公共廣播系統(tǒng)概述、組成設(shè)計(jì)及選配

    包括：傳聲增益、語言清晰度、最大升壓級(jí)。

    1）傳聲增益

    工程業(yè)主也許首先會(huì)問擴(kuò)聲系統(tǒng)能開到多響？用什么技術(shù)參數(shù)來衡量呢？這個(gè)問題在歐美各國(guó)用聲音增益來表達(dá)（EASE或其他聲學(xué)設(shè)計(jì)軟件都采用此參數(shù)）。在我國(guó)和原蘇聯(lián)采用傳聲增益來表達(dá)。

    擴(kuò)聲系統(tǒng)的傳聲增益（或聲音增益）受聲反饋因素限制，不能開到揚(yáng)聲器能夠達(dá)到的最大聲壓級(jí)。

   擴(kuò)聲系統(tǒng)的接通時(shí)，逐漸增大系統(tǒng)放大器的增益，當(dāng)增益遞增大到某一位置時(shí)，揚(yáng)聲器放出的部分聲音通過空間傳播回收到話筒輸入端，此時(shí)話筒輸出端產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，其振幅大小等于或大于原輸入信號(hào)的一個(gè)周期或是它的整數(shù)倍時(shí)，這個(gè)過程可以自己維持下去，即不需要外面的輸入信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生輸出，系統(tǒng)進(jìn)入反饋狀態(tài)（產(chǎn)生系統(tǒng)嘯叫）。擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)入嘯叫的臨界狀態(tài)時(shí)，雖然還示聽到刺耳的嘯叫聲，但系統(tǒng)的頻率特性出現(xiàn)極不規(guī)則的變化，聲音發(fā)生很大畸變。要使系統(tǒng)正常運(yùn)行，系統(tǒng)的增益應(yīng)留有6dB的余量，使它遠(yuǎn)離系統(tǒng)嘯叫（系統(tǒng)自激）的臨界狀態(tài)。于是我們可得到傳聲增益的定義為：

    傳聲增益：擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到最高可用增益時(shí)（臨界增益減去6dB增益余量），在指定的各聽眾位置上測(cè)得的平均聲壓級(jí)與話筒處聲壓級(jí)的dB數(shù)差值。

    聲音增益：系統(tǒng)打開并增大到最高可用增益時(shí)，在指定的各聽眾位置上測(cè)得的平均聲壓級(jí)（dB）減去系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)在相同聽眾位置上測(cè)得的平均聲壓級(jí)dB的差值。,

    上述兩種定義表達(dá)同一個(gè)聲反饋物理現(xiàn)象，它們的區(qū)別僅在于測(cè)量方法的不同和表達(dá)方法不同而已。聲音增益的概念明確，容量理解，說明觀眾區(qū)使用擴(kuò)聲系統(tǒng)和不使用擴(kuò)聲系統(tǒng)可獲得提高的聲壓級(jí)數(shù)值。但在實(shí)際測(cè)量中，如果測(cè)量點(diǎn)離原始聲源較遠(yuǎn)，環(huán)境噪聲又較大時(shí)，很難正確測(cè)出系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)聲源到達(dá)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)。傳聲增益表示觀眾區(qū)的平均的平均聲壓級(jí)與話筒處聲聲壓級(jí)的差值（dB），如果我們知道了話筒處的聲壓，那么馬上就可算出觀眾區(qū)的平均聲壓級(jí)了，例如；通常演講人的嘴巴離話筒0.5m時(shí),話筒處的聲壓級(jí)約為70dB，如果系統(tǒng)的傳聲增益為-6dB，那么可求得觀眾區(qū)的平均聲壓級(jí)為70dB-6dB=64dB,如果還要提高觀眾區(qū)的聲壓級(jí)，則可把話筒靠近講話人的嘴巴，例如把這個(gè)距離從0.5m減小到0.125m(125mm)那么話筒處的聲壓級(jí)可提高到82dB（距離縮短4倍聲壓級(jí)可提高12dB）此時(shí)觀眾區(qū)的平均聲壓級(jí)也可提高到76dB，注意：聲音增益是+dB數(shù)值；傳聲增益則是-dB的數(shù)值，實(shí)際能做到最高的傳聲增益為-6Db。

    系統(tǒng)最大可用的聲音增益Gmax可用下式計(jì)算式

    Gmax=20lgD0-20lgDS+20lgD2-b(dB)

    式中0為講話人到聽眾間的距離，單位為m；

    Ds講話人到話筒間的距離，單位為m；

    D1為揚(yáng)聲器到話筒的距離，單位為m；

    D2為揚(yáng)聲器到聽眾之間的距離，單位為m；

    聲反饋（單個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生一串脈沖）

    從上式中可得出以下結(jié)論：

    1、聲音增益或傳聲增益不依賴講話人的聲壓級(jí)；

    2、縮短講話人與話筒之間的距離DS，可有效提高聲音增益；

    3、增加話筒和揚(yáng)聲器之間的距離D1，可增加聲音增益；

    4、利用強(qiáng)指向性和指向性優(yōu)良的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可提高傳聲增益。

   心形話筒不是可提高更多的聲音增益嗎？在實(shí)際工作過多的依賴指向性話筒和指向性揚(yáng)聲器來提高系統(tǒng)的聲音增益是不明智的，原因是話筒和揚(yáng)聲器的指向特性是隨頻率的變化而變化的，在低頻時(shí)接近無指向性特性。因此大多數(shù)設(shè)計(jì)師利用它們的指向特性可獲得的聲音增益提高不大于6dB。

    室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲音增益除受式

    （4）條件限制和話筒、揚(yáng)聲器指向物性的影響外，還受房間建聲條件。此外在電聲系統(tǒng)中可采用反饋?zhàn)詣?dòng)抑制器把反射最強(qiáng)烈的頻率和振幅最大的房間共振頻率吸收掉，但是吸收的頻率點(diǎn)不超過5~6個(gè)點(diǎn)頻。

    2）聲音清晰度

    聲音清晰度是擴(kuò)聲系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。語言清晰度是評(píng)價(jià)系統(tǒng)可懂度的一種方法。影響語言清晰度的主要因素有：

    1、聲壓級(jí)與背景噪聲聲壓級(jí)的比率2

    良好的聲音清晰度要求語言聲壓級(jí)大于背景噪聲聲壓級(jí)25dB。如果這個(gè)比例在10～15dB時(shí)，清晰度指標(biāo)會(huì)相應(yīng)降低，但還是在允許范圍。背景噪聲來源于室內(nèi)外的環(huán)境噪聲、空調(diào)通風(fēng)噪聲和人群發(fā)出的噪聲等。

    2、混響時(shí)間

    講話速度中等的人，每秒種可以出3～4個(gè)音節(jié)，因此1.5秒更短一些的混響時(shí)間，對(duì)語言清晰度的影響不大。

    3、直達(dá)聲與混響時(shí)間的聲能比

    混響時(shí)間超過1.5秒時(shí)，語言清晰度是混響時(shí)間和直達(dá)聲與混響聲聲能比的函數(shù)關(guān)系。

    3）最大聲壓級(jí)

    擴(kuò)聲系統(tǒng)在最高可用增益狀態(tài)下，饋入揚(yáng)聲器系統(tǒng)的電壓相當(dāng)于設(shè)計(jì)使用功率（或所聲器額定功率）的電壓值，在系統(tǒng)要求的頻率范圍內(nèi)，各測(cè)量點(diǎn)上測(cè)出的各個(gè)1/3倍頻程帶內(nèi)的聲壓級(jí)的平均值.然后再加上6dB的信號(hào)峰值因子就可得到最大的聲壓級(jí)。測(cè)試信號(hào)源為粉紅色噪聲+1/3倍頻程帶通濾波器。

    d定義：廳堂內(nèi)聲場(chǎng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的最大聲壓級(jí):

    以技術(shù)參數(shù)說明系統(tǒng)最大聲壓級(jí)的壓潛力。為防止測(cè)試時(shí)間過長(zhǎng)損壞揚(yáng)聲器系統(tǒng)，揚(yáng)聲器系統(tǒng)的饋入功率可1/n�。╪=2～１０），每測(cè)點(diǎn)的最大聲壓級(jí)可用下式計(jì)算：

    式中：Li為第一個(gè)1/3倍頻程頻帶的聲壓級(jí)

    N為傳輸頻率范圍內(nèi)1/3倍頻程的頻帶數(shù)。