第8章 扩声系统设计 现代音响与调音技术 教学课件.pptVIP

第8章 扩声系统设计 8.1 扩声系统设计概要 8.2 音乐厅、剧院扩声系统 8.3 歌舞厅、Disco厅扩声系统 8.4 背景音乐系统 8.1 扩声系统设计概要 8.1.1 室内扩声系统的功率要求 扩声系统的输出功率取决于房间的体积、墙壁、地板、天花板的声学特性，平均噪声电平，系统和重放节目的频率范围以及扬声器系统的效率等许多因素。对其进行精确设计是一件相当复杂的工作，一般是很难做到的。这里仅简单介绍利用图表或近似公式对功率进行估算的简易方法。 1.用曲线图决定放大器的功率 图8―1所示的曲线可用来粗略估算在不同体积房间扩声时对放大器功率的要求。 图中，曲线A适用于采用高效率号筒式扬声器的低噪声语言扩音；如果噪声电平高而又使用号筒式扬声器，则曲线B适用；曲线B也适用于使用纸盒式扬声器而电平不高的场合；当噪电平较高且使用纸盒式扬声器时，用曲线C；噪声电平低时，曲线C也适用于一般的音乐扩声；对于音质要求较高以及范围大的扩声，则选用曲线D。 2.用近似公式估算功率 对不同体积的房间，要得到高质量的重放声场，需要有约96dB有效峰值的声压级(重放声场的动态范围约60dB)。利用下式可估算出扬声器系统发射的声功率： 式中：W是以有效峰值声压为单位的发射声功率，V是以立方米为单位的房间体积。上式是根据0.4s左右的混响时间来近似推算的。 例如：为了在62m+3的房间里重放声场达到96dB的有效峰值声压级，重放出60dB动态范围的音乐信号，需要约100mW的声功率。如果扬声器系统效率为1%(一般扬声器系统的效率约为0.2%~1%)，为了避免有效峰值被衰减，则至少需要10W的放大器功率；若是立体声系统，则左右声道中每一声道需要5W的电功率。但是两通道中的信号和功率对于立体声信号来说是不相同的，所以每个声道至少应有7.5W的电功率。在实际应用中，为了保证不削波， 每一通道应使用10~15W的功率放大器。如果希望得到100dB的有效峰值声压级，所需要功率应为上述功率的2.5倍。而且扬声器系统的额定功率要与之相适应。如果扬声器系统的效率为0.5%，则上述功率还应提高一倍。 必须指出，利用上述两种方法估算的扩声系统功率，仅仅是满足使人能基本听清楚这个最低要求所需的功率值。对于现代音响扩声系统，要求其能应付音乐高潮到来时的峰值， 以避免对瞬时峰值的削波而造成瞬态互调失真，因此在设计扩声系统时要有更大的功率容量，这是必须要考虑的。特别是歌舞厅(尤其是Disco舞厅)等娱乐场所。由于其背景噪声较大，另一方面人们要求有更强劲的音响效果，因此要求扩声系统功率在上述估算基础上必须大幅度增加。 实际上，在设计扩声系统的功率容量时，音响技术人员习惯于将厅堂的三维空间简化为二维空间，即按厅堂的面积来估算功率容量。根据经验，按照有效峰值声压级的要求，一般每平方米选取3W~5W的电功率(即扬声器系统的连续功率，纯低音音箱功率不计在内)。对音乐厅、剧院等专业演出场所，背景噪声较低，要求96dB有效峰值声压级，通常取下限即可；对歌舞厅等场所，背景噪声较大，且要有较强的音响效果， 要求有105dB有效声压级，但由于其高度有限(高度尺寸小于宽度尺寸)，也可按3W或略大设计。对于高度较大的歌舞厅应适当增加功率；对Disco舞厅，因为要有强劲的动感效果，因此要求有110dB以上的有效峰值和声压级。通常其功率容量要在上述基础上加倍。应取到6~10W/m2左右。对于高度较低的Disco舞厅可适当减小功率容量。 8.1.2音响设备的选择 目前市场上流行的专业音响设备的品牌很多，而且各种品牌也有不同的档次。其价格差异也较大。在对设备进行选择时，可根据需要及经济条件来决定。 1.音箱和功率放大器的选择 在进行扩声系统设计时，首先要根据扩声系统的功率容量来决定所用音箱的总功率，然后将总功率按比例分配到主扩声通道和辅助扩声通道的左、右两个声道(体积较小的厅堂可设计一个辅助扩声通道，体积大的且较长的厅堂可设计两个或两个以上的辅助扩声通道)， 从而确定音箱的数量。通常，所选主扩声通道音箱的功率应适当大于辅助扩声通道音箱的功率。如果需要，还可在主扩声通道配一对纯低音音箱(Disco舞厅还应在辅助扩声通道适当选用纯低音音箱)