江陰市體育中心體育場(chǎng)擴聲系統設計方案 ——江陰市體育中心體育場(chǎng)擴聲系統設計方案

　　第一節 設計概述

　　一、場(chǎng)地概況

　　江陰市體育場(chǎng)是一座擁有3萬(wàn)余觀(guān)眾席位的中型體育場(chǎng), 能舉辦國內或國際高級別的田徑、足球比賽, 也是江陰市重大活動(dòng)和廣場(chǎng)文藝演出的主要場(chǎng)所之一。

　　江陰體育場(chǎng)由四面看臺、場(chǎng)地中間標準的足球比賽場(chǎng)地，及400米跑道組成。整個(gè)體育場(chǎng)長(cháng)軸約250米、短軸約220米，體育場(chǎng)為雙挑棚結構。

　　根據項目實(shí)際需要，綜合該體育場(chǎng)的功能，結合國際先進(jìn)電聲技術(shù)設計的理念，提出本設計方案，以客觀(guān)而完善的設計全面滿(mǎn)足使用功能需求，并對部分功能作適當的擴展。

　　二、場(chǎng)地主要使用功能

　　? 大型體育比賽

　　? 大型集會(huì )

　　? 大型團體操文藝表演及賽間播放音樂(lè )

　　三、設計指標

　　依據國家行業(yè)標準JGJ/T131-2000【體育館聲學(xué)設計及測量規程】中的體育館擴聲系統的二級標準作為該體育場(chǎng)擴聲系統的設計指標。

　　四、系統設計構思

　　(1) 保證全場(chǎng)有較高的語(yǔ)言清晰度，并能長(cháng)時(shí)間提供足夠的聲壓。

　　(2) 全場(chǎng)各個(gè)位置無(wú)明顯回音、顫動(dòng)回聲和聲聚焦等音質(zhì)缺陷。

　　(3) 揚聲器聲音覆蓋服務(wù)區內，聲音與頻響覆蓋均勻。

　　(4) 擴聲系統的使用功能滿(mǎn)足重大體育比賽、大型集會(huì )和大型團體操等擴聲需求。

　　(5) 擴聲系統在正常運行時(shí)，各項指標均能達到國家行業(yè)標準中體育館擴聲系統二級指標。

　　(6) 設計多種系統保護措施，保證音響系統長(cháng)期處于穩定可靠的工作狀態(tài)和在意外情況下迅速有效保護音箱和音響系統的設備不受破壞。

　　(7) 音箱的外形和安裝位置不影響場(chǎng)地的整體風(fēng)格。

　　五、設計理念

　　設計思想與理念是專(zhuān)業(yè)擴聲系統設計的一條主線(xiàn)，它貫穿整個(gè)專(zhuān)業(yè)擴聲系統設計的全過(guò)程，系統各個(gè)部分的內容與構成都緊緊圍繞這一主線(xiàn)而展開(kāi)。

　　根據對國內外擴聲系統設計的思想，擴聲系統的基本設計理念如下：

　　理念一： 服務(wù)于“聲音藝術(shù)”的專(zhuān)業(yè)擴聲系統設計的核心目標，是實(shí)現高質(zhì)量聲音重放和還原。

　　基于對人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)生理及心理特性的研究成果，如何使所有人獲得“自然”、“真實(shí)”、“優(yōu)美”的聽(tīng)覺(jué)藝術(shù)享受是建筑聲學(xué)和電聲學(xué)研究者與設計者所共同關(guān)注的問(wèn)題。要解決這些問(wèn)題，需要用到最新聲學(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藝術(shù)享受。

　　我們在本次設計中對體育場(chǎng)的擴聲聲場(chǎng)布局做了優(yōu)化，根據貴場(chǎng)地的特性和擴聲需求，設計采用了針對體育場(chǎng)等遠射程的揚聲器，使整個(gè)擴聲場(chǎng)所達到更為專(zhuān)業(yè)的擴聲效果，并將上述理念貫穿于所有設備選型與傳輸技術(shù)方案的選擇過(guò)程。

　　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”，彰顯“人性化”設計。

　　科技不斷進(jìn)步與發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，供選擇配置的設備名目繁多，功能各異，在滿(mǎn)足設計要求的前提下，應該使管理者和操作者的工作更簡(jiǎn)單可靠。因此，堅持“人性化”設計是我們的基本設計理念。

　　理念三： 采用國際、國內擴聲領(lǐng)域中認同度高的主流產(chǎn)品，提高擴聲系統設備的認同度與利用率。

　　在設備選型方面關(guān)注并充分了解國內外專(zhuān)業(yè)擴聲領(lǐng)域中認同度高的主流產(chǎn)品品牌。通過(guò)參觀(guān)、交流、訪(fǎng)問(wèn)等多種調查手段，充分掌握主要設備品牌認同度的實(shí)際情況，了解設備制造廠(chǎng)的發(fā)展狀況，做好設備選型這一關(guān)鍵工作，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。這也直接影響到體育場(chǎng)館專(zhuān)業(yè)擴聲系統完工后設備的利用率。

　　第二節 擴聲系統深化設計

　　江陰市體育場(chǎng)是一座擁有3萬(wàn)余觀(guān)眾席位的中型體育場(chǎng), 能舉辦國內或國際高級別的田徑、足球比賽, 也是江陰市重大活動(dòng)和廣場(chǎng)文藝演出的主要場(chǎng)所之一。體育場(chǎng)的擴聲系統不僅能滿(mǎn)足體育競賽和政治集合語(yǔ)言擴聲的要求，也應能滿(mǎn)足一般的團體操等廣場(chǎng)文體表演以及賽間播放音樂(lè )的音樂(lè )擴聲要求。因此，與其配套的擴聲系統必須滿(mǎn)足各類(lèi)活動(dòng)的要求，既要保證在重大體育比賽、大型集會(huì )時(shí)要有較高的語(yǔ)言清晰度，又能確保各類(lèi)活動(dòng)時(shí)擁有足夠的聲壓級和分布均勻的聲場(chǎng)。

　　一、擴聲系統組成

　　1. 東、西主觀(guān)眾區擴聲系統。

　　2. 南北兩側觀(guān)眾區擴聲系統。

　　3. 比賽場(chǎng)地擴聲系統。

　　4. 媒體矩陣控制系統。

　　5. 控制室監聽(tīng)、監控系統。

　　6. 檢錄處檢錄呼叫系統。

　　7. 系統對接信號接口。

　　二、擴聲設備的選擇

　　1、調音設備

　　調音臺是擴聲系統進(jìn)行信號加工混合的主要設備，又是調音師對演出節目進(jìn)行藝術(shù)加工的關(guān)鍵工具;擴聲系統的藝術(shù)表現力依靠調音師的技巧來(lái)實(shí)現，我們的設計就要為調音師的工作創(chuàng )作便利的條件。在擴聲系統中調音臺是連接各種聲源與擴聲系統其他設備的紐帶，必須有優(yōu)秀的電聲性能指標，高度的兼容性、可靠性、靈活性及強大的功能。

　　(1)、主擴聲系統調音臺

　　在貴體育場(chǎng)主擴聲系統的調音臺選取上，設計采用了世界著(zhù)名的Allen & Heath 32通道8路音頻編組調音臺GL2800-8.32。

　　(2)、檢錄處調音臺

　　根據招標文件要求，檢錄處調音臺設計采用了YAMAHA MG102C 10路調音臺。

　　2、音頻處理設備

　　在音頻處理設備的設計配套上，按照科學(xué)性、先進(jìn)性、安全性、充分體現“先進(jìn)、合理、可靠、節約”的原則，選用了ATEIS(亞提斯)先進(jìn)的數字媒體矩陣LAP 8in8out。

　　3、揚聲器設備

　　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。而達到這一效果，在整個(gè)擴聲系統中，音箱是第一位的。

　　針對貴體育場(chǎng)主擴聲系統設計采用了DESFINE(迪斯)公司具有重量輕、射程遠、全天候等特色的DS97系列揚聲器。

　　4、功率放大器

　　針對貴體育場(chǎng)主擴聲系統設計采用了DESFINE迪斯MA/MB系列功放，就是專(zhuān)門(mén)參照DESFINE品牌音箱的參數進(jìn)行研發(fā)設計的。充分考慮到DESFINE音箱各系列音箱特性和固定安裝工程的獨特需要，按照時(shí)下最先進(jìn)的電子技術(shù)，設計出市場(chǎng)表現優(yōu)秀的功率放大器。

　　5、前級放大和其它設備

　　在本設計中針對于前級放大和其它設備我們選用了專(zhuān)業(yè)DVD機、專(zhuān)業(yè)雙卡座機、專(zhuān)業(yè)單CD機、雙卡座錄音機、會(huì )議系統、專(zhuān)業(yè)有線(xiàn)話(huà)筒、無(wú)線(xiàn)話(huà)筒、控制室監聽(tīng)設備、電源時(shí)序器等。

　　6、遠距離光纖傳輸系統設備

　　在貴體育場(chǎng)擴聲系統中，為了保證音質(zhì)，我們采用分區式擴聲方式，在兩面挑棚上均安裝有擴聲音箱，由于兩面挑棚之間的距離較遠，因此我們設計了雙控制室的控制方式，主控制室在西看臺，輔助控制室(也稱(chēng)功放室)在東看臺。主控制室的調音臺和輔助控制室的音頻處理器之間采用光纖通訊。主控制室的調音臺信號進(jìn)入媒體矩陣，信號進(jìn)行電/光轉換，然后進(jìn)入4芯室外多模光纜進(jìn)行傳輸，光纖傳輸信號到東看臺功放室，接入媒體矩陣經(jīng)過(guò)光/電轉換，完成高質(zhì)量、高效率的信號傳輸。

　　7、控制室監控設備

　　由于貴體育場(chǎng)具有主控制室和功放室(輔控制室)，為了達到統一控制，輔控制室無(wú)人值守，設計采用了安寶球形攝像機和14寸TCL顯示器2套，主控制室和輔控制室各一套，起到雙監控(主控制室與輔控制室互相監控)的作用;同時(shí)，由于設計采用的時(shí)序電源器具有遙控功能，可以在西面的主控制室內遙控開(kāi)啟、關(guān)閉輔控制室內的設備，通過(guò)視頻監控設備室內的設備工作狀況，可以實(shí)現在主控制室內完全控制輔控制室，做到整個(gè)系統的完整、統一性控制，為系統控制帶來(lái)了完美的效果。

　　五、主擴聲系統揚聲器的布置方式

　　1.揚聲器布置的要求

　　(1)使全部觀(guān)眾席上的聲壓級分布均勻。

　　(2)多數觀(guān)眾席上的聲源方向感良好，即觀(guān)眾能聽(tīng)到的揚聲器的聲音與看到的講演者在方向上是一致的(也就是聲像定位，在演出方面的要求比較高)。

　　(3)控制聲反饋和避免產(chǎn)生回聲干擾。

　　2.揚聲器的布置方式

　　可分為集中式、分散式和混合式三種方式。

　　在該體育場(chǎng)的擴聲系統中，由于體育場(chǎng)擁有四面看臺、兩面挑蓬，整個(gè)體育場(chǎng)擴聲系統是按照體育館擴聲系統設計的二級標準來(lái)設計的，故深化設計中采用了集中擴聲和分散擴聲相結合的安裝方式對各個(gè)擴聲區域進(jìn)行擴聲，對要求不同擴聲的地方，我們采用不同的擴聲方法，觀(guān)眾區和比賽區都是遠場(chǎng)擴聲和近場(chǎng)擴聲相結合的方法。這樣做的好處是能夠做到遠近擴聲的聲壓級均勻，能夠達到國家體育場(chǎng)擴聲的要求，滿(mǎn)足擴聲系統的需求和各項擴聲設計指標。

　　六、主擴聲系統音箱涵蓋區域說(shuō)明

　　整個(gè)體育場(chǎng)擴聲也可以看成兩個(gè)部分：東面挑蓬吊裝揚聲器擴聲、西面挑蓬吊裝揚聲器擴聲。

　　體育場(chǎng)揚聲器平面布置圖(西面挑蓬)

　　體育場(chǎng)揚聲器平面布置圖(東面挑蓬)

　　1.西面觀(guān)眾區揚聲器：

　　體育場(chǎng)的西面挑棚下看臺揚聲器設計采用了6只覆蓋角度為60°H×60°V的兩分頻12寸中遠程全天候全頻揚聲器DS9712/M(W1～W6)，負責西面看臺下方(即西面觀(guān)眾席前區，見(jiàn)下圖)觀(guān)眾席區域的擴聲。

　　西面挑棚上看臺揚聲器為8只覆蓋角度為120°H×60°V的雙8寸二路全頻遠射程DS9728/S(W7～W14)，負責西面看臺上方(即西面觀(guān)眾席后區，見(jiàn)下圖)觀(guān)眾席區域。

　　西面觀(guān)眾區揚聲器剖面覆蓋圖

　　覆蓋西面看臺前區的揚聲器(W1～W6)為6只DS9712/M，DS9722/M的覆蓋角度為60°H×60°V，單只揚聲器其軸線(xiàn)投射距離約為38米，故其橫向和縱向覆蓋距離分別約40米，而西面看臺的橫向距離約190米，6只DS9712/M可完全覆蓋橫向，且有一定的重合區域，不會(huì )出現空區。

　　從理論計算可得，覆蓋看臺前區的揚聲器最大投射距離約為38m，投射聲音的物理?yè)p失有20lg38=31.6分貝(dB)，如果觀(guān)眾區要達到98分貝(dB)的平均直達聲聲壓級，揚聲器須要具備≥129.6dB/1m的最大聲壓級。

　　由DESFINE DS9712/M的技術(shù)參數，輸出靈敏度：LF 105dBSPL/1W/1m、HF 109dBSPL/1W/1m;輸入功率：LF 300W(RMS)、600W(Peak)，HF 120W(RMS)、240W(Peak);輸出最大聲壓級：LF 130dB、HF 130dB;其輸出最大聲壓級為：LF 130dB、HF 130dB，可完全滿(mǎn)足使用要求。

　　覆蓋西面看臺后區的揚聲器(W7～W14)為12只DS9728/S，DS9728/S的覆蓋角度為120°H×60°V，單只揚聲器其軸線(xiàn)投射距離約為20米，因中間區域后側觀(guān)眾席座位較多，縱向距離較長(cháng)，為保證該區域的聲場(chǎng)完全覆蓋，將中間4只DS9728/S(W9～W12)旋轉90度角安裝，這樣其覆蓋角度變?yōu)?0°H×120°V，保證中間區域不會(huì )出現聲場(chǎng)空區。

　　從理論計算可得，覆蓋看臺后區的揚聲器(中間距離觀(guān)眾區最遠的一組)最大投射距離約為16m，投射聲音的物理?yè)p失有20lg16=24分貝(dB)，如果觀(guān)眾區要達到98分貝(dB)的平均直達聲聲壓級，揚聲器須要具備≥122dB/1m的最大聲壓級。

　　由DESFINE DS9728/S的技術(shù)參數，輸出靈敏度：98dBSPL/1W/1m;輸入功率：300W(RMS)、600W(Peak);輸出最大聲壓級：123dB;其輸出最大聲壓級為：123dB，可完全滿(mǎn)足使用要求。

　　所有揚聲器均吊裝于西面挑蓬的下方，分兩層吊裝，每個(gè)吊裝點(diǎn)的音箱重量均為單只音箱的重量(9712為20kg，9728為13kg)，重量均很輕，安全方便吊裝。

　　由于挑蓬從西面的正中央到兩側的高度是漸漸減小的，揚聲器的吊裝位置都是通過(guò)各個(gè)吊裝點(diǎn)的吊裝高度、吊裝音箱的各個(gè)方向的覆蓋范圍來(lái)計算分析的，可以通過(guò)適當地調整擴聲音箱的指向角度，使得聲場(chǎng)均勻度到達更佳狀態(tài)。