声场设计
众所周知,声学设计包括“建声和电声”两方面的内容,前者主要是提供良好的听音环境,如控制混响时间和音质缺陷,后者是在前者的基础上实现各种目的。对于扩声系统,其根本是声场的设计,下面详细介绍观众厅和舞台表演区在声场设计中具体实施方案。
扩声形式的确定
根据本剧院的实际需要,本方案采用L、C、R三声道加多通道效果声的扩声形式。左中右每个声道均可以独立覆盖全场观众区,每个声道中的每个音箱均可以独立控制。观众厅的扩声系统可以实现单声道扩声、左右两声道扩声、左中右三声道扩声,而现场效果声可以在安装于两侧墙面的音箱实现。
服务于舞台区的返送监听系统采用固定返送与流动返送相结合的扩声形式。
对于表达艺术效果的扩声系统,由于使用灵活多样,表现的艺术形式也不苟一格,所以,对于观众厅的效果声扩声系统采用固定安装的扩声形式,还在可能使用扩声音箱的位置预留接口,可根据表演的需要临时安装扩声音箱。同时,可以利用舞台上的接口流动安装音箱,扩展效果声的音箱通道。
音箱的选型
众所周知, 观演建筑中的视听功能是该建筑最终能否成功的极为关键的环节,剧院音响系统设计及设备选型直接关系到最终的厅堂功能及使用效果。
就厅堂内部的扩声系统而言,最重要的是具有高质量的声音重放。主要包括有:要获得一个均匀的和最小声干涉的扩声声场,良好的语言清晰度和音乐的明晰度等。
要取得高质量的声音重放,一则是要有好的建声环境,合理的混响时间;再则是选用优质的器材,特别是高品质的扬声器系统。因为扬声器系统的选型与布局将直接关系到扩声声场的格局,最终的音质效果和几项重要的扩声系统声学特性指标将直接与此有关。
在此扩声系统设计的音箱选用上,我们严格遵循以下几个重要原则:
体积小、功率大、频率宽;
频率及相位响应平坦,音质优美;
远投音箱的指向性强、Q值高、束宽特性平坦,有良好的声场覆盖;
具有良好的国际品牌认同度
所以我们在该设计方案中采用了LOUTSLINE的音箱系统。该音箱集功放、压缩限幅器、参量均衡器、智能供电系统于一身,同时使用了LOUTSLINE特有专利:“Tru Power”保护技术及相位校正技术。保证系统工作于最佳状态,且稳定性最好。
扬声器的布局
进入20世纪80年代以来,扩声系统的声学特性计算机辅助设计软件出现了许多不同的版本,这些设计软件的发展与应用逐步取代了传统的手工计算,使计算结果更直观,设计效率也得到极大地提高。但是由于不同软件的数学模型及数据库源数据测试方法的差异不可避免地带来了计算结果的偏差。在本次设计中我们采用了MAPP(多用途电声预测程序)进行辅助设计。MAPP是由美国LOUTSLINE电声实验室研发的高精度电声分析工具,其数学模型基于波动声学理论而建立,通过输入1°和1/36倍频程的扬声器消声室测试数据进行复杂的运算,并在工程设计和真实声场中通过大量实验进行验证,不断修正数学模型而进一步完善的。
我们利用MAPP声学预测程序,通过国际互联网连线美国LOUTSLINE工厂的超级运算服务器,对扩声声场进行模拟论证。
观众席主扩声扬声器系统
正是基于MAPP模拟分析,我们选用三只LOUTSLINE宽角度高Q值全频扬声器CQ-1(频率响应±4dB 40Hz-18Hz,在1M远处最大声压级136dB,80度水平,40度垂直覆盖)作为左中右声道的二层眺台及一层后场覆盖音箱,选用三只宽角度全频扬声器UPA-1P(频率响应:60Hz-18kHz,在1M处最大声压级133 dB,100度水平,40度垂直覆盖)作为中前场区扩声音箱,选用六只小型扬声器MM-4(频率响应120Hz-18kHz,最大声压级在1米远为112.5dB,覆盖角水平80°(3kHz-14kHz±10°),120°(低于2kHz) 垂直80°(3kHz-14kHz±10°),120°(低于2kHz))作为台唇补声音箱。
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