體育場音響系統(tǒng)設(shè)計方案

項目名稱：昌南體育中心體育場專業(yè)音響系統(tǒng)設(shè)計方案 音響系統(tǒng)設(shè)計說明第一章、體育場擴聲系統(tǒng)設(shè)計概述江西省南昌市昌南體育中心體育場專業(yè)音響擴聲系統(tǒng)項目,是集文化傳播、文藝表演、大型演講的現(xiàn)代化多功能體育場所，體現(xiàn)了一個單位的文化綜合水平具有國際性、藝術(shù)性、經(jīng)典性。設(shè)計方根據(jù)業(yè)主提供的設(shè)計圖紙和多次現(xiàn)場實地考察測試，經(jīng)過多項技術(shù)分析和反復(fù)論證，并綜合考慮業(yè)主各方面的應(yīng)用需求及未來發(fā)展，提出了以當(dāng)今世界先進的數(shù)字音頻控制系統(tǒng)為控制中心的現(xiàn)代化演出擴聲系統(tǒng)設(shè)計方案。此套音響擴聲系統(tǒng)具備以下使用功能：1. 滿足舉辦各類大中型體育活動的使用需求；2.滿足中國各類大中型體育活動演出；本方案將結(jié)合電聲技術(shù)設(shè)計的理念，以客觀而完善的設(shè)計全面滿足功能需求，為客戶提供從理念到設(shè)計、工程安裝、售后服務(wù)的專業(yè)化服務(wù)。第二章、多功能廳擴聲系統(tǒng)總體設(shè)計說明一、設(shè)計思想通過對現(xiàn)場實地考察和聲場的測試，經(jīng)過多項技術(shù)分析和反復(fù)論證，并參考國內(nèi)成功案例的設(shè)計方案。綜合各方面的經(jīng)驗，我們確定活動中心的基本設(shè)計理念如下：第一、服務(wù)于“聲音藝術(shù)”的擴聲系統(tǒng)的核心目標，是實現(xiàn)高質(zhì)量聲音重放和還原?；趯θ寺犛X生理及心理特性的研究成果，如何在觀演建筑中讓所有觀眾能獲得“自然”、“真實”、“優(yōu)美”的聽覺藝術(shù)享受是建筑聲學(xué)和電聲學(xué)研究者與設(shè)計者所共同關(guān)注的問題。正是我們設(shè)計所追求的最終目標，在設(shè)計中，充分使用最新聲學(xué)領(lǐng)域中的研究成果和技術(shù)手段，以充分體現(xiàn)現(xiàn)代科技帶給人們的更先進的藝術(shù)享受。第二、新技術(shù)的應(yīng)用讓系統(tǒng)管理和控制變得更“精確”與“簡單”，彰顯“人性化”設(shè)計?？萍疾粩噙M步與發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，供選擇配置的設(shè)備名目繁多，功能各異，在滿足設(shè)計要求的前提下，應(yīng)該使管理者和操作者的工作更簡單可靠。因此，堅持“人性化”設(shè)計是我們的基本設(shè)計理念。第三、系統(tǒng)的設(shè)計及設(shè)備選型配置，要兼顧體育場專業(yè)性要求的基礎(chǔ)上充分滿足多功能的使用需求。在滿足觀眾對藝術(shù)表現(xiàn)品質(zhì)、管理操作者對系統(tǒng)的操控要求的同時，從體育場將來的使用出發(fā)，對系統(tǒng)的構(gòu)成、產(chǎn)品的選型配置均應(yīng)體現(xiàn)出對多種用途的適應(yīng)性。二、設(shè)計原則本活動中心是“一專多用”的專業(yè)多功能應(yīng)用場所，我公司遵循以下原則進行設(shè)計：1) 技術(shù)的先進性首先，由于本項目的影響力和重要性，決定了系統(tǒng)應(yīng)該采用專業(yè)領(lǐng)域先進的、成熟的科學(xué)技術(shù)，主要設(shè)備應(yīng)采用具有當(dāng)今技術(shù)領(lǐng)先水平的、成熟的及國際著名品牌的先進產(chǎn)品，保證系統(tǒng)的技術(shù)在相當(dāng)一段時間內(nèi)的先進性。2) 功能的實用性其次，在方案設(shè)計和設(shè)備的選擇上，應(yīng)注重系統(tǒng)功能的實用性。一切從業(yè)主的要求出發(fā)，一切為業(yè)主的利益著想。先進的技術(shù)應(yīng)當(dāng)有利于提高使用者的工作效率和設(shè)備的使用價值，從而賦予產(chǎn)品以最高的性能價格比。3) 性能的可靠性系統(tǒng)工作的高可靠性是對系統(tǒng)功能強有力的保證，如果沒有高度的可靠性，再好功能的設(shè)備都是可怕的。在這方面，我們不僅有技術(shù)成熟、先進的可靠產(chǎn)品，更有多年豐富的工程設(shè)計和施工經(jīng)驗，因而定能保證整個系統(tǒng)中，各設(shè)備之間、分系統(tǒng)之間的匹配和諧調(diào)工作，使之成為一個穩(wěn)定可靠、經(jīng)久耐用的集成系統(tǒng)。4) 操作的方便性系統(tǒng)的先進性還應(yīng)該體現(xiàn)其操作和維護的方便性，而設(shè)計的合理性是其主要保證：合理的布線和操作設(shè)置、簡潔明確的控制程序和操作界面、全面的操作手冊。5) 設(shè)備的可擴展性當(dāng)今社會發(fā)展日新月異，許多新設(shè)備是隨著社會發(fā)展需要而出現(xiàn)的。因此，必須考慮系統(tǒng)的可擴展性。系統(tǒng)主要設(shè)備可以通過軟件升級方式更新?lián)Q代，可在相當(dāng)長的時間內(nèi)保持技術(shù)不落后。而且通道接口較多，可以隨著應(yīng)用需求的變化而擴展。三、設(shè)計依據(jù)設(shè)計要求：禮堂、多功能廳音響擴聲設(shè)備；有關(guān)國家標準及規(guī)范：1、JGJ57-2000/J67-2001劇場建筑設(shè)計規(guī)范2、GB50371-2006廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范3、GBT495995廳堂擴聲特性的測量方法4、SJ2112-82廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)的構(gòu)造5、GBT1447693客觀評價廳堂語言可懂度“RASTI” 法6、GBJ76-84會議系統(tǒng)電及音頻性能要求7、GB/T14197-93擴聲系統(tǒng)設(shè)備互連用連接器的應(yīng)用8、GB12060-89聲系統(tǒng)設(shè)備一般術(shù)語和計算方法9、GB/14948-94 30MHz-1GHz聲音和電視信號電纜分配系統(tǒng)10、GB50198-93民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范11、GBJ 16-92（95年修訂）建筑設(shè)計防火規(guī)范12、GB/T50314-2000智能建筑設(shè)計標準13、GB/T50311-2000建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)范14、GB/T50312-2000建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范15、GB50259-96電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范16、GB50169-92電氣安裝工程接地裝置施工質(zhì)量驗收規(guī)范17、GBJ 232 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范18、GB 50300 建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準19、GB 50303 建筑電氣安裝工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范20、GB 50057 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范21、GB/T14549/93電能質(zhì)量、公用電網(wǎng)諧波22、GB/T/6/90電纜的耐燃性考核標準23、GB50217/94電纜設(shè)計規(guī)范24、GB50258/96電纜敷設(shè)規(guī)范25、其他國家規(guī)定的與各系統(tǒng)相關(guān)的人身安全、消防的法規(guī)、條例。四、設(shè)計標準本活動中心音響擴聲系統(tǒng)的設(shè)計按照國家有關(guān)標準。 體育場擴聲按照GB 50371-2006 廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中華人民共和國多用途類擴聲系統(tǒng)一級指標：指標一級設(shè)計；具體指標如下：GB50371-2006多用途類擴聲系統(tǒng)一級指標最大聲壓級額定通帶內(nèi)：大于或等于103dB傳輸頻率特性以1006300 Hz的平均聲壓級為106 dB，在此頻帶內(nèi)允許范圍+4-4 dB；50100 Hz和630012500 Hz的允許范圍見圖4.2.2-1穩(wěn)態(tài)聲場不均勻度1000 Hz時小于或等于6 dB；4000 Hz時小于或等于8 dB傳聲增益1256300 Hz的平均值大于或等于 -8 dB系統(tǒng)噪聲NR-20五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)思1、擴聲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般包括：調(diào)音臺、信號處理與分配、功放和揚聲器系統(tǒng)（包括涵蓋方式）幾大部分。2、由于數(shù)字信號處理技術(shù)和通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，擴聲系統(tǒng)已不是封閉、孤立的系統(tǒng)，擴聲系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮與其他系統(tǒng)的統(tǒng)一關(guān)系并為未來新技術(shù)的引入留有空間和兼容性。由于數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)化的擴聲系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今發(fā)展的趨勢，各種系統(tǒng)（如燈光、舞臺機械等的操作和控制）以網(wǎng)絡(luò)化的使用和管理方式（包括遠程維護等）開始普及，所以成熟的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品的運用尤其重要，它為今后系統(tǒng)成功和方便的升級創(chuàng)造了必要條件。這是系統(tǒng)設(shè)計需重點考慮的問題之一。3、為此，我們采用兩種方法來處理這個問題：一是利用模塊化的概念來劃分系統(tǒng)各部分，使得“模塊”升級只與它的輸入和輸出有關(guān)，而與它的內(nèi)部無關(guān)；二是采用當(dāng)前最先進和成熟的高度集成的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字高速處理器，它兼容了當(dāng)前國際音頻和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的所有協(xié)議，外界和它的控制和信號數(shù)據(jù)交換（局域網(wǎng)、以太網(wǎng)或互連網(wǎng)等）極其方便、通用性強，升級方便。六、聲學(xué)環(huán)境要求1、任何環(huán)境下的擴聲系統(tǒng)設(shè)計，聲學(xué)環(huán)境是重要的問題；因此，要使體育館有好的聲場條件，首先就是要做好劇場的建聲設(shè)計，建聲設(shè)計的好壞直接影響整個聲場的效果。在建聲設(shè)計里要有合理的聲場混響時間T60以及合理的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及裝飾材料，擴聲系統(tǒng)設(shè)計只有充分理解并認真、仔細地研究了本場館的建筑聲學(xué)環(huán)境與使用要求之后，從“軟件”入手進行系統(tǒng)設(shè)計，最終給出所需的系統(tǒng)配置。這樣才能保證預(yù)期的使用效果和最經(jīng)濟的資金投入。2、在此方案中，音響擴聲系統(tǒng)通過揚聲器選型、系統(tǒng)組合與布局，使擴聲系統(tǒng)能達到或超過設(shè)計要求的幾項主要技術(shù)指標：擴聲指標達到中華人民共和國國家標準GB50382-2006體育場擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范文藝演出類擴聲一級指標標準： 最大聲壓級：額定通帶內(nèi)平均聲壓級106dB； 傳輸頻率特性：808000Hz的平均聲壓級為0dB，允許44dB，且在40Hz80Hz內(nèi)允許4dB80Hz從4 dB起按3 dB/倍頻程衰減間，800016000Hz內(nèi)允許8000Hz從4dB起按3 dB/倍頻程衰減和從4 dB起按 9 dB/倍頻程衰減間 傳聲增益(dB)：1008000Hz的平均值8dB； 聲場不均勻度(dB)： 80Hz10dB；500 Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz6dB、16000Hz8dB 系統(tǒng)噪聲級：NR20噪聲評價曲線。 失真度：3%（500 Hz、1000Hz）3、語言清晰度和可懂度高，這在多功能廳擴聲中尤為重要。要求全場輔音清晰度損失%（ALCONS）控制在15%以內(nèi)，實現(xiàn)清晰自然的聲音效果。除此之外，為了確保整個系統(tǒng)的實用性、先進性和性能優(yōu)秀，我們還要求做到： 良好的聲像定位性。 整個電聲系統(tǒng)具有足夠大的動態(tài)范圍、低失真。4、應(yīng)用計算機對擴聲系統(tǒng)進行輔助設(shè)計。 第三章、體育場音響擴聲設(shè)計方案一、擴聲系統(tǒng)的構(gòu)成 1.1擴聲形式的確定擴聲系統(tǒng)的重要設(shè)計內(nèi)容是聲場設(shè)計，它涉及到揚聲器系統(tǒng)的覆蓋形式和結(jié)構(gòu)，采用什么樣的結(jié)構(gòu)和方式不僅與聲場是否達到國家有關(guān)規(guī)范有關(guān)，還與擴聲系統(tǒng)的功能和效果密切相關(guān)。揚聲器系統(tǒng)的覆蓋結(jié)構(gòu)和方式主要有以下兩個形式和四個結(jié)構(gòu)：1）兩個形式：集中式：有良好的聲像定位，聲場干涉區(qū)域小；分布式：聲壓比較均勻，但要處理好方位感； 2）四個結(jié)構(gòu)：單通道擴聲：良好的清晰度和方位感，但定位不準確，無立體聲效果；雙通道擴聲：局部區(qū)域具有雙通道立體聲效果，擴聲清晰度相對不理想；三通道擴聲：集中了上述兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，中央通道參與聲像定位使得聲像定位正確，立體效果范圍更大，為調(diào)音師擴展了藝術(shù)再創(chuàng)作空間，是當(dāng)前比較流行的做法；如：SIS系統(tǒng)（三通道空間成像系統(tǒng)）多通道擴聲：在三通道的基礎(chǔ)上增加了多個通道，用于效果和環(huán)繞聲播放，如5.1或7.1聲道的環(huán)繞立體聲節(jié)目的播放。綜觀上述：由于本劇場需實現(xiàn)多種功能，根據(jù)實際使用需求及當(dāng)前國內(nèi)外類似劇場的使用經(jīng)驗，確定向觀眾廳擴聲的主擴聲系統(tǒng)采用多聲道方式,兼顧SIS空間成像立體聲擴聲方式，也就是左、中、右三聲道擴聲方式。觀眾廳的擴聲系統(tǒng)可以實現(xiàn)單聲道擴聲、左右兩聲道擴聲、左中右三聲道擴聲。擴聲系統(tǒng)按聲場覆蓋范圍分類，包括以下子系統(tǒng)：1) 左右主聲道揚聲器系統(tǒng)；2) 主擴聲輔助揚聲器系統(tǒng)；3) 超重低音揚聲器系統(tǒng)；4) 舞臺返送揚聲器系統(tǒng)；5) 觀眾席輔助揚聲器系統(tǒng);1.1.1左右主聲道揚聲器系統(tǒng)左右聲道揚聲器組同樣安裝在音箱橋里面，分別覆蓋左右觀眾席區(qū)域，是整個擴聲系統(tǒng)的主要部分。左右主揚聲器布局設(shè)計n 數(shù)量 左右聲道主揚聲器采用32只雙12寸線性陣列揚聲器n 安裝位置 主席臺口前沿兩側(cè)吊掛安裝。（請參閱音箱布置圖）n 組合形式 每個聲道采用16只線性陣列揚聲器線性吊裝。n 覆蓋特點 覆蓋大部分觀眾區(qū)域,采用左右聲道立體擴聲方式，能有效地降低聲像失真，使觀眾在欣賞表演時獲得更好的聽覺效果。1.1.2 主擴聲輔助揚聲系統(tǒng)由于現(xiàn)場的高超過15m，寬度400m，因此兩側(cè)觀眾席均不在主擴聲揚聲器的直達聲覆蓋區(qū)內(nèi), 為提高整個觀眾席的聲場均勻度同時又起到拉聲像的作用,我們在主擴揚聲器兩側(cè)設(shè)置16只雙12寸線陣補聲音箱，負責(zé)向兩側(cè)的觀眾區(qū)供聲. n 數(shù)量 采用16只雙12寸線陣列揚聲器；n 安裝位置 在主擴音箱的兩側(cè)（詳見）；n 組合形式 8只1組吊掛安裝；n 覆蓋特點 覆蓋近場觀眾區(qū)域,分散擺放方式，有效地降低聲干涉現(xiàn)像，提高擴聲語言清晰度，保證每個監(jiān)聽區(qū)域獲得更好的聽覺效果。1.1.3超重低音揚聲器系統(tǒng)為了擴展低頻下限，使演出時得到更好的效果，應(yīng)設(shè)置超低頻音箱。我們同樣設(shè)計了左右兩組共計16只雙18寸專業(yè)超低音音箱系統(tǒng)，安裝在主擴聲音箱的正下方， 超重低音揚聲器布局設(shè)計n 數(shù)量 采用16只雙18寸超重低音揚聲器；n 安裝位置 流動安裝在主擴聲音箱的正下方；n 組合形式 6只1組流動擺放安裝（2組）；兩只一組流動擺放（2組）；n 覆蓋特點 輻射觀眾席區(qū)和表演區(qū)；在演出時可以增加低頻力度、提供震撼的超低音效果。n 1.1.4 主席臺返送揚聲器系統(tǒng)為確保整個舞臺有均勻的聲場分布，和便于舞臺演出區(qū)每一個演員都能清晰、逼真的監(jiān)聽到演出的實際效果，我們在主席臺另配置4只可流動擴聲揚聲器提供返送聲使用，構(gòu)成一個均勻的主席臺監(jiān)聽聲場。舞臺監(jiān)聽揚聲器布局設(shè)計n 數(shù)量 采用4只單15寸二分頻揚聲器；n 安裝位置 在主席臺口地面流動擺放；n 組合形式 每組1只揚聲器；n 覆蓋特點 覆蓋舞臺區(qū)域,分散擺放方式，有效地降低聲干涉現(xiàn)象，提高擴聲語言清晰度，保證每個監(jiān)聽區(qū)域獲得更好的聽覺效果。1.1.5 觀眾席補聲揚聲器系統(tǒng)考慮到觀眾區(qū)域面積較寬大，并且觀眾席有高低角度區(qū)分，為確保觀眾區(qū)能夠得到均勻的聲場分布，我們在每個觀眾區(qū)正上方配置了號角全頻音箱做為補聲使用，使得現(xiàn)聲空間感進一步加強。補聲揚聲器布局設(shè)計n 數(shù)量 采用20只號角全頻揚聲器；n 安裝位置 2、3、4區(qū)觀眾席正上方均勻吊裝；n 組合形式 每組1只揚聲器；n 覆蓋特點 覆蓋觀眾中后場區(qū)域,有效地降低聲干涉現(xiàn)象，提高擴聲語言清晰度，增加現(xiàn)場空間感，使觀眾區(qū)域有更加好的聽覺效果。1.2、擴聲系統(tǒng)主要設(shè)備構(gòu)成：一個完整的擴聲系統(tǒng)，信號的拾取、混合處理、放大到信號的傳輸控制及功率放大直至聲音的輸出，主要由以下部分組成：1）揚聲器系統(tǒng)：揚聲器是整個音響系統(tǒng)還音的最終環(huán)節(jié)，擴聲的聲壓級、聲場不均勻度、傳輸頻率特性、相位響應(yīng)特性、擴聲覆蓋角度、傳聲增益等重大電聲指標取決于揚聲器的