毕节三板桥体育场音频系统解决方案

　　6 声场分析

　　6.1、分析建筑结构形状、建筑建声对扩声系统的影响

　　毕节三板桥体育场改建工程，有四面观众席看台，在东、西看台有一个大型的遮棚天花(屋面)，采用穹顶型空间钢架结构。大量采用暴露网架、不设吊顶甚至采用透光的屋顶材料，并流行弧形拱顶、圆形墙体和大面积玻璃窗或玻璃幕墙等形式，这都极易造成较严重的声学缺陷。声聚焦声音在遇到凹的墙面或天花棚顶时将会产生声聚焦，使某些点或某些区域的声压级远远大于其它位置，导致声场分布极不均匀，出现"声染色"和"声反馈啸叫"等音质缺陷。

　　体育场屋面巨大的穹顶建筑结构面积和使用的建筑材料，决定了体育场吸音系数较小且RT60较长，很容易形成强烈的声反射，影响扩声的语言清晰度。而且穹顶形的天棚天花就像一个巨大的凹面体，很容易产生声聚焦及驻波。这将严重影响频率特性和声场均匀度，并使传声增益变小。

　　因此，在建声方面做出合理处理的前提下，决定扩声系统采用分散式布置音箱方式，在合理的扩声点选用指向性合适的扬声器(组)，将声能尽可能地投射到其服务区域(观众席或比赛场地等)，尽量减少声反射。尽可能做到直达声场地均匀覆盖，同时也应避免出现扬声器覆盖区域的过多叠加。

　　6.2、体育场建筑声学建议

　　体育场网架下空吊一定数量的吸声筒，表面为阻燃吸声装饰布;网架上弦K块 穿孔水泥纤维板(穿孔率>17%);吸声墙面(1) 阻燃吸声装饰布;吸声墙面(2)穿孔水泥纤维板(穿孔率>17%);比赛场地护墙板 拓普泰德钢制拉网板;比赛场地周围的矮墙、看台栏板宜设置吸声构造，或控制倾斜的角度和造型。

　　6.3、声场设计要求

　　6.3.1、根据体育场的使用特点，在扩声系统的功能和设备的配置与选型时要考虑以下几点：一是能够满足体育运动会的各种要求，是集会等各项活动的顺利进行，即以功能齐、稳定可靠为原则;二是要求扩声系统经济实用;

　　6.3.2、扬声器采用分散式布置的设计，集中其声场均匀、对周边区域干扰小的优点，以解决由于音箱的覆盖区域存在一定比例的重叠，相互之间的声音干涉以致严重影响语言清晰度，导致声场混乱的技术难关。

　　6.3.3、扩声系统需满足以下技术要求：

　　观众席有足够的声级，满足所必须的响度。

　　选用好性能(宽频带、高灵敏度、大功率)高Q值的扬声器系统[2]。扬声器的布置能够覆盖整个观众席和比赛场地，尽量使扬声器分布均匀，无死区。

　　传送人声时有足够的可懂度，播放音乐有满意的音质，还要有良好的方向感和节目的保真度。

　　系统应有足够的稳定度和功率余量。

　　操作方便，性能可靠。

　　7 系统设计要点说明

　　根据本体育场的场地特征和扩声需求，我们在设备的选择、声场的覆盖、系统分区、远距离音频信号传输、控制室一体化控制等方面作出了针对性科学化合理方案。

　　7.1、开放式系统平台

　　扩声系统设计为开放式的平台，满足体育场体育比赛的需要，同时能够提供多种接口(包括数字通信接口) 具有良好的灵活性和可扩展性，所使用的主要设备为安全、可靠、先进的产品。通过数字音频传递技术，保证话筒及音视频信号采用光纤传递信号的无损失，满足电视直播的需求。

　　7.2、网络化数字音频系统设计

　　媒体矩阵就是将传统音响器材中的调音台、配线器、均衡器、分频器、延时器、混响器、激励器、分配器、压缩限幅器、扩张器、噪声门、解码器、电平表、信号发生器、测试仪等众多设备都用媒体矩阵系统(软件+硬件)来取代，也就是说除了音源、功放和音箱，所有的中间和周周边设备都可以用媒体矩阵来代替，它实现的是对声音信号进行所有的处理的功能。采用屏蔽CAT5类线或光线传输，大大简化布线(极大的节省布线成本和人工)和提高信号传输的安全性和减少外界干扰;人性化控制界面 充分克服了传统系统的操作复杂性和不确定操作性，传统系统，甲方人员的变动，往往又需要重新培训，用RANE控制系统，设定级别密码和自定义的操制组界面，普通操作人员不能改变系统和只能按定义操作界面操作，这样大大减少系统损坏性和未来人员变动的后期培训。采用数字远程传输协议模式，它的优点在于：为国际通用数字传输协议，接口能方便电视台等其他高级数字设备输入/输出，不致无法传输。另外，这种数字传输方式的信号采样频率高达96kHz，信号延时却只有0.15毫秒，远远高于同类型远程传输协议模式。亦决定其音质能高保真传输，保证了音质的优化。

　　7.3、选用全天候、高指向性音箱

　　因为体育场的东西面观众席上方具有挑棚，属于半封闭式的空间，这就要求我们的音箱要具有全天候工作性能，防雨、防霉、防潮;而且功率强大，灵敏度极高，声压级足够大。本扩声系统选用的DESFINE迪斯DS97系列主扩声扬声器均为远射程号角式扬声器，为全天候音箱，有以下特点：

　　灵敏度高、功率大，声学性能优良，专为大型场地设计，同时具有非常高的可靠性。

　　体积小、重量轻，方便悬挂。

　　九种不同型号的扬声器，辐射角度多种选择，方便不同的场所选用。

　　拥有高指向性，能够对扩声区域实行精确声场覆盖。

　　采用外置有源分频，便于分频点的确定，获得更好的分频效果，使系统层次更分明。

　　采用双功放驱动，便于各频段增益的控制。

　　箱体采用先进一体化工艺，使用特殊玻璃钢材料制成，具有防潮、防霉、防雨的全天候功能。

　　音箱有防紫外线功能，70%以上的紫外线被有效反射，以保护部件免受紫外线的辐射，经久耐用。

　　从全天候的标准来说，很多音箱实际上只是刷了一层防水漆或对单元做了一些防潮处理，并不能达到真正意义上的全天候。

　　第一，是防雨，但防雨还要考虑到放酸性雨、碱性雨。防水漆大都存在着被腐蚀的可能，而DESFINE迪斯的DS97全天候音箱采用玻璃钢一体化箱体结构，可以适用更恶劣的环境。

　　第二，防风。我国许多地域都会受到台风的袭扰，贵州也不例外，做固定安装的是设计必须把对灾害的防范做必要的考虑。常规的音箱箱体基本上都是迎风而上，和大风在拼吊装点的强度。而选用DESFINE迪斯的古钟形箱体，有效的降低了单位面积上所受的压力，能够保证音箱安装的牢固。

　　第三，防雪。我国北部地区雪量较大，如果设计长方体音箱就必然在顶部积雪，即便是不考虑雪对箱体的腐蚀，在雪慢慢消融时会在网罩上结冰，很容易造成扩声效果不理想甚至损坏设备。DS97系列音箱的箱体结构，使得它不可能有大量的顶部积雪，外挑的网罩外沿也使得他不可能在网罩结冰。

　　当然，还有防高温，防严寒，防尘等一些必要的条件统统具备，才配得上“全天候”的称谓。DS97系列音箱的众多工程案例中至今没有一只单元的损坏，这与DESFINE迪斯的全天候技术有着非常大的关系。

　　最后，设计时充分考虑了挑棚顶部承重的问题。球形网架结构的下球点承重为上球点的1/4，而固定安装设备在下球时，不能超过下球点承重的1/4，这就要求到箱体越轻越好，DS9712每只只有20公斤，最重的DS9722也仅仅只有基本上不会带来承重问题上的麻烦。

　　7.4、设计精确的音箱声场覆盖方案

　　DESFINE迪斯DS97系列音箱每种型号的音箱均有多种辐射角度可供选择，方便不同扩声区域的选用。

　　在体育场的每一个听音区域，我们均按照听音区域的实际环境，根据音箱的吊装点和声音的投射距离来选择音箱的功率和声压需求，根据听音区域的横向覆盖距离和纵向投射幅度来选择音箱的横向、纵向投射角度和音箱的分布组数，从而实现体育场所有扩声区域的声场均匀覆盖，满足听音需求并实现良好的听音效果。

　　音箱的精确声场覆盖

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