一. 專業工程的有關國家標準

因為專業音響工程涉及的相關技術較多,而且工程的品質可以通過必要的檢測手段來衡量,所以國家有關部門先後制定了多項國家級或部級的標準,這些標準是廣大科研作者根據我國專業音響技術及建築施工技術的發展情況,參照國外的相關規定而制定出來的,它們的制定和實施都是在實踐中不斷發展完善的,完全能反映我國專業音響行業的技術水準,作為從事專業音響行業的工程技術售貨員應該深入瞭解這些標準,並且是一些電聲品質要求較高的工程就更應該嚴格按照標準執行,其中對工程施工具有較高參照價值的有:GB3947——聲學名詞術語;GB4959——廳堂擴聲特性測量方法;GYJ25——廳堂擴聲系統聲學特性指標;SJ2112-82——廳堂擴聲系統設備互聯的優選電氣配接值;GB/T14218-93——電子調光設備性能參數與測試方法;GB/T15485—語言清晰度指數的計算方法等等。由於篇幅的原因,標準的具體內容在此不再摘錄,但工程技術售貨員應該認真收集這些資料,以供設計、測試時參考。

二.工程設計的確定原則

一個合格的工程必須經過規範的設計,一個優質的工程更是離不開科學嚴謹的設計,科學的設計是參照了大量的相關標準,完成了一系列計算,掌握了全部的設備性能並結合了設計者的經驗而完成的,有了科學的設計,工程的施工才能順利品質才會得到可靠的保證,尤其是專業音響工程品質的因素較多,是綜合性很強的一門技術,而且隨著科技的發展,設備檔次的提高,工程的造價也越來越高,所以一定要杜絕無設計,無標準,無圖紙的工程。既然工程的設計如此重要,那麼 樣進行工程的設計呢?這就要從工程設計的確定原則開始,也就是工程設計中涉及的重要五環節的設計原則,下面就分幾方面敘述。

(1)總體規劃的原則

總體規劃是一個工程最先開始又最為重要的工作,它要求設計者必須全盤考慮,思路清晰,這時的不合理,不周全將會使工程的品質受到影響,總體規劃包括工程的定位,廳堂的建聲,對建築裝飾的要求,音響燈光的目標定位,以及工程的安全合理性和對環境的影響。

其中工程的定位應該本著實事求事的原則,不要追求不切實際的高檔和花哨,也不能忽略影響工程品質的重要功能;

廳堂的建聲應該遵循讓音響設備在相應的環境下表現出最佳效果的這項工作的意義非常重大,也最能檢驗設計者的水準,具有要求將在後面談到;

對建築裝飾的要求應該本著利於建聲和燈效的原則;音響燈光的目標定位應該以充分發揮設備的性能為出發點,達到期音質優美、燈效上佳為目的;

工程的安全合理性及對環境的影響應該以嚴格遵守國家有關部門的法規和條例為原則,尤其是安全防火,合理用電,避免環境污染最為重要。

(2)建聲要不的確定原則

專業音響工程的建聲主要是廳堂的建聲,相同的設備發揮的水準高低不一的原因,一般都是建聲條件的不同,無論多麼優良的設備,一旦放在建聲條件惡劣的環境中,肯定不會達到好的結果,而建聲要求還會回為工程的使用要求不同而不同,也會受建築裝飾品質的影響,建聲效果好的廳堂應該是混響合理,聲音擴散性好,沒有聲聚焦,沒有可聞的振動雜訊,沒有聲陰影等等,建聲的要求不能單方面由音響設計人員進行,它需要建築裝飾技術人員的有力配合,但由於雙方的設計思路和要求不盡相同,這就需要音響工程的總體規劃工作儘早開始,經常保持雙方的聯繫,以取得相互的理解和密切配合,其中混響時間的選取可以根據工程的性質和用途來確定,必要時應該借鑒一些優良工程的經驗。

(3)擴聲形式的確定原則

所謂擴聲形式就是指使用單聲道、身歷聲還是增加環繞聲系統進行擴聲,通常對於要求不高的語言擴聲場所應該使用單聲首擴聲,這樣不光是出於節約資金的考慮,而且在多數的背景音樂擴聲方式應用最多,但要想在整個擴聲區域內達到身歷聲的效果相當困難,這就要求設計時設備的配置要合理,揚聲器的的擺位要考慮其電聲我,最後還需要根據聲場的具體情況進行調整;環繞聲系統來源於電影擴聲系統,它對環境和設備的要求都百常的特別,國際國內都有專門的標準進行規定,嚴格的講電影環繞聲系統是獨立於一般的音響系統的,所以如果對電影環繞聲不太瞭解的話千萬不要輕率地增加所謂的環繞聲系統,回為不合理的環繞聲配置不僅不能形成環繞聲,而且還會破壞聲場,干擾身歷聲的播放,結果將是事倍功半;但考慮到近年來家用AV系統的興起,越來越多的人對所謂的“環繞聲”有所要求,所以可以在要求不高的卡拉OK包房、小影視廳等地方進行簡單的配置。

(4)燈光形式的確定原則

相對於音響而言,燈光的專業程度還要高一些,所以說在一般的書刊和文章中講述的不多,僅有的一些技術文章也是理論較多實用性較差,究其原因就是燈光的分類好比演出設備和錄音設備的區別,用途不一樣,場所不一樣,燈光的設計配置及工程量就完全不同,單就舞臺表演用燈光而言,在戲曲學院就有相關的專業;而影視用燈光在電影學院和廣播學院又單獨介紹;至於文藝演出和娛樂用的效果燈光,其中的花樣就更多了,假如去請文藝團體的燈光師,他們會講述一大堆關於燈光的話題,這就要求在專業的音響工程中對燈光的設計一定要慎重,尤其是涉及到舞臺和演播專門用途的工程時設計人員一定要認真學習,必要時請專業的設計單位協助進行,對於這方面的知識,《音響技術》作為實用較高的雜誌曾在以前的文章中多次介紹過,這對於專業工程技術人員是大有裨益的。

(5)設備定位的確定原則

有了以上各項原則的確定,最後應該對工程中設備的定位進行考慮。定位的依據就是在一定投資下的總體規劃,參照點就是當時市場的設備價格,還有不可忽視的一點就是:器材定位的一致性。關於器材定位的一致性問題,工程技術人員會經常遇到,往往會因為造價的原因、設備性能不孰的原因、配置不當的原因等造成器材定位不一致,其結果將會是:系統工作不穩定或者系統的水準受某些器材的制約。所以,保持器材定位的一致性在一定程度上決定工程的最終品質。另外,因為設備的定位涉及到造價和經費的矛盾。工程雙方會在這個問題上爭論不休,所以設計人員應該和財務人員一道仔細地進行成本的核算,即要保證在價格上占優又要保證公司的經濟利益。尤其是近年來國外許多優質品牌的專業器材逐漸進入內,各個代理商競爭非常激烈,所以在許多時候,如果選型得當,就可以在定位相同、配置合理的前提下,成本得以降低,工程雙方都會非常滿意。

三、總體設計

在充分瞭解工程的性質定位後,就應該著手開始工程的總體設計工作。總體設計是工程施工最重要的依據,總體設計應該在全面考察各方面的具體情況後,先進行細緻的分析,然後設計人員應該拿出一個總體規劃方案,經工程雙方共同協商,待取得一致意見後將修改後的方案一步完善,然後分類進行具體的設計和計算,最後根據設計方案完成器材的配置,這樣的設計才能符合前面確定的原則,才能做到有根有據,下面就按一般工程的設計步驟逐一敘述。

1. 總體規劃

前面已經就總體規劃的確定原則進行了分析,要想很好地進行總體規劃必須做到期:全面考慮,事無巨細,就是說:要把工程會涉及到的各種因素考慮進去,在工程施工開始之前就要在準備工作中為下面施工掃清障礙,但是也不能因為一些細小的考慮而影響總體規劃的進行,所以,總體規劃需要由具有豐富設計經驗的技術人員進行。

(1)工程定位

工程定位是使用者最想瞭解的東西,而且多數用戶都需要知道該設計有何特點,能達到一個什麼水準,或者更具體地講該工程能否達到或超過他熟悉的某個工程。所以,設計人員應該將自己的設計思路讓對方充分地領會,將設備性能讓對方明確地瞭解,例如:工程對演出效果有一定要求,你的設計中應該告訴對方哪些設計配置是為演出考慮的,舞臺的燈光是如何佈置的,以比如;設計中音響效果的提高餘地已經不大而燈光效果提高的可能性還很大時,你也要向對方明確你的設計是如何調整的。

(2)廳堂的建聲

絕大多數音響工程都是在廳堂內實施的,廳堂的整體品質關係到設備性能是否能有效地發揮,尤其是廳堂的建聲對音響效果影響相當大,所以無論條件如何都應該老老實實地做好這項工作,結果將會是受益匪淺。首先,廳堂的結構應該儘量避免產生駐波,根據簡正頻率公式:即比例應該是一個無理數,才能使簡正頻率分佈均勻,從而有效避免駐波的產生。有些廳堂是單獨為音響工程專門設計的,音響技術人員可以儘早提出相應的要求;對於改造的廳堂,就一定要在改造開始之前與有關人員取得聯繫,及時提出聲場營造方面的建築要求,下面就給出部分能有效避免駐波產生的廳堂長,寬,高比例(同一組中L,W,H可以互換)。

其次,為了保證更好的擴聲效果和燈光投射區域,儘量要求保錙最高的廳堂內部空間高度,一些工程在選址時沒有充分地考慮到音響燈光的要求,幾百平米的大廳居然不到場3m高,可想而知,這裏的音響燈光效果一定不會太好,再者,為了避免聲場發生聲振顫,儘量使牆面稍有不平行,尤其是狹長的廳堂更應該注意牆壁處理,如做成拉手或裝飾不不平行的反射面等;為了避免聲聚焦影響擴聲增益,儘量要對弧型的牆面進行處理,至少不要將之用作舞臺。最後。為了使操作更輕鬆方便,一定要重視控制室的設置。由於很多工程沒有考慮到工程的佈線,設備的安放,操作者的視覺等因素,使得控制室要麼很小,要麼與廳堂完全隔離,給工程留下一些遺憾,所以應該注意以下幾點:1,控制室的空間應該儘量大些,具體大小可根據機櫃的數量,工作人員的多少來確定,一般有7~10平米就比較合適;2,控制室的位置應該利於鋪設管線,電源取得也應比較方便,尤其是一些大型的DISCO廳,其控制臺設置在高處或廳中央,就要求建築裝飾部分配合,給音響工程施工創造一個和利的條件;3,控制室應該能利於保持與外界很好的聯繫,利於很好地觀察外界的情況,一些工程的控制室完全與現場隔離或只有很小的窗戶與現場相通,這就使得操作人員不能掌握現場的音響燈光情況,很多時候的音響調控單靠耳機來進行,這給工作帶來極大的不便,是十分不合理的,因為耳機監聽辦能瞭解設備中信號的情況,而現場會因為聲場的優良,人數的多寡,甚至氣氛的變化,要求對音響作出不同的調整,尤其是音量的大小需要操作人員非常瞭解,如果控制室與現場太隔離,就容易造成操作人員判斷失誤,現場音量小他不知道,現場音量大了他不認為不夠。至於說控制室應該設在舞臺的同一側還是在舞臺的另一端,需要看實際的情況,不能一概而論,一般情況下,以舞臺演出為主的場所,可以將控制室設在舞臺同一側,以便與演員保持聯繫;而對於娛樂用或現場有較多的燈光時,儘量要將控制室設在舞臺的另一端,以便很好地觀察現場的氣氛、需求以及燈光的工作情況。

(3)建築裝飾的要求

對於音響工程而言,合理的建築裝飾會給工程帶來非常有利的條件,所以,音響工程的設計和協調一定要在建築裝飾開始以前進行,如果等到裝飾的總體方案已經確定甚至裝飾工程即將完工,那音響工程的設計和施工將無法得到有力的配合,這就要求音響技術人員早提出音響工程對建築裝飾的要求。

道德是建築裝飾的色調要求,對於這點許多人士認識不中,很難得到他們的認可,同時在這個問題上極有可能會和建築裝飾部門發生衝突,所以一定要慎重地提出合理、易行的要求,其實建築裝飾的色調在一定程度上會影響人們對音響工程的直觀認識,效果上則會對燈光的表現產生影響,所以應該引起足夠的重視,對於一般的多功能性,尤其不要因為色調的原因導致其用作會議或演出時太錯暗,對於演出性場所,應該考慮到舞臺部分的裝飾物在燈光下色調;對於娛樂性的DISCO廳,應該在天花板和地面的顏色上參照燈光設計的意見,因為大多數電腦燈與效果燈其光束和圖案一般都反映在空中和地面上,而天花板和地面的顏色就關係到這些光束和圖案是否能得到很好地襯托。

其次是建築裝飾選票的要求,建築裝飾工程會因為造價的原因結構的原因,施工可行性的原因在材料方面作出自己的選擇,但對於音響工程的要求而言,某些選票往往會帶來負面的影響,所以也應該提出相關的要求,其中至關重要的是,對廳堂聲場影響較大的材料一定要得到保證,比如由於吸音穿孔板的穿孔率不同而產生的資料差民會非常之大;中空的建材儘量少用;反射率較高的材料儘量不要用在牆面等等。

再者就是建築裝飾工藝的要求,應該說,一般的建築裝飾工藝不會對音響工程產生影響,但一些細小的環節如果處理不好照樣會對聲場院帶來隱患,對於音響工程的要求而言,應該堅決避免在擴聲區域內出現中空較大,或支撐較差的腔體結構,否則極易產生共振和噪音,而且這些噪音的來源和共振發生的頻率都很難發現,即使發現後也很難解決,所以應特別重視,例如:木牆裙裏的龍骨一定要牢而密,裏面的窨也不要太大;舞臺或舞池的地板支撐點一定要多,舞池的地板空間也不要太高,還應該注意的是,天花板和玻璃的安裝一定要考慮減振,否則音響在大音量工作時,這些裝飾材料產生的振動會讓人十分難受,尤其在低音區域更為明顯,所以一般不要使用大面積的玻璃窗,不要將石膏天花板直接安裝在鋁合金槽裏,應該增加膠墊等等。

(4)音響燈光的目標定位

音響工程的許多效果、特點、風格的主觀性較強,尤其是對不太熟悉音響燈光的用戶而言他們對工程的最終實際效果只能憑猜測,要想讓他們對工程的目標進行定位比較困難,但是,工程的目標定位對工程的風格和工程的投資來說十分重要,所以需要工程雙方認真協商。工程的風格定位應該在充分尊重用戶意見的前提下,以誠實的態度,儘量地讓對方瞭解工程完工後,系統所具有的功能和整體風格,千萬不可因為希望用戶提高造價達到一個所謂的“高檔要求”去增加一些不必要的功能,應該以實事求是的態度,為用戶實施一個實用、適用的計畫,這樣才會得到對方良好的信任,才會使工程能得到用戶的滿意,如果一味地用盡高檔的設備,不僅很難形成一個獨特的風格,而且會因為設備過於複雜,導致使用情況不佳,況且造價不高不一定意味著工程品質不高,這點應該明確地千知用戶,在保證一定風格的前提下,還應該合理地掌握工程投資中音響和燈光的比例,工程的目標定位往往就需要通過這一比例來實現,關於比例這點需要說明的是,一般的音響燈光工程首先考慮的是音響效果和功能,在此前提下才需要對燈光的效果和檔次提出要求,這是多數人的看法,也是人體感官本身的實際反應,因為人對音響效果的基本要求遠比燈光效果要高;但反過來當音響效果達到一定水準後,要想在音響上面提高檔次就會比在燈光上面要困難些,這兩方面的關係具體應用到實際的工程中就是:對於造價較低或對聲音要求較高的工程中,首先應考慮在音響方面下功夫,然後才將合適的資金用在燈光上;而對於檔次較高或正式演出場所的工程在保證音響有一定水準後,首要考慮的就是燈光的升級問題,因為這時燈光檔次的變化在普通人的眼裏都會顯得非常突出而要想將音響檔次提高往往會增加成倍的投資,效果還不一定得到一般人的認可,例如:一般供內部使用的多功能廳,娛樂中心其設備投資比例可以採用音響:燈光為2.5:1.5,2.5:1,3:1甚至4:1等等;而作為營業用音響:燈光為1:1,1:1.5,1:2,1:3甚至更高,當然,具體應該採用什麼樣的比例還是應該根據工程的功能,依照設計售貨員的經驗來確定。

(5)工程的安全合理性及對環境的影響

正因為是總體規劃,所以必須對工程的各個方面因素進行考慮,其中就包括工程的安全和對環境的影響,工程的安全往往不被人們注意,只有當發生總是或遇到麻煩時才發現它的重要,對於音響工程而言,安全性涉及設計和施工兩方面,設計方面的安全性有:配電是否合理,用電是否安全,設備連接是否科學,承重是否得以保證,佈線是否正確等等;施工方面的安全性有:設備安裝是否牢固,調試是否正將會使設備損壞、工程驗收不合格,重則將危及人身的安全,所以,設計人員一定不能忽視安全的重要性,對環境影響方面,主要是噪音對周圍居民、單位的干擾問題,作為用戶,在工程沒有完工以前,他們很考慮到這個問題,而設計售貨員是具有實際經驗的技術人員,同時也對相應的工程比較瞭解,如果在工程開始前或施工中及時向對方說明情況,提供必要的整改措施,相信雙方的合作會更加順利。

2. 聲場的設計

舉一個相似的例子:大家都知道音箱中喇叭單元和箱體的關係,很多人將國外有名的原廠喇叭單元包括分頻器習回來,可是卻無論如何也做不出來一隻好聽的音箱,主要原因就是箱體的聲學結構問題沒有解決好,專業音響工程中聲場的設計就好比製作音箱時設計箱體那樣重要,一個好的聲場的設計就好比製作音箱時設計箱體那樣重要,一個好的聲場會將音響設備的優點充分發揮出來,讓人聽起來非常舒服,而一個不合理的聲場不僅不會給人以美妙的音響感受,還會使設備的表現水準降低,當然,由於受建築裝飾水準以及用戶對音響工程瞭解程度的限制,許多工程很晚才與音響施工單位聯繫,以至於聲場的設計無法完整進行,而聲場設計又必須依靠建築裝飾來實現,所以導致大量的音響工程是在缺乏聲場設計是必不可少的,也只有音響設計施工單位充分認識到聲場設計的重要性,才可能讓用戶認識到它的重要性。

一個基本的聲場設計包括隔聲的處理,現場噪音的降低,建築結構的要求,聲均勻度的實現聲顫動,聚焦,回饋等問題的避免,室內計算等等,下面分類予以分析。

(1)隔聲的處理

為了創造一個安靜的聲場,避免對周圍環境中的單位和居民造成影響,在聲場設計的開始,首先應該考慮隔聲的處理,以便為聲場提供一個好的先天條件,隔聲的處理涉及到建築與外界的隔聲、建築內各房間的隔聲;隔聲的部位包括:隔牆的隔聲、門窗的隔聲、頂部相通房間的天花頂隔聲等。

對於與外界的隔聲,一般的建築結構都能達到基本的隔聲要求,但如果建築設計時完全沒有考慮音響工程的需要時,就要進行隔聲情況的調查了,必要時應該向建築設計單位進行諮詢,向公安機關瞭解當地的噪音限制情況等。通常不要將樓層的高處用作音響工程對於房間之間的隔聲,如果由於牆壁太薄,就會給工程帶來一定的難度,這時機以與裝飾單位協商在裝飾時為牆壁增加一層隔來解決中高頻的隔聲。

低頻段的隔聲要想徹底解決就比較困難,因為除了增大隔聲體的重量外,沒有其他更有效的辦法,門窗是隔聲處理的薄弱環節,對於它們的隔聲可以向裝飾單位建議提高門窗的製作品質,必要時採用皮革包門和雙層玻璃窗,或者在門外增加隔離通道及窗戶上懸掛厚重的雙層窗簾等等,對於頂部相通房間的天花頂隔聲也比較關鍵,尤其是在近年來興建的一些大型娛樂場所裏,其大廳的音響對周圍包間的影響很大,其中一部分干擾就是從天花頂傳來的,這部分的隔聲方案不能提出太晚,否則很難實施,所以要求音響設計人員儘早向裝飾單位提出問題,協調一個可行的方案,例如:在天花板上面再覆蓋一層防火吸音棉或在天花頂上面一定距離再增加一層吊頂等等,總之,工程的隔聲處理意義重大,既得提高工程的品質又利於用戶的正常使用,同時應該注意慎重考慮隔聲處理是否必要,處理方法是否可行,否則會增加一些不必要的工作和開銷。

(2)現場噪音的降低

對於現場的背景噪音許多人不術重視,而在國家有關標準中卻都提出相應的要求,如:一級歌廳應小於35dB,一級迪廳應小於40dB級,原因就在於:背景噪音的增大相應就降低了擴聲系統的信噪比影響了工程品質,要想有效地解決這個問題,前面提到的隔聲進行限制,例如:中央空調的風口噪音是否讓安裝單位幫助解決;排風機的噪音、大小、安裝位置是否得當等等。

(3)建築結構的情況

應該說一般的音響是沒有能力讓建築結構完全按照自己的意圖設計的,但是對於工程品質要求嚴格、建築工程屬於改建結構上進行處理的部分情況,音響設計人員都有必要儘量提出相應的要求,其中結構部分的長、寬、高的最佳比例,牆體的形狀,控制室的位置設置,在前面的總體規劃中已經有所提及,這裏主要說說與工程安裝有關的一些建築局部結構情況,首先必須征得建築單位對音響工程中需要吊裝設備的牆面或房頂的承重能力的認可,尤其是燈棚的份量較大時,吊裝安全性就更為重要;其次需要對已有建築中的房間結構,預埋管線位置,出口有較為細緻的瞭解,以利於可能進行的穿插管、佈線施工,再者就是對建築內部結構的薄弱環節進行瞭解,弄清什麼地主可以改動,什麼地方不行。

(4)聲均勻度的實現

對聲均勻度的概念,一般都不是十分清楚,工程中也沒有過多的考慮,是不是就不重要了,呢?不是,不光重要,還非常重要,舉個例子:你遇然去一個娛樂廳,發現現場各處聲音情況不同,有的地方音樂很動聽,有的地方又好象缺點什麼似的,聲音飄忽不定;又比如:前面舞臺區音量很大,而後面的觀眾卻說聲音小(當然有些娛樂廳是專門設計後區讓觀眾輕鬆的)這些現象的發生都是均勻度不好造成的影響,在國家有關標準中,它是以聲場不均勻度的概念來表術的,一般要求各點場壓級測試值偏差小於是2dB,怎樣實現一個均勻的聲場呢?首先建築結構中應該沒有明顯的缺陷,例如:房間中不能有太多的立柱,牆壁應避免有圈套的弧形,尤其是舞臺一側的牆面不能有較大 形結構;不能在擴聲範圍內出現較大的聲陰影區等,但是由於在建築結構施工後期裝飾完工後無法進行大量的改動來滿足這些要求,所以在音響工程中應該儘量利用經驗,巧妙地安排擴聲區,避開較大的缺陷結構,將它們帶來的影響降到最低;其次可以及時有效地向裝飾單位提供一些簡單的提高聲擴散效果的方案,例如:所有的音樂廳都有很好的聲擴散效果,原因是其內部採用了大量各種形狀的聲擴散體,而且這些結構可以通過一些簡單的裝飾方法來完成,所以只要方法得當應該可以達到較好的效果,當然要想對擴散體的形狀,位置、數量進行合理恰當的設計不是件容易的事,一般比較經濟可行的辦法就是採用牆體水泥拉毛的方法,雖然這種方法顯得比較陳舊而且不太美觀,但它對廳堂的聲擴散能起到非常有效的作用,再者就是,合理地佈置音響系統,尤其是音箱的擺位一定要嚴格要求,假如在設計中能採用某些音箱廠商提供的電腦設計軟體進行聲場類比就再好不過了,如果沒有,就應該在實際調整,直到現場聲場最佳為止。

(5)聲顫動、聚焦、回饋的避免

對於聲顫動、聲聚焦、聲回饋帶來擴聲效果不佳的問題,一些人就只能籠統說音響效果不好,全部歸為設備的原因,這樣不太恰當,其實它們都應該屬於聲場的範疇,通常這些問題也不是時時都發生,所以在一般工程中往往不能引起足夠的重視,即使是發生了這些問題,許多人也意識不到這是聲場的不合理造成的,或者就是知道是聲場院不合理,也沒有辦法解決,例如這樣的現象,音響系統工作一般都還正常,但偶爾突然在現場能聽到有節奏的象脈衝一樣的“撲撲”聲或“嗡嗡”的聲音,通常在中低頻段的某一地方最易發生,在廳堂較大時這種聲音與直達聲相隔較長,讓人聽起來非常不舒服這就屬於聲顫動,原因就是:聲音在廳堂內相對平行牆壁間來回反射,而牆面的反射性又很強,聲能很難減弱,所以要求在裝飾的時候就隨時檢查廳內有沒有出現兩個反射性強的大面積平行面,有沒有出現太多的玻璃,不銹鋼結構,因為這些在裝飾單位看來很平常的事情,都有可能導致問題的發生;聲聚焦發生的弧形面放軒一些大件的裝飾物品或懸掛幕布、窗簾等,以降低聲聚焦發生的可能性;聲回饋的前期預防比較困難,而且設計時也不能準確預見回饋發生的頻點,但聲回饋的防止對實際應用又比較重要,所以可以靠設計前期進行裝飾材料的選用時,分析其在不同頻點的吸聲係數,並參照混響時間的計算來大致判斷,為施工和調試提供必要的參考,當然要想徹底地解決以上多方面的問題,光靠後期的設備調試來完善,一般要在工程完工後,用信號發生儀及頻譜儀對擴聲區域靛點進行檢測,利用設備的反復調試來彌補聲場的不足。

(6)混響時間的計算

對於聲場設計而言,一般人能直觀理解,同時接觸較多的就是混響時間了,因為它是設計中最能控制的量化指標的重要性就在於;如果設計得當,合理的混響時間反映在聲場上就會使音響系統的表現非常出色,給人的感覺就是聲音飽滿圓潤,不拖遝,不干擾,可以說如果前面聲場設計的要求都能較好地得到滿足,混響時間又能控制得好的話,就能使音響效果增色不少,計算之前首先必須選擇一個合理的混響時間目標值,對於該值的選取一般都根據廳堂的體積和用途。

而在具體的取值上,多數設計從員偏向於將推薦的聲場混響時間再取得偏小些,理由是:聲場混響時間長了後無法調控,因此有人建議,讓廳堂自然聲越幹越好,希望在調試和使用中,在系統中加入人工混響來達到混響的要求,同時,近年來室內裝飾材料的日益更新,吸音係數較高的材料被廣泛應用,使得大量廳堂的混響時間普遍偏小,由此可以看出,這種設計原則的出發點和受客觀條件的影響都是不必懷疑的,但是要知道,聲場院中的混響聲指的是聲源產生的自然混響聲,它是靠襯托直達聲來顯示其特殊性的,是聲場中的重要特性而在系統使用時加入人工混響,等於把信號中的直達聲也一道另入了混響,這時再由音箱播放出來的聲音裏,已經沒有了錄音師希望你聽到期的直達聲,儘管錄製節目時通常都會加入不同程度的混響,等於破壞了節目源(聲源),所以這種方法不僅打亂直達聲和混響聲之間良好的襯托關係,而且違背了聲場混響是為了使房間擁有恰當的“堂音”的目的,這點筆者認為可以提出來,供工程設計售貨員們進行一番討論。

簡要的混響時間計算公式如下:

一般的工程可以在家500Hz或者說kHz處進行細緻的計算,各種材料的吸聲係數應該嚴格按照產品參數或建築材料手冊中提供的資料,否則計算結果有可能出入較大,當然對於與推薦值基酊 近的計算結果,設計人員不必要過多地去要求裝飾單位改進,因為混響時間的要求並不是一個具體的絕對值,只要不是懸殊太大就可以了,計算中還應該考慮觀眾多少對混響時間的影響。

(7)聲場設計的最後還應該考慮聲壓級的計算

其目的不光是為了給使用者提供可行的工程電聲參數,以利於他們安全正確地使用設備,創造一個健康衛生的聽音環境,同時還中為了給音響工程中的電氣設計提供依據,為設備的選型提供參考。

在進行聲壓級計算前,必須選擇一個相應合適的環境其准聲壓級,而基準聲壓級的選擇就必須瞭解正常人耳的等響曲線,即弗萊切——芒森曲線。

該曲線反映了人耳對不同頻率、不同聲壓的聽感響度反應,曲線上的數位表示相應頻率和聲壓下的響度值,單位是:Phono,人耳對相同聲壓不同頻率的聲音的反應是不一樣的,同樣聲壓級的低頻聲音在人耳裏產生的響度感覺要低於同聲壓級的高頻聲音;要想各頻段的聲音在人耳裏產生的響度基本一致,不出現某些頻段聽感的不足,就必須使聲壓達到足夠的聲壓級,這就是聲壓計算時基準聲壓選取的依據。

用以語言擴聲的工程,由於語言信號主要集中在中頻段,這裏的等回應曲線度相關較小所以基準聲壓級可以取70~80dB;用於一般音樂重放的音響工程,這個基準聲壓可以取85~90dB作為計算的依據;同時為系統的擴聲留下12~18dB的峰值的餘量及1~3dB的環境噪音餘量,那麼在平均的聽音距離上,設計的額定擴聲聲壓級應該是:P額=(85~90)dB+(1~3)dB然後需要根據廳堂的實際擴聲範圍確定平均的聽音距離L,額定的聲壓級就應該是在此位置的實際聲壓級,然後依此可以通過計算得出音箱的1m位置聲壓級P:

根據前面提及的:距離變化一倍,聲壓相應變化6dB的關係,則音箱在1m處需要提供的聲壓級為:P=P額+6LogL至此聲揚的設計便基本結束,其後的工作就是與建築裝飾單位密切配合將設計要求付諸實際。

3.
因為音響工程是依靠電能進行工作的,所以與聲場設計具有有同等重要性的就是電氣的設計。電氣的設計又包括電源功率的計算,電源供電源供應的形式,管線的預埋,安全的要求等等,下面就分類予以介紹。

(1)電源功率的計算

音響工程的電源使用非常的廣,可以說幾乎所有設備都要不同程度地使用電源。而不同類型、不同用途的工程,會因為設備的差別需要的電源功率就相關較大,如果沒有充分的計算施工的依據,不僅後面的工程進展會到影響,而且極易造成用電的不安全,所以必須在設計過程中反復進行電源功率的計算。目的就是可靠的計算結果選取管線、開關器件的規格,以及向配電部分申請電源容量。

電源功率主要包括了音響消耗功率,燈光的消耗功率,視頻及輔助設備的功率。

對於音響系統的消耗功率,其主要結果來源於音箱的擴聲功率,而擴聲功率決定於前面提到的擴聲聲壓和音箱的靈敏度,靈敏度的單位是:dB/m.W,即音箱在得到1W的輸入功率時,在其前方1m處產生的聲壓級;同時與此有關的概念是:輸入功率增大一倍,音箱在其前方1m處產生的聲壓級提高3dB。所以要求所選音箱的功率為:

W=2{額定聲壓級 — 靈敏度的分貝值 (瓦)}/3

需要注意的是:計算出來的音箱功率應該是共粉紅色連續功率,由此功率確定音箱的型號和數量,最後再確定功放的型號和數量。確定了功放的型號後就能知道它的實際輸入功率,然後考慮進去周邊設備的功率消耗,就應該得到音響系統的消耗功率了。另外,在確定功放與音箱的配置時,除了阻抗和功率相當時,還需考慮功放與音箱的功率搭配。

對於燈光的消耗功率,其結果直接決定於設備的選型和其特點,所以要在功率計算和選型之間反復核算。例如:都是電腦燈,就分為150W,250W,300W,400W,575W,1200W等多種規格;都是聚光燈,又分為500W,750W,1000W等規格;標以1000W的頻閃燈,由於屬於間隙充電式器材,所以實際平均耗電量遠沒有1000W。同時,燈光設備的功率消耗都比較大,因此必須認真算,力求結果準確。一旦配電部門不能滿足設計的電源供應,還需要設計人員根據燈光的使用情況,提出平均的電源配給。另外,由於燈光的功率消耗較大,一般都要求多相供電,那麼就需要設計人員合理地統籌各相的功率分配。

對於視頻及輔助設備的功率,情況相對間單些只要按照設備的標識功率計算便是。

(2)電源的供應形式

對於般的用電設備,只要能滿足其功率供應在電源的供應形式上不會有太多的要求,但對音響工程來講,由於音響、燈光設備工作條件的特殊性,所以就對電源的供應形式提出了一定的要求,具體就音響設備而言,雖然一般都是靠單項鏈20V的形式工作的,但由於工業用電和燈光用電會對音響設備產生干擾,並且這種干擾輕易被人察覺,所以必須在供電形式上提出要求,盡力避免干擾的產生,一般來講:音響的電源應取自供電線路中干擾較小的一路同時,條件許可的話,音響系統的供電線路與燈光供電線路分開佈線,儘量單獨在上口變壓器出口取一路或者避開給工業設備或其他動力設備使用的那相,另行在後勤,照明那相取電;就燈光而言,儘量採用多相供電,佈線上避開音響供電線路就可以,同時,供電線路中一定要有保護地線(零線)以保證用電安全;線路的各相功率儘量配平,達到穩定電網的目的,另外還要注意的是:對於電源的地線和音響系統的信號地線必須概念清楚,否則不公會給音響系統帶來噪音,嚴重的還會危及設備的安全,關於它們的區別和實際工程連接,筆者在其他文章中已有介紹,在此不再詳述。

(3)管線的預埋

音響工程的一大特點就是在工程的前期要進行管線的預埋,尤其是工程量較大的專案,管線的預埋也比較複雜,同時這頂工作會在很大程度上影響後面的施工,所以需要認真地規劃,通常還要以過相關單位的驗收,對於音響系統,一般預埋的管線包括;話筒線管,聲箱線管、控制線管及部分電源線管;對於燈光系統,一般的預埋管線也包括:電源線管、控制線管;其他設備的預埋管線的也包括:電源線管、控制線管。可見,預埋這些管線的主要目的是為鋪設不同的線纜,而這些線纜互相之間還存在一定的干擾,所以應該對管線的預埋提出一定的要求。

首先,不同性質的線纜應該儘量分別預埋不同的管線,低電平的信號線因為它極易受到干擾,所以在有條件的場合或干擾較重的地方,應該採用鐵管或鐵制線槽鋪設;

其次,預埋的線管裏鋪設的線纜數量不能超過一定的範圍,就是說:對於已知數量的線纜,預埋管線時就應該選擇合適的口徑或尺寸,就電源線而言,所穿線纜的總面積應該在鐵管內截面積1/2以下,對於這個問題,一般工程中沒有引起必要的重視,通常是一根管裏穿滿了電線,這樣做不光穿管費勁而且非常的不安全,多數音響工程都使用單芯銅紅作為電源線,為了準確地選擇一個合適的管線口徑,一定要根據單芯銅線的物理電性參數,從《電氣工程師手冊》的有關表格中查取。

最後就是,所埋的管線在選材上一定要符合安全,施工要符合規範的要求,安全方面包括防火、防腐要求;而規範包括走線是否合理,是否美觀,是否在一定的距離內預留檢查口等。

(4)安全要求

安全作為時刻需要重視的問題,在電氣的設計中必須時刻意識到,首先,設計的配電,用電方式必須安全,例如:不能允許線路超負荷供電,這就要求電源線的有效載流面積必須留有一定餘量,絕對不能選用低規格的線纜;控制用的開關和插座必須合理地選用,絕對不能通過強行改變其物理形狀或連接方式進行使用;其次就是:管線的埋設一定要牢固,線路的連接要規範:再者就是:線路之間的分佈要考慮工作時互相在安全上有無影響。

最後需要特別指出的是:任何工程的設計都必須繪製準確的設備位置圖,管線圖和系統連接圖,這些圖紙是工程施工的參考,又是檢查、調試的依據,更是以後維修、改造的重要資料。

總之,音響工程的總體設計應該逐步按照規範進行,只有科學合理的設計才能使後期的設備選型得到可靠的依據,才能使工程的施工得到準確的指導,最終使工程品質的可靠性得到保證。