深圳紅嶺劇院擴聲系統設計案例 ——深圳紅嶺劇院擴聲系統設計案例

　　深圳紅嶺劇院座落于風(fēng)景優(yōu)美的深圳市中心區安托山風(fēng)景區。劇院功能定位為滿(mǎn)足大型會(huì )議、中型文藝會(huì )演和綜藝娛樂(lè )活動(dòng)的需要，整個(gè)劇院演出系統設計考慮了舞臺燈光、擴聲、內通、會(huì )議系統、投影系統、舞臺機械及幕布系統工程，本文將詳細介紹劇院擴聲系統設計的理念。

　　1、設計概述

　　1.1 功能和要點(diǎn)

　　由于劇院功能定位為滿(mǎn)足大型會(huì )議、中型文藝會(huì )演和綜藝娛樂(lè )活動(dòng)，需要在舞臺演出時(shí)擁有良好的音樂(lè )回放效果，保障集會(huì )類(lèi)會(huì )議擴聲時(shí)優(yōu)良的語(yǔ)言清晰度，同時(shí)系統還應具備實(shí)時(shí)記錄和提供音頻轉播信號等能力。

　　1.2 主要設計依據

　　GB/50371—2006 『廳堂擴聲系統設計規范』

　　GB/50356—2005 『劇場(chǎng)、電影院和多用途禮堂聲學(xué)設計規范』

　　GB 4959-95 『廳堂擴聲特性測量方法』

　　GBJ 76-84 『廳堂混響時(shí)間測量方法』

　　JGJ/T16-92 『民用建筑電器設計規范』

　　GBJ 16-92(95年修訂)『建筑設計防火規范』

　　GB/T 14197-93 『聲系統設備互連的優(yōu)選配接值』

　　1.3 設計指標

　　我們設計時(shí)按照中華人民共和國行業(yè)標準GB50371-2006 【廳堂擴聲系統設計規范】文藝演出類(lèi)擴聲系統聲學(xué)特性指標(音樂(lè )類(lèi))一級標準并結合劇院實(shí)際情況擬定以下擴聲系統指標：

　　最大聲壓級：≥106dB

　　傳輸頻率特性：以80～8000Hz平均聲壓級為0dB，在此頻帶內允許+4～-4dB的變化，附圖

　　穩態(tài)聲場(chǎng)不均勻度：≤10dB(100Hz)、≤6dB(1000Hz)、≤8 dB(8000Hz)

　　傳聲增益：≥-8dB(100Hz～8000Hz)

　　系統噪聲：≤NR20

　　1.4 基本設計理念

　　根據對國內外新建、改建專(zhuān)業(yè)廳堂的調查，并參考劇院建筑裝飾的實(shí)際情況，我們確定整個(gè)系統的基本設計理念如下：

　　理念一：服務(wù)于“聲音藝術(shù)”的音響系統設計的核心目標，是實(shí)現高質(zhì)量聲音重放和還原。采用最新聲學(xué)領(lǐng)域中的研究成果及技術(shù)手段，以充分體現現代科技帶給人們更先進(jìn)的藝術(shù)享受。

　　理念二：新技術(shù)的應用使系統管理與控制變得更“精確”與“簡(jiǎn)單”，使管理者和操作者的工作更簡(jiǎn)單，彰顯“人性化”設計。

　　理念三：采用國際國內文藝演出類(lèi)擴聲領(lǐng)域中認同度高的主流產(chǎn)品，提高設備的認同度與利用率，以保證設計理念通過(guò)設備性能和最終效果得到完美體現。

　　2、系統設計

　　2.1 音源設備配置

　　配置足夠數量的專(zhuān)業(yè)廣播級CD播放機、DVD機、MD錄播機、盒式卡帶錄音座。滿(mǎn)足音樂(lè )、語(yǔ)言信號的重放要求，以及演出實(shí)況的錄音要求。

　　2.2 拾音系統配置

　　在有線(xiàn)會(huì )議系統方面，我們配置了鵝頸會(huì )議話(huà)筒系統;舞臺樂(lè )器和樂(lè )隊合唱方面，配置了大膜片電容合唱話(huà)筒和小膜片電容樂(lè )器拾音話(huà)筒;在流動(dòng)拾音系統方面，配備了手持、領(lǐng)夾和頭戴無(wú)線(xiàn)話(huà)筒系統，并配備了相應的天線(xiàn)分配器和指向型天線(xiàn)，為整個(gè)劇場(chǎng)觀(guān)眾席和舞臺可能用到的區域進(jìn)行會(huì )議或文藝活動(dòng)的拾音進(jìn)行較為完善的解決。

　　2.3 調音系統配置

　　在音頻系統中，以Soundcraft 40路8編組調音臺GB8-40(RW5697)為中心，配置各種信號源設備和聲頻處理、輸出設備。調音臺既能創(chuàng )作立體聲、美化聲音，又可以抑制噪聲、控制音量，是音響工作者進(jìn)行藝術(shù)再創(chuàng )造的主要工具，是專(zhuān)業(yè)音頻系統的“心臟”。

　　2.4 數字矩陣處理器系統配置

　　MMPA1616媒體矩陣是一個(gè)完全可自由設計的音頻處理和控制系統，可提供高達16路輸入16路輸出的矩陣及音頻處理功能。每個(gè)輸入和輸出都有獨立的DSP處理器，所有的編程都可在PC平臺上通過(guò)軟件完成。

　　無(wú)論是為公司會(huì )議室、飯店、法庭、禮堂、需左/中/右設置的劇院、體育場(chǎng)、體育館、廳堂或會(huì )議中心設計還是安裝音頻系統，MMPA1616都可在需要進(jìn)行信號處理的輸入/輸出矩陣的任何分區系統滿(mǎn)足你的要求。

　　內部信號處理系統包括前置放大、增益和限幅器、延時(shí)、均衡濾波器、分頻器、噪聲門(mén)、高通濾波器/低通濾波器、電平控制器。輸入可以設置到任意輸出的路由，以及任意輸入到輸出設為靜音而不影響真實(shí)的輸入設置。高通濾波器/低通濾波器模塊包括貝塞爾、巴特沃斯和林克威茲-瑞利濾波器，斜率為12dB/Oct、18 dB/Oct、24 dB/Oct、和48 dB/Oct。

　　2.5 音箱和功率放大器系統配置

　　擴聲系統在保證能夠提供符合國家技術(shù)標準要求的聲壓級、傳聲增益、聲場(chǎng)不均勻度的客觀(guān)指標下，還力求體現有合適的響度。中高頻層次分明，清澈嘹亮;中音渾厚有力，優(yōu)美動(dòng)聽(tīng);低音豐滿(mǎn)柔和有彈性、有力度的主觀(guān)效果。而要達到這一效果，在整個(gè)擴聲系統中，音箱是第一位的。

　　劇院的音箱選型中設計采用了DESFINE迪斯公司的音箱，迪斯音箱的音質(zhì)優(yōu)良，造型高雅，廣泛用于世界各大體育場(chǎng)、體育館、報告廳、多功能廳、中高檔會(huì )所和俱樂(lè )部。

　　DESFINE迪斯音箱有著(zhù)精準的聲音表現和新一代先進(jìn)的高清晰度、靈敏度揚聲器，其設計突出優(yōu)點(diǎn)有：1)線(xiàn)性聲學(xué)和電子相位頻響;2)減少諧波失真;3)增大功率輸出和變壓器速度;4)揚聲器像一個(gè)低音單元，在低頻、高頻中部范圍，在分頻器頻率上產(chǎn)生令人毫無(wú)察覺(jué)的轉變;5)高、中、低頻的特殊布局;6)高精密度的電子相位控制;7)過(guò)熱、過(guò)載多重系統穩定解決方案;8)無(wú)源冷卻系統減少了對電路進(jìn)行維護的周期;9)靈活的控制特性。

　　所有DESFINE迪斯揚聲器單元都經(jīng)過(guò)極其嚴格的品質(zhì)測試和各種惡劣使用環(huán)境的測試，確保每一件產(chǎn)品能為客戶(hù)提供最可靠及最高素質(zhì)的聲音內在表現。

　　DESFINE迪斯音箱向所有用戶(hù)承諾DESFINE揚聲器單元五年保用，以確保每一位客戶(hù)的利益，這在音響行業(yè)內也是極為罕見(jiàn)的。

　　針對建筑結構特點(diǎn)，我們認為優(yōu)秀的揚聲器單元除了能向觀(guān)眾提供高品質(zhì)的音色外，還必須與建筑風(fēng)格相協(xié)調，能保證建筑的整體美，對該戶(hù)外演出場(chǎng)所而言，音箱的外形和重量直接影響到整個(gè)建筑物的結構。

　　DESFINE音箱在劇院和各種多功能廳類(lèi)廳堂得到了廣泛使用和認可，例如素有“三鄉寶地”美譽(yù)天門(mén)市的天門(mén)劇院，擁有固定座席1500座，工程驗收后成功舉辦了天門(mén)市“第七屆黃梅戲藝術(shù)節”等大型文藝活動(dòng);因盛產(chǎn)金而以蒙古語(yǔ)意“金子”得名的阿勒泰市的阿勒泰劇院，擁有觀(guān)眾席1200座，工程竣工后，成功舉辦了阿勒泰農十師“春之湖”文藝表演等數十場(chǎng)大型綜合文藝演出活動(dòng);1200座的肇東劇院的成功應用，為熱衷于電影、二人轉、話(huà)劇、戲曲及日臻豐富的各類(lèi)大型演出和文化活動(dòng)的黑龍江人民搭建了絕佳的展示平臺;廣西北海人民劇場(chǎng)位于中國歷史上“海上絲綢之路”的始發(fā)站，工程驗收合格后，成功舉辦了耗資600萬(wàn)、歷時(shí)3年打造完成的北海市文化品牌舞劇《碧海絲路》，為突出展現北海深厚的人文藝術(shù)底蘊打造了一個(gè)核心平臺;深圳大浪劇院，工程竣工后，成功舉辦了“紀念改革開(kāi)放三十年暨演出季開(kāi)幕式文藝演出”、“羊臺山藝術(shù)團專(zhuān)場(chǎng)演出”等大型文藝演出活動(dòng);武漢國際會(huì )展中心劇院是一座多功能型演出場(chǎng)所，項目完工后，曾先后接待了多次國際、國內大型會(huì )議和文藝類(lèi)活動(dòng)，其應用效果得到了觀(guān)眾及使用方的高度評價(jià);還有四川省內江廣電中心演播廳、廣東烏沙影劇院、廣西橫縣劇院、遼寧省省委黨校劇院、新疆哈巴河文體中心劇院、廣東省湛江檢察院劇院、深圳南山外國語(yǔ)學(xué)校劇院、山東工商學(xué)院藝術(shù)中心劇院、湖北省孝感劇院、武漢科技學(xué)院劇院、沈陽(yáng)工程學(xué)院劇院、深圳市教苑中學(xué)劇院、武漢工程大學(xué)劇院等等。

　　在功率放大器的配置方面，選擇了與DESFINE迪斯音箱完美搭配的DESFINE迪斯MB系列功率放大器。MB系列是不同與DESFINE以往的普通音頻放大器，是先進(jìn)的開(kāi)關(guān)電源功放，它采用了3級H類(lèi)功放電路，有非常高的8Ω/4Ω整機工作效率。它還有非常高的開(kāi)關(guān)電源功率密度，在2U標準機箱空間里能輸出4.3KW的連續正弦波功率。該系列的電源有著(zhù)精密的保護功能，對于過(guò)流、電源短路、超溫都有非常好的解決作用，且電源的保護與恢復都是自動(dòng)控制，不會(huì )令聲音產(chǎn)生突變，同時(shí)大大降低了開(kāi)關(guān)管燒毀的機會(huì )。該系列還采用輸出晶體管直接與散熱器連接的安裝方式，降低熱阻，提高晶體管的使用壽命。

　　3、聲場(chǎng)設計說(shuō)明

　　3.1 擴聲方式

　　采用相對集中式安裝，分區式供聲方式：即音箱集中安裝于舞臺口四周，不同觀(guān)眾席區域均有針對性音箱進(jìn)行供聲。這樣的好處兼具了集中式和分散式的優(yōu)點(diǎn)，聲像感一致而且容易進(jìn)行分區控制，并且音箱的吊裝點(diǎn)和使用數量相對較少，減輕了多音箱之間的干擾現象，而且系統構成相對簡(jiǎn)單明了。其主要特點(diǎn)是： 一是由于相對集中式音箱布置，等于所有的音箱系統都安裝于舞臺口四周位置，使信號線(xiàn)纜敷設和音箱系統安裝變得更為簡(jiǎn)便;

　　二是相對集中式的音箱布置方式使整個(gè)劇院內觀(guān)眾看臺區聽(tīng)音時(shí)聲像感覺(jué)一致，即從同一個(gè)方向、同一個(gè)位置到達觀(guān)眾席，聲像感從舞臺中央過(guò)來(lái)，使觀(guān)眾席的聲像統一，現場(chǎng)感更好;

　　三是雖為相對集中式安裝，但由于音箱是分別針對各個(gè)區域進(jìn)行聲學(xué)投射覆蓋，在此點(diǎn)上又具備分區式供聲布置的優(yōu)點(diǎn)，容易進(jìn)行系統的分區控制管理，實(shí)現靈活控制的區域擴聲功能。

　　3.2 聲場(chǎng)布置

　　3.2.1舞臺兩側主擴聲系統

　　舞臺兩側主擴聲系統設計采用了4只雙15″二路全頻揚聲器DS9625和4只雙18″超低頻揚聲器DQ7636。

　　舞臺兩側主擴聲揚聲器分為左、右兩組，建議隱藏安裝于舞臺口兩側，高度與舞臺臺面高度相平，超低頻音箱安裝于全頻音箱的下方，主要負責整個(gè)劇院的池座觀(guān)眾席區域的擴聲聲場(chǎng)，并對整個(gè)舞臺擴聲的聲像定位起著(zhù)至關(guān)重要的作用。其中4只DS9625音箱聲輻射面主要以池座貴賓區及近場(chǎng)觀(guān)眾區為主，兼顧池座觀(guān)眾席中、前場(chǎng)的L、R聲道拉聲像作用;4只DQ7636超低音音箱聲輻射面為整個(gè)劇場(chǎng)觀(guān)眾席區域，對整個(gè)劇場(chǎng)的低音效果進(jìn)行加強。

　　每側音箱孔的開(kāi)孔尺寸是高3000MM、寬1400MM、深1000MM，音箱孔后面要做活動(dòng)的，便于音箱可以放置調整;揚聲器孔的面板需有透聲孔，且顏色應與裝飾一致。

　　3.2.2中央擴聲系統

　　設計采用了9只8″全頻線(xiàn)性陣列揚聲器DS9884，分為左、中、右3組，每組3只DS9884，隱藏安裝于音橋內。

　　音橋內主擴聲揚聲器主要負責樓座觀(guān)眾席區域、池座觀(guān)眾席區域的中后區和池座觀(guān)眾席前區的中間區域的擴聲聲場(chǎng)，并對整個(gè)劇場(chǎng)擴聲的聲像定位起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

　　其中音橋兩側兩組揚聲器組的聲輻射面主要以觀(guān)眾席中后區域為主，兼顧觀(guān)眾席L、R聲道擴聲;音橋中央的一組揚聲器組主要以觀(guān)眾席中間區域為主，兼顧整個(gè)劇場(chǎng)的左、中、右聲道中的中置聲道作用。

　　音橋中音箱孔的開(kāi)孔尺寸是高110MM、寬900MM，深至少為700MM，音箱孔的面板需有透聲孔，且顏色應與音橋裝飾一致。

　　3.2.3舞臺返聽(tīng)擴聲系統

　　考慮到各類(lèi)演出時(shí)的需要，舞臺上的聽(tīng)音需求且舞臺面積比較大，設計采用了6只15″二路全頻返送揚聲器DR6851作為舞臺臺面的流動(dòng)返送揚聲器，放置于舞臺臺口，根據實(shí)際的舞臺裝飾情況和實(shí)際場(chǎng)地的演出活動(dòng)需求擺放舞臺口臺面上。

　　3.2.4臺唇擴聲系統

　　配置4只12″二路全頻返送揚聲器DQ7612作為臺唇補聲揚聲器，設置于舞臺臺口，改善觀(guān)眾席中央的前三排觀(guān)眾的聽(tīng)音效果。

　　4、運行原理

　　音源設備(傳聲器、CD機等)信號輸入給主調音臺，經(jīng)過(guò)信號混合、放大和調整以后進(jìn)入數字矩陣音頻處理系統，經(jīng)過(guò)信號DSP處理、場(chǎng)景預存等設置后，將信號分配到各針對區域的音箱功放部分來(lái)驅動(dòng)揚聲器系統。

　　我們在系統設計中牢牢把握高音質(zhì)和高可靠?jì)蓚€(gè)要點(diǎn)。

　　一方面在整個(gè)擴聲系統中所使用的設備全部為高品質(zhì)高音質(zhì)產(chǎn)品，因為擴聲系統的最終音質(zhì)好壞并不決定于某些設備的高級，而是取決于系統環(huán)路中最差的某一環(huán)設備。所以系統設計和產(chǎn)品選型一定要全局平衡地精心設計，避免木桶效應，使投資方的資金不被浪費。

　　另外在安全可靠性方面我們首先使用高可靠的數字矩陣音頻處理系統，再加上分散在每只音箱的獨立驅動(dòng)功放，即使某臺功放萬(wàn)一發(fā)生故障，也不會(huì )造成大面積失聲。

　　5、設計達到指標

　　我們應用的是全球公認的權威性第三方模擬軟件-德國EASE的聲學(xué)模擬設計軟件進(jìn)行設計，模擬聲場(chǎng)軟件展示的主要內容有：

　　建聲特性125Hz～8000 Hz的混響時(shí)間;

　　擴聲系統直達聲場(chǎng)的最大聲壓級和聲場(chǎng)分布(不均勻度);

　　擴聲系統混響聲場(chǎng)的最大聲壓級和聲場(chǎng)分布(不均勻度);

　　語(yǔ)言清晰快速傳遞指數(RASTI)值;

　　揚聲器至聽(tīng)音者的直達聲以及1～N次反射聲的“聲域”路徑展示。

　　使用EASE聲學(xué)設計軟件對禮堂擴聲系統進(jìn)行輔助設計，經(jīng)模擬測試結果為：

　　1000Hz輔音清晰度損失率 1000Hz快速語(yǔ)言傳遞指數

　　經(jīng)EASE4.0 模擬測試，當系統同時(shí)正常工作時(shí)，完全達到設計指標的需求，并保證使用效果。系統可以實(shí)現以下效果：

　　各個(gè)位置無(wú)明顯回聲、顫動(dòng)回聲和聲聚焦等音質(zhì)缺陷;

　　系統具有良好的傳聲增益指標，不產(chǎn)生明顯的聲反饋;

　　音質(zhì)自然傳真，保證各個(gè)觀(guān)眾位置有一致的頻率響應特性;

　　音響擴聲系統擴聲涵蓋范圍均勻覆蓋觀(guān)眾區域;

　　音響系統的設備在正常使用中各種噪聲指標小于規定限值;

　　揚聲器外觀(guān)典雅美觀(guān)，不影響場(chǎng)地的整體風(fēng)格和安全。

　　驗收合格后，劇院成功舉辦了第十七屆藝術(shù)節歌手大賽。DESFINE迪斯為呈現一個(gè)集大型會(huì )議、中型文藝會(huì )演和綜藝娛樂(lè )活動(dòng)于一體的現代化、高品質(zhì)劇院錦上添花。