文档介绍：第8章扩声系统设计
扩声系统设计概要
音乐厅、剧院扩声系统
歌舞厅、Disco厅扩声系统
背景音乐系统
扩声系统设计概要
室内扩声系统的功率要求
扩声系统的输出功率取决于房间的体积、墙壁、地板、天花板的声学特性,平均噪声电平,系统和重放节目的频率范围以及扬声器系统的效率等许多因素。对其进行精确设计是一件相当复杂的工作,一般是很难做到的。这里仅简单介绍利用图表或近似公式对功率进行估算的简易方法。

图8―1所示的曲线可用来粗略估算在不同体积房间扩声时对放大器功率的要求。
图中,曲线A适用于采用高效率号筒式扬声器的低噪声语言扩音;如果噪声电平高而又使用号筒式扬声器,则曲线B适用;曲线B也适用于使用纸盒式扬声器而电平不高的场合;当噪电平较高且使用纸盒式扬声器时,用曲线C;噪声电平低时,曲线C也适用于一般的音乐扩声;对于音质要求较高以及范围大的扩声,则选用曲线D。
图8―1 放大器输出功率容量和房间体积的关系

对不同体积的房间,要得到高质量的重放声场,需要有约96dB有效峰值的声压级(重放声场的动态范围约60dB)。利用下式可估算出扬声器系统发射的声功率:

式中:W是以有效峰值声压为单位的发射声功率,V是以立方米为单位的房间体积。。
例如:为了在62m+3的房间里重放声场达到96dB的有效峰值声压级,重放出60dB动态范围的音乐信号,需要约100mW的声功率。如果扬声器系统效率为1%(%~1%),为了避免有效峰值被衰减,则至少需要10W的放大器功率;若是立体声系统,则左右声道中每一声道需要5W的电功率。但是两通道中的信号和功率对于立体声信号来说是不相同的,。在实际应用中,为了保证不削波,
每一通道应使用10~15W的功率放大器。如果希望得到100dB的有效峰值声压级,。而且扬声器系统的额定功率要与之相适应。%,则上述功率还应提高一倍。
必须指出,利用上述两种方法估算的扩声系统功率,仅仅是满足使人能基本听清楚这个最低要求所需的功率值。对于现代音响扩声系统,要求其能应付音乐高潮到来时的峰值,
以避免对瞬时峰值的削波而造成瞬态互调失真,因此在设计扩声系统时要有更大的功率容量,这是必须要考虑的。特别是歌舞厅(尤其是Disco舞厅)等娱乐场所。由于其背景噪声较大,另一方面人们要求有更强劲的音响效果,因此要求扩声系统功率在上述估算基础上必须大幅度增加。
实际上,在设计扩声系统的功率容量时,音响技术人员****惯于将厅堂的三维空间简化为二维空间,即按厅堂的面积来估算功率容量。根据经验,按照有效峰值声压级的要求,一般每平方米选取3W~5W的电功率(即扬声器系统的连续功率,纯低音音箱功率不计在内)。对音乐厅、剧院等专业演出场所,背景噪声较低,要求96dB有效峰值声压级,通常取下限即可;对歌舞厅等场所,背景噪声较大,且要有较强的音响效果,
要求有105dB有效声压级,但由于其高度有限(高度尺寸小于宽度尺寸),也可按3W或略大设计。对于高度较大的歌舞厅应适当增加功率;对Disco舞厅,因为要有强劲的动感效果,因此要求有110dB以上的有效峰值和声压级。通常其功率容量要在上述基础上加倍。应取到6~10W/m2左右。对于高度较低的Disco舞厅可适当减小功率容量。