首先阐述会议室音响扩声系统的设计要求与设计标准,接着介绍声场处理器、数字音频处理器及数字功率放大器等数字产品的功能和应用,最后对数字音频技术、智能会议系统进行深入分析。
会议室音响扩声系统已不是单一的音响设备的有序组合,而是一个集建筑声学(声场)和信息电子技术(音频电子设备)为一体的声音闭环系统。它对环境的要求也越来越高,要求观众厅有足够的声压级,并具有均匀的声场分布。相应地,音响扩声系统已不是仅提供简单的扩音功能,而是会随使用要求不同呈现不同的声学效果和使用功能。一般来说,音响扩声系统主要由传声器、扬声器、调音台、声场处理器、音频处理器、自动混音台及数字功放等设备构成。
MYNA功率放大器
扩声系统设计要求
会议室音响主要承担学术报告、会议等以语言为主的扩声,这就要求音响扩声系统能真实清晰地还原语言信号。首先,系统要保证有良好的语言清晰度和足够的、均匀的声压级,语言清晰度频带在300~6000Hz。此外,报告厅也是进行歌舞、戏曲、音乐等文艺表演的场所,需要扩声系统能完美还原再现各种音源。因此,这就对信号的清晰度和丰满度提出更高的要求。
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MYNA会议室音响
扩声系统的设计标准
音量的设计标准 音量和扩声系统的额定功率相关,足够的音量是扩声系统的基础目标要求。根据国家行业标准会议《厅堂扩声系统设计规范》对语言类为主的厅堂最大声压级为≥90dB,一级厅堂≥98dB,二级厅堂≥95dB。音量水平是根据信噪比和系统运行特色来决定的。
音质的设计标准 音质主要取决于扩声系统的非线性失真和传输频率特性。国标规定一级厅堂传输频率特性指标为以100~6300Hz的平均声压级为0dB,在此频带内允许范围为-4~+5dB,50~100Hz和6300~12500 Hz的允许范围为-8~+4dB。频率传输特性是决定音质的关键指标,非线性失真也是影响音质效果的因素之一。此外,音乐和语言的清晰度也是衡量音质的重要标准。清晰度的衡量方法很多,实际操作中通常依靠现场的主观感觉进行评价。
声场的设计依据国家标准要求一级厅堂不均匀度为1000Hz时不大于6dB,4000Hz时不大于8dB,100Hz处不大于10dB。所以,会议室音响应该按照国家标准来构建声场,要求有尽可能均匀的声场。
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会议室音箱
传声器的选择和应用
传声器是整个系统的“入口”。传声器把采集到的声波信号转变成微弱的电压信号进行输出,这就需要后端的音频处理设备把信号放大提高,因此,如果话筒有杂音输入,那么后端很难消除,传声器的选择和使用方法对扩声质量和效果会产生很大影响。此外,在室内存在声反馈的矛盾,因此,对传声器(话筒)的灵敏度、频响范围、指向性都有较高的要求。
灵敏度是指传声器开路输出电压U和声压P的比值。实际上并不是灵敏度越大越好,灵敏度适中就可,不一定追求高灵敏度。传声增益125~6300Hz的平均值不低于-8dB。
对室内扩声来说,扩声系统所能达到的声音大小程度受声反馈(反馈就是声音从扬声器经功放音箱输出再传回扬声器的过程。经多次反馈达到一定能量时,啸叫便会产生)的牵制。因此,在同一扩声系统中,传声器灵敏度高了,输出电压就会增大,扬声器发出的声音也会相应增大。为了防止反馈啸叫,不得不把音量调小,从而达到良好的扩声效果。
频响范围是指传声器在一恒定声压下,不同频率时测得的输出电压变化值。一般来说,频响曲线越平越好,对于会议话筒,其频响范围在250~4000Hz就可以了。设计时应将频谱范围放在较高的频段内,以提高语言的清晰度。因为人的语言频谱范围一般在100~4000Hz,所以对清晰度影响较大的是高频段。
传声器的指向性是指在某一频率下,在某一方向的灵敏度与最大灵敏度的比值。对于学术报告、会议等语言类扩声来说,为有效地预防、抑制声反馈引起的声音啸叫,要选用有指向性的传声器。指向性与接受的声波信号频率有很大关系:频率越低时,指向性越差;频率越高时,指向性越强。
输出阻抗是传声器输出端用频率1kHz声音信号测得的内阻的模值,分为高阻抗和低阻抗两种。我国推荐使用的是200Ω、600Ω和2000Ω。传声器具体有以下应用。
1)拾音方式。对于传声器的拾音方式主要分为两种情况:在进行语言扩声时,话筒的声轴要正对演讲人;而在进行音乐会的扩声时,一般采取立体拾音的方式来进行。
2)相对位置。距离越大越能减少声反馈,因此,话筒在摆放时相对位置要远,应该尽量降低高度并避免其正对音箱。
3)传声器与发声者的距离。一般来说,用作演讲的话筒离口型的距离取为10~20cm为宜。若离话筒太近,受讲话气流的影响,其低频声音会加重,声音出现混杂不清、闷声闷气的效果,直接影响语言的清晰度,所以应离话筒稍远一点儿,避免讲话气流直冲话筒;也不能太远,否则声音信号会变弱,影响拾音灵敏度。另外,合适的距离能有效地抑制环境噪音的进入。一般来说,近场灵敏度要比远场高,而环境噪音都来自远场,如果演讲者口型离传声器在10~20cm,发出的声音属于近场,演讲者的低频灵敏度比环境噪音高,从而相对抑制噪音灵敏度。
扬声器(音箱)的选择
扬声器一般采用主音箱与辅助音箱。如果要求特殊的音响效果,则还需要前置音箱、环绕音箱和低音音箱。扬声器的额定功率要根据最大声压级以及厅堂空间的大小决定。如容纳500人的会场,可选用主音箱一对,额定功率可选择大一些;辅助音箱五对,额定功率在250~750W之间。音箱的频响指标根据所追求的传输频率特性来决定,如对于一级厅堂扩声系统,传输频率特性指标规定为:以80~8000Hz的平均声压级为0 dB,在此频带内允许范围-4~+4dB。
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