制聲程差和限制聲級(jí)的問題,在需要時(shí)應(yīng)加延時(shí)措施避免雙重聲現(xiàn)象。
對(duì)于大型或較長(zhǎng)廳堂,揚(yáng)聲器常采用混合式布置,每組揚(yáng)聲器服務(wù)一個(gè)區(qū)域。優(yōu)點(diǎn)是,揚(yáng)聲器離聽眾的距離比集中式大為縮短,能增大觀眾直接發(fā)聲能和重放聲壓級(jí),所需功率比集中式布置的情況要小,但應(yīng)注意的是:在不同延時(shí)的情況下,前后相鄰的兩組揚(yáng)聲器之間距離最好在10~12m,最大不應(yīng)超過15m,否則后座的聽眾容易聽到雙重聲。靠近臺(tái)前的一組揚(yáng)聲器,其供聲范圍應(yīng)考慮小些,這對(duì)克服聲反饋有利。
3、聲柱的應(yīng)用
在會(huì)場(chǎng)內(nèi)使用聲柱放音,整個(gè)會(huì)場(chǎng)內(nèi)的聲音比較均勻清晰,把一聲柱略為傾斜地掛在一定高度就可以使會(huì)場(chǎng)前后的聲音均勻,從而克服了聲音總是近處強(qiáng)遠(yuǎn)處弱的缺點(diǎn),至于會(huì)場(chǎng)內(nèi)左右的聲音,因聲間的水平輻射角較大,基本上也能保持均勻。若廳堂較長(zhǎng),只使用一個(gè)聲柱,就應(yīng)把聲柱做得長(zhǎng)一些,使其方向性更強(qiáng),同時(shí)也要盡可能掛得高些,這樣就可改善前強(qiáng)后弱的現(xiàn)象,并且聲柱的方向性也減輕了混響干擾,使聽眾聽到的直達(dá)聲相對(duì)于廳堂的混響度的增大,從而提高了聲音的清晰度,聲柱放音也使聲反饋減小;從聲柱的方向來看,沿聲兩端的上下方向發(fā)音最輕,是發(fā)音的死角。若把高掛聲柱的底部對(duì)著傳聲器,則反饋到傳聲器的聲音大大減弱,反饋減小,擴(kuò)音機(jī)的輸出量可以更大,充分利用擴(kuò)音的效果。
聲柱的布置要根據(jù)廳堂的具體情況而定,使用時(shí)可參照下表給出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),在布置時(shí),聲柱的布置和方向必須仔細(xì)調(diào)試,才能獲得滿意的效果。
廳堂混響時(shí)間 |
聲柱輻射的最遠(yuǎn)距離(m) |
要求聲柱的長(zhǎng)度(m) |
長(zhǎng)得討厭 |
30 |
2.7~3.0 |
15 |
2.1~2.4 | |
感到很長(zhǎng) |
30 |
2.1~2.4 |
15 |
1.5~1.8 | |
感到不長(zhǎng) |
30 |
1.5~1.8 |
15 |
1.2 |
4、廳堂布置實(shí)例
1)放映電影時(shí)的揚(yáng)聲器位置
當(dāng)廳堂的寬、長(zhǎng)、高的尺寸比例符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí),把揚(yáng)聲器傾斜使其聲軸的延長(zhǎng)線接觸到廳內(nèi)中間數(shù)排座位的后半部(大約是長(zhǎng)度的2/3處),可得到良好的效果。此外,兩側(cè)揚(yáng)聲器的相對(duì)位置應(yīng)偏轉(zhuǎn)到使它們的聲軸相交在觀眾場(chǎng)的中線上。
2)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)
在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)內(nèi),常常要用擴(kuò)聲系統(tǒng)向看臺(tái)上的觀眾報(bào)告場(chǎng)內(nèi)比賽的情況,由于場(chǎng)觀眾區(qū)的大小和造型的不同,用一個(gè)聲柱不可能得到令人滿意的聲級(jí)和應(yīng)能達(dá)到的范圍。因此,需要把適當(dāng)?shù)膿P(yáng)聲器安裝在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)周圍,各揚(yáng)聲器之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x,以便在水平面得到均勻的響度。
考慮擴(kuò)音設(shè)備所需要聲級(jí)時(shí),應(yīng)按最擁擠的噪聲級(jí)來決定。雖然有時(shí)會(huì)用足夠大的聲功率來淹沒運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的噪聲級(jí),因此在很吵鬧的情況下,功率應(yīng)當(dāng)能產(chǎn)生80dB的聲級(jí),其中主要的問題是選擇擴(kuò)音設(shè)備,它能滿足在所考慮的距離和面積內(nèi)送出的所需聲級(jí)的要求。
近年來運(yùn)動(dòng)場(chǎng)也使用集中式系統(tǒng)。例如,一個(gè)6萬人的體育場(chǎng)使用集中式揚(yáng)聲器組可獲得110dB的聲壓級(jí),揚(yáng)聲器組包括16只多格喇叭和四只裝有喇叭的低頻揚(yáng)聲器,分頻點(diǎn)頻率選在350Hz。
二、
1、聲反饋的抑制
擴(kuò)聲系統(tǒng)中最難克服的困難是反饋?zhàn)饔谩?/P>
1)發(fā)生反饋的原因
(1)揚(yáng)聲器在傳聲器后面,即傳聲器在揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)內(nèi);
(2)講演聲距傳聲器太遠(yuǎn)(超過2m);
(3)廳堂內(nèi)噪聲級(jí)很高;
(4)廳堂的混響過長(zhǎng),或所布置的反射面聚束在傳聲器前。
聲反饋是影響擴(kuò)聲系統(tǒng)音質(zhì)的主要因素之一,室外擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲反饋由直達(dá)聲引起,室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)中,除了直達(dá)聲引起聲反饋,混響聲場(chǎng)會(huì)使聲反饋更為嚴(yán)重。
2)抑制聲反饋的措施
為了提高擴(kuò)聲系統(tǒng)的有效功率增益,必須采取措施來抑制聲反饋,擴(kuò)聲系統(tǒng)中抑制聲反饋的可能方法有下列幾種。
(1)選用方向性足夠大的揚(yáng)聲器,其頻響不受諧振峰值的干擾;
(2)改變?cè)O(shè)備的頻率響應(yīng);
(3)改變揚(yáng)聲器與傳聲器的相對(duì)位置;
(4)使用具有單向特性的傳聲器;
(5)在廳堂的或噪聲源附加增加吸聲處理設(shè)備;
(6)采用分散布置的揚(yáng)聲器放聲系統(tǒng),這樣可使聽眾離聲源較近,因而不需要大功率揚(yáng)聲器,從而使室內(nèi)混響器的聲級(jí)保持在很低的水平。
擴(kuò)聲系統(tǒng)的空間域和頻率域分析見下表:
方法 區(qū)域 |
抑制由揚(yáng)聲器傳輸?shù)絺髀暺鞯钠骄暷? |
減少由揚(yáng)聲器到傳聲器傳輸響應(yīng)中的峰值 |
同時(shí)減少傳輸響應(yīng)中平均聲能和峰值 |
空間域 |
利用傳聲器和揚(yáng)聲器的指向性及它們的布置 |
— |
利用室內(nèi)聲學(xué)處理 |
頻率域 |
利用寬帶濾波器抑制傳輸響應(yīng)的峰值 |
對(duì)輸入信號(hào)調(diào)頻;對(duì)輸入信號(hào)調(diào)相;利用窄帶濾波器抑制傳輸響應(yīng)中的峰值 |
利用頻移方法 |
3)同時(shí)應(yīng)滿足的其他要求
(1)擴(kuò)聲系統(tǒng)至少要有6dB的穩(wěn)定度;
(2)室內(nèi)聲場(chǎng)應(yīng)盡可能擴(kuò)散,以縮短混響時(shí)間;
(3)盡量減少同時(shí)使用傳聲器的數(shù)量。當(dāng)確需多只傳聲器同時(shí)工作,應(yīng)控制較近的揚(yáng)聲器(或揚(yáng)聲器系統(tǒng))的功率分配。
2、傳聲器的合理布置
準(zhǔn)確使用傳聲器可以抑制聲反饋,提高聽眾區(qū)聲壓級(jí),并且可以改進(jìn)擴(kuò)聲音質(zhì)。
傳聲器設(shè)置應(yīng)符合以下規(guī)定:
(1)傳聲器的位置與揚(yáng)聲器(或揚(yáng)聲器系統(tǒng))間距應(yīng)盡量大于臨界距離,并且位于揚(yáng)聲器的輻射范圍角以外;
(2)當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)不均勻時(shí),傳聲器應(yīng)盡量避免設(shè)在聲級(jí)高的部位;
(3)傳聲器遠(yuǎn)離晶閘管(可控硅)干擾源及其輻射范圍。
對(duì)于會(huì)議廳、多功能劇場(chǎng)、體育場(chǎng)(館)等不同場(chǎng)所,應(yīng)按需要合理配置不同的類型的傳聲器(包括無線傳聲器設(shè)備),并根據(jù)最在可能使用情況預(yù)留傳聲器插座盒。