湯霖　汪蘭　陳曉兵　黃金晶

摘 要：在多媒體報告廳的功能從單一走向多元化的今日，“一廳多用”正成為專業(yè)人士對多媒體報告廳設計和建設的新理念。通過對多媒體報告廳擴聲系統(tǒng)的建聲設計和電聲設計，以及擴聲設備的選配和實現(xiàn)等方面進行深入研究，從而探討如何提升該廳堂的擴聲效果。

關鍵詞：擴聲系統(tǒng) 擴聲效果 建聲設計 電聲設計

中圖分類號：TU112 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）005-039-02

隨著現(xiàn)代科技的進步與社會的發(fā)展，人們開始對多媒體報告廳的需求也逐漸的從單一的講座交流，學術討論提高到兼做語言聽聞和音樂欣賞，滿足小型演出以及電影的放映之用，“一廳多用”正成為專業(yè)人士對多媒體報告廳設計和建設的理念。由此多媒體報告廳的擴聲也從原來僅滿足語言清晰度的要求朝著多功能、多元化方向發(fā)展來適應和配合新技術的功能實現(xiàn)，所以加強對多媒體報告廳擴聲效果的研究也變的十分的必要。本文依照擴聲系統(tǒng)設計的基本要求即多媒體報告廳擴聲系統(tǒng)設計需要具備良好的清晰度和可懂度，符合國家相關的聲場標準、聲像一致、音質(zhì)和音色良好，對多媒體報告廳的建聲設計和電聲設計，以及擴聲設備的實現(xiàn)進行深入研究探討，從而提升廳堂擴聲效果。

1 通過合理的建聲設計提高多媒體報告廳的擴聲效果

1.1 對建筑結(jié)構的合理設計和隔音處理來提高聲音的擴散和傳播

廳堂的建筑聲學設計是非常重要的，合理的建聲設計能夠幫助聲音很好地擴散和有效地傳播。建聲效果好的廳堂應該是混響合理，聲音擴散良好，并且沒有聲聚集，沒有振動噪聲，沒有聲陰影區(qū)等。所以決定音質(zhì)的主要元素之一就是建筑的結(jié)構，不合理的長寬高比例容易產(chǎn)生駐波，不合理的建筑間隔，會產(chǎn)生聲陰影區(qū)，凹面墻體產(chǎn)生聲聚集現(xiàn)象，太多的門窗容易產(chǎn)生室內(nèi)外聲音干擾等問題。為了解決這些問題，首先進行必要的建筑改造再進行隔聲處理，改變建筑結(jié)構比例或進行隔聲處理，這樣就可以減少或消除駐波產(chǎn)生。門窗加固，密封和隔聲處理，可以減少振動噪聲和場內(nèi)外竄音問題。凹面墻體產(chǎn)生聲聚集現(xiàn)象可以通過安裝半圓柱體裝飾物來減少。為降低工程造價常采用懸掛窗簾和門簾、門窗加裝隔音玻璃、加厚間隔墻體、安裝吸音板等方法進行隔聲處理，可得到較為理想的效果。

1.2 提高混響效果

混響是廳堂音質(zhì)最明顯的一個特征。當室內(nèi)一個聲源突然停止后，大家都會覺察到聲音并不會立刻終止，而仍然可以聽到它逐漸減弱的殘余聲響。這是由于很多反射聲在聲源中止后陸續(xù)到達聽者所致。在此衰變過程中，聲能密度大致上隨時間作指數(shù)式衰減。美國人Sabine（賽賓）于1898年提出，聲音在達到穩(wěn)態(tài)后突然停止聲源，其平均聲能密度自原始值衰變到百萬分之一也就是60dB所需時間稱之為混響時間T60。因其與主觀印象關系明確，又可算可測，成為百年來音質(zhì)設計中最為重要的參量，混響時間過長，聲音則渾濁不清；混響時間過短，聲音則太輕太干。那么以語言節(jié)目為主的廳堂，混響時間應適當短從而來提高語言可懂度，所以只有混響時間較短，表明以直達聲、50ms以內(nèi)的早期反射聲為主，可提高語言清晰度；用于音樂演出時可適當長些，這個時候通常是通過增加一點人工混響的修飾以增加音樂豐滿度，但一定要掌握好“度”?；祉憰r間的控制關鍵是利用相應的計算以及對裝飾結(jié)構的設置和材料的選取，通過這些才可以達到預期的混響效果。不同的性質(zhì)和不同要求的各個類型的廳堂有著相應的混響時間推薦值，按照推薦時間和實際情況進行比較和調(diào)整，就可以得到滿意的實際混響效果。

1.3 結(jié)合混響頻率特性來進行建聲設計

混響時間的大小值只是表面上的滿足，混響時間的頻率特性才是起到實質(zhì)性的作用，混響時間和混響時間特性兩者之間存在著很大的關聯(lián)，如圖1所示。對于語言擴聲系統(tǒng)，我們提倡的是低頻不上升的混響時間頻率特性，并應該盡可能在63～4000Hz范圍內(nèi)低頻不上升，減少低頻的掩蔽效應，如此一來就可以大大提高語言可懂度和語言清晰度。根據(jù)這些特性建造一個良好的聽音環(huán)境，我們就是要通過多媒體報告廳各個墻面合理布置吸聲材料來實現(xiàn)，應該嚴格遵照“前場反射、中場擴散、后場吸聲、頂棚強吸、門窗隔音”的建聲裝修基本原則展開設計工作。

2 針對多媒體報告廳的聲場特性進行電聲設計來提高廳堂擴聲效果

2.1 音箱的選配

音箱是擴聲系統(tǒng)中選配的重點和關鍵，也應是系統(tǒng)中投入最大的設備，音箱質(zhì)量的好壞決定了系統(tǒng)音質(zhì)的優(yōu)劣。音箱的技術指標有靈敏度、額定功率、頻率響應等，這些技術指標在選配時應注意，總的來說我們原則上選取高P值（頻帶寬、靈敏度高、功率大）的和N少的揚聲器擴聲方案。靈敏度主要反映音箱的電聲轉(zhuǎn)換能力，在達到同樣聲壓級的條件下，靈敏度低的音箱時需要功放的功率大，靈敏度和額定功率都是擴聲系統(tǒng)能否達到特性指標中最大聲壓級要求的關鍵。音箱頻率響應指標應注意除了要了解頻響寬度外，還應了解這個寬度上存在多少分貝的誤差標準。

2.2 根據(jù)聲場特性合理布置音箱

報告廳的聲場擴聲一般情況下具有以下幾個特點：（1）聲像一般不移動。（2）除多通道媒體資料播放和多通道遠程視頻信號以及多通道音樂擴聲外，大部分以語言擴聲為主，這樣，通常情況下可以使用比多通道語言清晰度更高的單通道擴聲方式。

針對報告廳的上述特點，并根據(jù)其房間結(jié)構及使用需求合理地布置音箱，使其能夠覆蓋整個會場，滿足語言清晰、音樂豐滿、聲場均勻的要求。揚聲器系統(tǒng)的投射可以由兩部分組成：（1）以語言為主的單點中央單通道擴聲模式，并輔以左右拉聲像音箱組成高質(zhì)量的擴聲系統(tǒng)，它有很好的聲像定位和比多通道更高的語言清晰度。（2）以媒體和音樂信號的多聲道擴聲模式，并輔以左右拉聲像音箱組成的多聲道擴聲系統(tǒng)（如雙聲道或5.1多聲道）。

2.3 雙聲道擴聲系統(tǒng)構成的實現(xiàn)

用數(shù)字處理器進行系統(tǒng)構成的實現(xiàn)，把數(shù)字處理器進行預置，設計成3種擴聲模式：語言、音樂（ 雙聲道模式） 和混合模式，它適合3種不同擴聲情況，操作員只要在處理器面板上選擇模式就可以了（或使用計算機軟件控制來選擇）。雖然多媒體報告廳的擴聲系統(tǒng)中大部分以語言擴聲為主，并且通常情況下可以使用比多通道語言清晰度更高的單通道擴聲方式。但是雙聲道擴聲系統(tǒng)的設計符合多媒體報告廳“一廳多用”的設計理念，并通過系統(tǒng)構成設計的實現(xiàn)，既達到了擴聲系統(tǒng)設計的基本要求，也符合多媒體報告廳使用功能上多元化發(fā)展的需求。

3 正確選配電聲設備才能提升廳堂擴聲效果。

在廳堂擴聲中，沒有正確的電聲設備的設計和選配將會出現(xiàn)擴聲不均勻，不清晰，并容易出現(xiàn)聲反饋現(xiàn)象等擴聲缺陷，所以要根據(jù)其房間結(jié)構及使用需求合理選配電聲設備，使其能夠覆蓋整個會場，并且滿足語言清晰、聲場均勻的要求。

（1）音箱的選配：音箱是擴聲系統(tǒng)中選配的重點，也應是系統(tǒng)中投資最大的設備，音箱質(zhì)量的好壞決定了系統(tǒng)音質(zhì)的優(yōu)劣。音箱的技術指標有靈敏度、額定功率、頻率響應等，這些技術指標在選配時應注意。其次應明確使用需求，確保音箱配置的合理性。比如在一個混響時間較長的多功能廳內(nèi)，要想達到語言清晰的要求：1）主音箱要選用指向性因數(shù)高的音箱；2）適當?shù)卦谟^眾后區(qū)增設補聲音箱，增加直達聲。所以音箱的選型要因地制宜，設備的選用要遵循適用性原則。

（2）功放的選配：在選配功放時，應注意功放與音箱的功率匹配、阻尼系數(shù)匹配和阻抗匹配。在功率匹配時，功放的額定功率應為音箱額定功率的1.5～2倍為好，這樣保證功放有足夠的功率余量，使其在播放大動態(tài)的信號時聲音不失真，從而提高信號的動態(tài)范圍。阻尼系數(shù)匹配則要求功放的輸出內(nèi)阻要足夠小，使功放給予音箱的電阻尼程度強，這樣音箱做電聲轉(zhuǎn)換時的瞬態(tài)特性就好。阻抗匹配主要注意音箱在串、并聯(lián)后阻抗不能太小，如阻抗太小則容易損壞功放。

（3）在核心控制設備上，如數(shù)字媒體矩陣，內(nèi)置有多種數(shù)字處理模塊（如均衡器、壓限器、路由器、矩陣、效果器、反饋抑制器等），既簡化了系統(tǒng)，也使系統(tǒng)調(diào)整更加便捷，操作也更方便。除此之外，在重視設備質(zhì)量的前提下，還要注意設備之間的配套關系，關鍵設備應選擇同一品牌的系列產(chǎn)品，使其具有互補性。并且重要項目還應有保護措施，出現(xiàn)故障后應有應急能力，通過備份、旁路、跳線等手段讓系統(tǒng)維持基本工作狀態(tài)。

4 進行系統(tǒng)調(diào)試。

系統(tǒng)調(diào)試是最后一道“關卡”也是最后一道“工序”，如果這道程序不過硬，前面的工作將前功盡棄，功虧一簣。所以這道工序上需要工程師具有良好的聽覺反應以及豐富的聲學知識和調(diào)試經(jīng)驗。首先要對聲場環(huán)境進行一次測量，其中包括建聲測量（主要是混響時間）和電聲測量（標準中規(guī)定指標），然后根據(jù)測量參數(shù)來對媒體矩陣進行參數(shù)調(diào)整。最后通過反復的視聽和調(diào)試，做到精益求精，最終提升整個擴聲系統(tǒng)的擴聲效果，發(fā)揮其最佳的功效。

（基金項目：本文為浙江傳媒學院校級課題“ZC12XJ041”的階段性成果）

參考文獻：

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[3] 顧克明.會場系統(tǒng)需要高語言清晰度[J].智能建筑，2011（9）.