体育场音响系统设计方案

项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~1~音响系统设计说明第一章、体育场扩声系统设计概述江西省南昌市昌南体育中心体育场专业音响扩声系统项目,是集文化传播、文艺表演、大型演讲的现代化多功能体育场所，体现了一个单位的文化综合水平具有国际性、艺术性、经典性。设计方根据业主提供的设计图纸和多次现场实地考察测试，经过多项技术分析和反复论证，并综合考虑业主各方面的应用需求及未来发展，提出了以当今世界先进的数字音频控制系统为控制中心的现代化演出扩声系统设计方案。此套音响扩声系统具备以下使用功能：1.满足举办各类大中型体育活动的使用需求；2.满足中国各类大中型体育活动演出；本方案将结合电声技术设计的理念，以客观而完善的设计全面满足功能需求，为客户提供从理念到设计、工程安装、售后服务的专业化服务。项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~2~第二章、多功能厅扩声系统总体设计说明一、设计思想通过对现场实地考察和声场的测试，经过多项技术分析和反复论证，并参考国内成功案例的设计方案。综合各方面的经验，我们确定活动中心的基本设计理念如下：第一、服务于“声音艺术”的扩声系统的核心目标，是实现高质量声音重放和还原。基于对人听觉生理及心理特性的研究成果，如何在观演建筑中让所有观众能获得“自然”、“真实”、“优美”的听觉艺术享受是建筑声学和电声学研究者与设计者所共同关注的问题。正是我们设计所追求的最终目标，在设计中，充分使用最新声学领域中的研究成果和技术手段，以充分体现现代科技带给人们的更先进的艺术享受。第二、新技术的应用让系统管理和控制变得更“精确”与“简单”，彰显“人性化”设计。科技不断进步与发展，新技术层出不穷，供选择配置的设备名目繁多，功能各异，在满足设计要求的前提下，应该使管理者和操作者的工作更简单可靠。因此，坚持“人性化”设计是我们的基本设计理念。第三、系统的设计及设备选型配置，要兼顾体育场专业性要求的基础上充分满足多功能的使用需求。在满足观众对艺术表现品质、管理操作者对系统的操控要求的同时，从体育场将来的使用出发，对系统的构成、产品的选型配置均应体现出对多种用途的适应性。二、设计原则本活动中心是“一专多用”的专业多功能应用场所，我公司遵循以下原则进行设计：1)技术的先进性首先，由于本项目的影响力和重要性，决定了系统应该采用专业领域先进的、成熟的科学技术，主要设备应采用具有当今技术领先水平的、成熟的及国际著名品牌的先进产品，保证系统的技术在相当一段时间内的先进性。2)功能的实用性其次，在方案设计和设备的选择上，应注重系统功能的实用性。一切从业主的要求出发，一切为业主的利益着想。先进的技术应当有利于提高使用者的工作效率和设备的使项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~3~用价值，从而赋予产品以最高的性能价格比。3)性能的可靠性系统工作的高可靠性是对系统功能强有力的保证，如果没有高度的可靠性，再好功能的设备都是可怕的。在这方面，我们不仅有技术成熟、先进的可靠产品，更有多年丰富的工程设计和施工经验，因而定能保证整个系统中，各设备之间、分系统之间的匹配和谐调工作，使之成为一个稳定可靠、经久耐用的集成系统。4)操作的方便性系统的先进性还应该体现其操作和维护的方便性，而设计的合理性是其主要保证：合理的布线和操作设置、简洁明确的控制程序和操作界面、全面的操作手册。5)设备的可扩展性当今社会发展日新月异，许多新设备是随着社会发展需要而出现的。因此，必须考虑系统的可扩展性。系统主要设备可以通过软件升级方式更新换代，可在相当长的时间内保持技术不落后。而且通道接口较多，可以随着应用需求的变化而扩展。三、设计依据设计要求：礼堂、多功能厅音响扩声设备；有关国家标准及规范：1、JGJ57-2000/J67-2001《剧场建筑设计规范》2、GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》3、GB／T4959－95《厅堂扩声特性的测量方法》4、SJ2112-82《厅堂扩声系统设备互联的构造》5、GB／T14476－93《客观评价厅堂语言可懂度“RASTI”法》6、GBJ76-84《会议系统电及音频性能要求》7、GB/T14197-93《扩声系统设备互连用连接器的应用》8、GB12060-89《声系统设备一般术语和计算方法》9、GB/14948-94《30MHz-1GHz声音和电视信号电缆分配系统》10、GB50198-93《民用闭路监视电视系统工程技术规范》11、GBJ16-92（95年修订）《建筑设计防火规范》12、GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~4~13、GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》14、GB/T50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》15、GB50259-96《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》16、GB50169-92《电气安装工程接地装置施工质量验收规范》17、GBJ232《电气装置安装工程施工及验收规范》18、GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》19、GB50303《建筑电气安装工程施工质量验收规范》20、GB50057《建筑物防雷设计规范》21、GB/T14549/93电能质量、公用电网谐波22、GB/T126661/6/90电缆的耐燃性考核标准23、GB50217/94电缆设计规范24、GB50258/96电缆敷设规范25、其他国家规定的与各系统相关的人身安全、消防的法规、条例。四、设计标准本活动中心音响扩声系统的设计按照国家有关标准。体育场扩声按照GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中华人民共和国多用途类扩声系统一级指标：指标一级设计；具体指标如下：GB50371-2006多用途类扩声系统一级指标最大声压级额定通带内：大于或等于103dB传输频率特性以100～6300Hz的平均声压级为106dB，在此频带内允许范围+4～-4dB；50～100Hz和6300～12500Hz的允许范围见图4.2.2-1稳态声场不均匀度1000Hz时小于或等于6dB；4000Hz时小于或等于8dB传声增益125～6300Hz的平均值大于或等于-8dB系统噪声NR-20项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~5~五、系统结构构思1、扩声系统的结构一般包括：调音台、信号处理与分配、功放和扬声器系统（包括涵盖方式）几大部分。2、由于数字信号处理技术和通讯网络技术的发展，扩声系统已不是封闭、孤立的系统，扩声系统设计要充分考虑与其他系统的统一关系并为未来新技术的引入留有空间和兼容性。由于数字、网络化的扩声系统已经成为当今发展的趋势，各种系统（如灯光、舞台机械等的操作和控制）以网络化的使用和管理方式（包括远程维护等）开始普及，所以成熟的数字化和网络化产品的运用尤其重要，它为今后系统成功和方便的升级创造了必要条件。这是系统设计需重点考虑的问题之一。3、为此，我们采用两种方法来处理这个问题：一是利用模块化的概念来划分系统各部分，使得“模块”升级只与它的输入和输出有关，而与它的内部无关；二是采用当前最先进和成熟的高度集成的网络化数字高速处理器，它兼容了当前国际音频和网络数据的所有协议，外界和它的控制和信号数据交换（局域网、以太网或互连网等）极其方便、通用性强，升级方便。项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~6~六、声学环境要求1、任何环境下的扩声系统设计，声学环境是重要的问题；因此，要使体育馆有好的声场条件，首先就是要做好剧场的建声设计，建声设计的好坏直接影响整个声场的效果。在建声设计里要有合理的声场混响时间T60以及合理的内部结构及装饰材料，扩声系统设计只有充分理解并认真、仔细地研究了本场馆的建筑声学环境与使用要求之后，从“软件”入手进行系统设计，最终给出所需的系统配置。这样才能保证预期的使用效果和最经济的资金投入。2、在此方案中，音响扩声系统通过扬声器选型、系统组合与布局，使扩声系统能达到或超过设计要求的几项主要技术指标：扩声指标达到中华人民共和国国家标准GB50382-2006《体育场扩声系统设计规范》文艺演出类扩声一级指标标准：最大声压级：额定通带内平均声压级≥106dB；传输频率特性：80～8000Hz的平均声压级为0dB，允许＋4～－4dB，且在40Hz～80Hz内允许＋4dB～80Hz从－4dB起按－3dB/倍频程衰减间，8000～16000Hz内允许8000Hz从＋4dB起按－3dB/倍频程衰减和从－4dB起按－9dB/倍频程衰减间传声增益(dB)：100－8000Hz的平均值≥－8dB；声场不均匀度(dB)：80Hz≤10dB；500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz≤6dB、16000Hz≤8dB系统噪声级：≤NR20噪声评价曲线。失真度：≤3%（500Hz、1000Hz）3、语言清晰度和可懂度高，这在多功能厅扩声中尤为重要。要求全场辅音清晰度损失%（ALCONS）控制在15%以内，实现清晰自然的声音效果。除此之外，为了确保整个系统的实用性、先进性和性能优秀，我们还要求做到：良好的声像定位性。整个电声系统具有足够大的动态范围、低失真。4、应用计算机对扩声系统进行辅助设计。项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~7~第三章、体育场音响扩声设计方案一、扩声系统的构成1.1扩声形式的确定扩声系统的重要设计内容是声场设计，它涉及到扬声器系统的覆盖形式和结构，采用什么样的结构和方式不仅与声场是否达到国家有关规范有关，还与扩声系统的功能和效果密切相关。扬声器系统的覆盖结构和方式主要有以下两个形式和四个结构：1）两个形式：集中式：有良好的声像定位，声场干涉区域小；分布式：声压比较均匀，但要处理好方位感；2）四个结构：单通道扩声：良好的清晰度和方位感，但定位不准确，无立体声效果；双通道扩声：局部区域具有双通道立体声效果，扩声清晰度相对不理想；三通道扩声：集中了上述两种结构的优点，中央通道参与声像定位使得声像定位正确，立体效果范围更大，为调音师扩展了艺术再创作空间，是当前比较流行的做法；如：SIS系统（三通道空间成像系统）多通道扩声：在三通道的基础上增加了多个通道，用于效果和环绕声播放，如5.1或7.1声道的环绕立体声节目的播放。综观上述：由于本剧场需实现多种功能，根据实际使用需求及当前国内外类似剧场的使用经验，确定向观众厅扩声的主扩声系统采用多声道方式,兼顾SIS空间成像立体声扩声方式，也就是左、中、右三声道扩声方式。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。扩声系统按声场覆盖范围分类，包括以下子系统：1)左右主声道扬声器系统；2)主扩声辅助扬声器系统；3)超重低音扬声器系统；4)舞台返送扬声器系统；项目名称：昌南体育中心体育场专业音响系统设计方案~8~5)观众席辅助扬声器系统;1.1.1左右主声道扬声器系统左右声道扬声器组同样安装在音箱桥里面，分别覆盖左右观众席区域，是整个扩声系统的主要部分。左右主扬声器布局设计数量左右声道主扬声器采用32只双12寸线性阵列扬声器安装位置主席台口前沿两侧吊挂安装。（请参阅音箱布置图）组合形式每个声道采用16只线性阵列扬声器线性吊装。覆盖特点覆盖大部分观众区域,采用左右声道立体扩声方式，能有效地降低声像失真，使观众在欣赏表演时获得更好的听觉效果。1.1.2主扩声辅助扬声系统由于现场的高超过15m，宽度400m，因此两侧观众席均不在主扩声扬声器的直达声覆盖区内,为提高整个观众席的声场均匀度同时又起到拉声像的作用,我们在主扩扬声器两侧设置16只双12寸线阵补声音箱，负责向两侧的观众区供声.数量采用16只双12寸线阵列扬声器；安装位置在主扩音箱的两侧（详见）；组合形式8只1组吊挂安装；覆盖特点覆盖近场观众区域,分散摆放方式，有效地降低声干涉现像，提高扩声语言清晰度，保证每个监听区域获得更好的听觉效果。1.1.3超重低音扬声器系统为了扩展低频下限，使演出时得