会议室扩声系统设计说明

会议室音视频系统设计方案说明陕西宏瑞达工贸有限公司音响事业部电话:[phone]电子邮箱：[e-mail]地址：西安市高新区旺座现代城G-804前言随着信息时代的到来，计算机多媒体技术的迅猛发展，网络技术的普遍应用，大到世界各行业特定政府机关、国家政法机关或大型调度中心的建立，小到各工矿企业、技术报告及讲座的进行，对现代视讯展示、数码电声处理、自动化电器处理等组成的多媒体声光像系统的渴望越来越强烈，而传统的模拟电子技术很难满足人们在这方面的要求。近几年迅速崛起多媒体声光像系统技术正在逐步成为适应这一需求的有效途径。为此，我们根据现代大型会议室的实际应用和需求，采用最新的多媒体音视频产品和先进设计手段，提出本系统方案供用户选择和参考。我们此次的设计是根据现大型会议室所提出来有关系统的具体应用需求，结合我们以往同类项目的工作经验，依据现有的国家标准、规范，并参照国际上通用规范进行的。在系统设计过程中，我们按以下的思路进行设计：突出先进性、实用性、可靠性系统特点数字化的高集成度可控制能力多功能的应用性灵活的扩展性完善的售后服务保证体系根据现代大型会议室的功能要求及甲方的具体要求，我们将整个会议室的功能做如下定位：本会议系统是适应现代化视像会议、多媒体演示的需要，集各种数字发言表决系统、投影显示系统、音响扩声系统、中央控制系统等系统应用为一体的多媒体智能电子会议系统。设计系统采用全球领先的会议发言技术、投影技术、音响技术、多媒体信号处理技术、视频会议技术、中央控制技术各套系统设备有机集成为一整体，形成一个领先水平的智能化、网络化、多功能的智能化电子会议室显控环境。此项工程是关于多媒体音视频系统的设计、安装、调试。设计原则是根据其建筑特征等要素用合理的投资去营造一个规格较高的会议讨论氛围。本系统的设计目的就是为了提供满足以上功能实现的活动环境。第一章、方案选用设备清单及预算第二章、系统方案设计一、系统方案的设计依据和设计思路大型会议室音视频系统方案设计的主要思路是：在会议室现有建筑条件下，通过合理的场地布置、严谨灵活的系统设计和最合理的设备选配，确保会议的高质量扩声、在会议室音视频系统均达到国家相关标准严格技术要求的前提下尽可能减少投资，以最合理的投入为客户提供最好的聆听条件，达到资金投入少、设备档次高、系统技术性能完善的目的，完美地表现出现代大型会议室的视听效果。突出先进性、实用性、可靠性系统特点多功能的应用性极易伸张的扩展性完善的售后服务保证体系根据上述标准和甲方技术文件要求，我方进行了设备的合理化配置、计算机辅助声学设计、计算机辅助制图，将本工程项目进行了最合理的优化。设计涉及的计量单位均采用国际单位SI制。设计所涉及的所有设备和材料，除专门规定外，均依照下列标准规范进行设计、制造、检验和试验。中华人民共和国国家行业标准：GB4959-85《厅堂扩声特性测量方法》WH01-93《扩声系统声学特性指标与测量方法》GYJ25-86《厅堂扩声系统声学特性指标》GBJ118-88《民用建筑隔声设计规范》GB/T15381-94《会议系统及其音频性能要求》GB/T4959《厅堂扩声特性测量方法》GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》JGJ/T16-96《民用建筑电气设计规范》GB14197-93《声系统设备互连的优选配接值》GBJ76-84《厅堂混响时间测量规范》GB/T14476-93《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB120206-89《声频设备一般术语和计算方法》以及其它现行的国家和行业一级语言与音乐标准及规范，招标技术要求，招标设计相关图纸和材料表。二、设计指标为了使设计的目标具有可“度量性”，以原广电部GYJ25-86《厅堂扩声系统声学特性指标》我们认为所确定的设计指标，应该为本厅扩声系统的设计将选用国家《语言音乐兼用一级声学特性指标》GYJ25-86厅堂扩声系统声学特性指标最大声压级（空场稳态、准峰值）传输频率特性传声增益声场不均匀度总噪声级音乐扩声系统一级100-6300Hz平均≥103dB100-6300Hz≤±4dB100-6300Hz≥-4dB（戏曲）≥-8dB（音乐）100Hz≤10dB1000Hz-6300Hz≤8dB≤NR25二级125-4000Hz平均≥98dB125-4000Hz≤±4dB125-4000Hz平均≥-8dB1000-4000Hz≤8dB≤NR30语言音乐兼用一级125-4000Hz平均≥98dB125-4000Hz≤±4dB125-4000Hz平均≥-8dB1000-4000Hz≤8dB≤NR30二级2105-4000Hz平均≥93dB2105-4000Hz+4dB、-6dB2105-4000Hz平均≥-12dB1000-4000Hz≤10dB≤NR30语言扩声系统一级2105-4000Hz平均≥90dB2105-4000Hz+4dB、-6dB2105-4000Hz平均≥-12dB1000-4000Hz≤8dB≤NR30二级2105-4000Hz平均≥85dB2105-4000Hz+4dB-10dB2105-4000Hz平均≥-14dB1000-4000Hz≤10dB≤NR25足够的声压级随着现代录音技术的发展以及人们听觉鉴赏水平的提高，要求系统有足够动态余量，以适应不失真还原大动态的音频信号。设计所选用的扬声器功率大，灵敏度高，与之相匹配的功率放大器具有足够的功率储备。经计算完工后的会议室内的声压级应该完全可以达到国家一级厅堂的指标要求。良好的声场均匀度设计中所选的扬声器显然是根据观众区的具体位置和面积，组成“点”声源阵列，有效降低阵列的梳状滤波效应，所选用的扬声器都是恒指向扬声器，有利于语言清晰度的提高，观众区都处于扬声器的覆盖范围内，可以预见声场均匀度是良好的，而通过计算机的模拟运算结果也可证明这一点。平滑的传输频率特性系统中对每路扬声器都进行参量均衡的调整，使其在指向性控制范围内各频率声束宽度变化很小，没有过激点和陷波点，而且在扩声系统中，每路扬声器都连接有一台房间均衡器（在数字音视频处理系统中），能提供足够的手段改善观众厅和荧幕区耦合空间声场对传输频率特性的影响，确保系统的传输频率特性平滑。良好的传声增益系统中的扬声器布置合理，观众区均在主扩声扬声器的覆盖范围，所选用的扬声器采用恒定指向号角，－6dB角外的声能衰减迅速；因此，系统的传声增益要达到设计目标是有保障的。低的系统噪声系统噪声的产生及引入，主要跟设备的档次以及系统配接方法有关。显而易见,在设计中所选的设备均采用了噪声较低的优质产品，系统采用星型接地，因此，若工程做得好,实现指标中所要求的噪声指标也是可得到保证的。系统适应性强，方便扩展通过对设备体系的分析,我们认为在设计过程中除对上述客观可测量指标进行重点考虑外，还可从使用的角度出发，放宽系统的适应性，除可以满足会议扩声要求外，它也可以满足多媒体音乐播放的要求，整个系统有效重放频率宽度为35Hz—18kHz，系统的设备，都保留有足够的扩展空间。可靠性高、技术成熟系统在设计中，在扬声器的最大声压级、功放的功率储备、扬声器的保护、音频处理器的处理能力等环节引入冗余备份的设计理念，功放与扬声器单元的设计处于最佳匹配状态，这种系统整体解决方案，除对音质高保真重放有利外，另一个重要的优势就是大大提高了设备的可靠性。系统操作管理方便三、系统设计原则扩声系统主要以语言扩声为目标，音乐重放扩声为目标，会议扩声为目标。系统设计上要满足室内的观众席处要有适合的响度、均匀度、清晰度和丰满度，不得出现回声、颤动回声和声聚焦等影响音质的缺陷。另外还要满足会议扩声时的丰满度、明亮度及方向感声。先进型原则——采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。实用性原则——能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式。按照实际需要来设计相应的系统，在满足功能要求和技术指标要求的基础上尽量简化设计，坚持实用化，充分满足用户的需要。可扩充性、可维护性原则——要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。工程应有良好的整体视听效果，适当的风格和气派，所有产品应选用国内外正规厂家生产，并附有产品合格证书。经济型原则——在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。高可靠性――采用系统集成设计方式，选用成熟可靠、性能稳定的设备和配件，系统关键部分采用冗余设计，具备一定的容错能力及抗干扰能力，在设备选型、材料采购、施工方案中解决了防静电问题，满足了用户可靠性要求。易操作、易管理原则――提供良好的操作界面，方便用户操作，提高系统自动化管理能力，降低劳动强度。四、有关计算参数引用相关声学计算资料1.已知声波信号频率f＝50Hz，其周期为0.02s。2.已知声波信号频率f＝50Hz，其波长为6.8m。3.已知声波信号波长为0.34m，其频率为1KHz。4.已知声波信号波长为0.34m，其周期为0.001s。5.某功率放大器输入100mw时输出10w，其功率增益是20分贝。6.某电流放大器，输入20mA时输出200mA，其电流增益是20分贝。7.某分频器特性为－6dB/oct表示每倍频程衰减6分贝。8.某滤波器特性为－6dB/oct表示每十倍频程衰减6分贝。9.放大器输出功率的计算式等于（输出电压）平方/负载阻抗。10.放大器信号噪声比的计算式等于20lg（输出信号电压/噪声电压）。11.放大器接8Ω负载时测出输出电压为8v，此时放大器输出功率为8w。12.语音和音乐兼用的厅堂扩声系统2级技术指标要求0.125～4KHz的传声增益为≥－12dB。13.要求距扬声器16m处的直达声扬声压为84dB，在距离扬声器1m处的声扬声压级是108分贝。14.声速C＝340m/s，声波波长λ＝0.034m，声频f＝10KHz。15.声速C＝340m/s，声波波长λ＝0.068m，声频f＝5KHz。引用计算公式：直达声压级计算公式：Lρ=SPL+10logW-20logr主扩声系统必要的声增益（NAG）的计算：NAG（dB）=20logD0－20logEAD主扩声系统应用的声增益（PAG）的计算公式：PAG（dB）=20logD0＋20logD1－20logD2－20logDs－10logNOM－FSM输入电功率的计算公式：EPR=10X其中：X＝〔SPL＋3dB＋（ΔD2－Δrefdist）－（LSENSI参考距离处）〕/10〕临界距离（即混响半径）Dc的计算公式：Dc（m）=K√（Q·V）/T60〕在%ALcons语言可懂度的有关计算：%ALcons＝200·D22·T260/V·Q心理学中人耳的听声曲线图五、扩声系统的设备选配由于电子技术的发展，声系统中电子设备的频率响应与相位响应上的处理已达到很高水平，影响扩声系统还原性能的主要瓶颈是换能器的失真，因此扬声器的选用是决定扩声系统品质的最重要因素。本设计场所是高档会议中心，在扬声器的选择上既要保证声音的还原性能，也要考虑其在国际文化交流中品牌的美誉度和认同度。我们在扬声器选用时，结合采用的扩声形式，根据扬声器的客观指标（频响，指向特性、功率等），以及国际上业界对各品牌扬声器的主观评价，最终选择由三基企业亿达音响与德国KS-VertriebG.B.R.公司合作开发推广的β3（贝塔斯瑞）专业音响产品作为本会议室的扩声扬声器。会议室约880平米其中观众席750平米，主席台130平米.考虑到会议室较大本会议室扩声采用主扩加辅助的方式即：主席台两侧及中间各吊挂安装1只12寸高声压同轴会议全频音箱作为主扩声音箱，同时起拉声相作用，以达到视听一致的效果，和免除中间观众区声压空洞等；观众席两侧壁挂安装8只8寸高声压同轴会议全频音箱起到辅助扩声作用以保障会场每处声压的均匀分布。主席台扩声采用2只8寸有源高声压同轴会议全频音箱满足主席台扩声需求。六、发言