9.2 扩声系统

9.2.1 系统基本概念
1 扩声系统由传声器、扩音机和扬声器组成。在比较完善的扩声系统中还有：调音台、数字音频处理器、压缩限幅器、均衡器、分频器、延时器、混响器、反馈抑制器、录音机和唱机等。
2 本章适用于建筑内中、小型厅堂扩声系统。
会议、音乐舞会兼放影视等各类功能的扩声系统，应按照多种使用要求(或目的)进行扩声设计。
包括如下内容：
  1)观众厅扩声系统
    ①小型文艺演出和会议合用。
    ②小型文艺演出和会议分别设置两个独立系统(即语言和音乐分开扩声)，小型文艺演出系统中常含返送系统。
  2)效果重放系统。
  3)立体混响系统。
9.2.2 系统分类
1 根据使用要求，视听场所的扩声系统一般分为：文艺演出类扩声系统。多用途类扩声系统。会议类扩声系统。
2 会议厅、报告厅等专用会议场所，应按语言扩声标准设计。
9.2.3 系统技术性能
扩声系统的技术指标应根据建筑物用途类别、质量标准、服务对象等因素确定。各类厅堂分级及声学特性指标应符合相关标准规定。
扩声系统的声学要求：
能提供合适响度的声音；系统频响较宽，频响曲线无过大起伏；声场分布均匀；系统噪声低、失真小；语言清晰度较高；避免产生回声干扰；视听尽量一致。其指标见GB 50371—2006《厅堂扩声系统设计规范》、GYJ25《厅堂扩声系统声学特性指标》或WHO 301《歌舞厅匆‘声系统的声学特性指标与测量方法》。
9.2.4 系统选用要点
1 传声器的选择
传声器种类有动圈式、电容式、电压式和无线传声器等，应按需要合理配置。
  1)动圈式传声器：结构简单、稳定可靠、使用方便、噪声小，可用在背景噪声很高的场所。广泛用于语言广播和扩声。
  2)电容式传声器：灵敏度比动圈式高、频率响应平坦、瞬态特性好、失真小。即使在振动条件下也具有良好的性能。多在多功能厅使用。
  3)立体声传声器：通常由两个(或两个以上)传声器组成。具有两个指向性拾音单元，指向相差90°。适用于立体声扩声系统。
  4)速度式传声器：响应特性好，比动圈式方向性更强，它具有双方向性，可以是高阻抗，常与一个动圈式传声器组合使用。
  5)无线传声器：由微型发射、接收机两部分组成。分为乐器型、歌唱型等多种。不同类型的扩声系统，应使用不同类型的无线传声器。
  6)当传声器的连接线超过10m时，应选择平衡式、低阻抗传声器。
  7)在选定传声器的频率响应特性时，应与系统中的其他部分相适应。传声器阻抗及平衡性应与调音台或前置增音机相匹配。
  8)高质量电容传声器和立体声传声器，灵敏度高、频带宽、音色好、多指向性，主要作为录音与扩声中主传声器。
  9)传声器的主要指标
    ①灵敏度：动圈式多为-56dB左右，电容式-40dB左右。分贝数为负值，数值越小灵敏度越高。
    ②频率响应：高保真最低50～12500Hz，卡拉OK演唱80Hz～13kHz，厅堂扩声70Hz～15kHz。
    ③输出阻抗：1kΩ以上高阻抗，150～600Ω低阻抗。
2 音箱(声柱)的选择
  1)音箱按箱体形式分为封闭式、倒相式(或称低频反音箱)、号筒式和声柱等。按分频数又分为二分频、三分频、四分频等。声柱适用于会场语言扩声。
  2)音箱(声柱)的性能指标，主要有重放频率特性、指向性、灵敏度、失真度、额定阻抗、额定功率等。对低频重放要求频率较低时，应选择大口径扬声器音箱。
  3)声柱的选择
    ①声柱特性
由于声柱结构简单，指向性强，辐射距离远，辐射能利用率高；音质好，能满足重放高质量音乐要求，同时易于控制系统的声音回输稳定度。声柱低频辐射效率比单只扬声器高得多，扬声器数量越多。
主轴上灵敏度越高，辐射距离越远，所以在厅堂扩声系统中得到广泛应用，但频响特性较差。
    ②声柱的类型
声柱分为线列声柱、曲线声柱和曲面宽频声柱。
      a 线列声柱是由多个投射式电动扬声器排列成一直线组成。各扬声器的间距相等，同相工作，辐射相同的功率。具有功率容易控制，方向性强，频率范围宽等优点。是厅堂扩声应用最广泛的一种声柱。
声柱越长，声束越窄，指向性越强；声柱长度一定时，频率越高，声束越窄，指向性越强；在声柱的垂直方向指向性较强。(随频率的降低而减弱)
      b 凹曲面声柱：由多个同相振动，相距很近而分布在圆弧上的扬声器组成。
其指向特性：波长大于弧长时，指向很宽；波长接近于弧长时，指向变窄；波长小于弧长时指向又变宽。
      c 凹曲面宽频带声柱是一种多频道凹曲面声柱，主要用于高质量的扩声系统。
3 前级增音机(或前置放大器)的选择
  1)选择前级增音机必须考虑声道数和通路数。对于大型较复杂的扩声系统，前级增音机至少应该有2～3个声道，各声道能够独立工作，必要时又可以合成为一个声道使用。为了保证扩声不中断，各声道应有同时工作的双通路组成，一用一备。
  2)在多功能厅堂的扩声系统中，若仅语言扩声，则传声器通路数不多。若考虑文艺演出和在主席台上带有少量即席发言传声器，以及传声器输入兼有线路输入功能，台式前级增音机一般有3～8路输出，而桌式前级增音机仅有传声器输入通路。
  3)前级增音机输出一般都采用低阻抗跨接方法。输出端除主通路输出外，还应考虑线路输出、供外送节目信号和录音输出等用。
  4)节目源的输入电平基本上可分为三类：-60dB、-40dB和0dB。第一类配接低阻抗传声器，第二类配接高阻抗传声器或拾音器，第三类供无线电转播、重放录音或线路输入用。放大器的低频系统一般采用三级放大和两次电平调节。
4 功率放大器的选择
功率放大器的配置与选择应符合以下要求：
  1)功放设备的单元划分应满足负载的分组要求。
  2)厅堂扩声系统的功放一般采用低阻直接输出。当传输距离较远时，如体育场、广场类建筑，则采用定压输出。
  3)厅堂扩声系统为确保扩声质量，应有充分的功率储备。一般功放的功率储备量(即功率余量)，在语言扩声时为3～5倍以上，音乐扩声时为10倍以上，或更高。
5 调音台
  1)调音台有固定式和移动式，是一种多路输入、多路输出的前置放大器，其基本功能是：信号放大、处理、混合、分配。声音调节分为三类：相对平衡调节、节目动态范围调节和音质调节。
  2)调音台的选择
    ①输入类型：分为4、6、8、12～48路以至更多路数，多功能厅和歌舞厅一般为8～24路，视厅堂规模而定。
    ②声道分为单声道、双声道、四声道、多声道输出，声道的选择应与扩声系统相对应。
    ③用途分为：扩声调音台、录音调音台、播出调音台、迪斯科专用调音台。厅堂、歌舞厅宜采用扩声调音台。
    ④信号处理方式；有模拟式调音台和数字式调音台。目前用模拟式调音台为多。
6 延时器在扩声系统的应用和选择
延时器是将声音信号延迟一段时间以后再传送出去，使声音从不同方位传达到听众耳中的时差基本相同。当时差大于35ms时，则应装设延时器。
7 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ 25—1986。
《有线广播录音、播音室、声学设计规范和技术用房技术要求》GYJ 26—1986。
《厅堂扩声系统设计规范》GB 50371—2006。
《城市有线广播电视网络设计规范》GY 5075—2005。
《演出场所扩声系统的声学特性指标》WH／T18—2003。
《扩声系统的图符代号及制图规则》WH／T 19—2003。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《广播与扩声》03X 301—1。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《体育建筑专用弱电系统设计安装》06X 701。
9.2.5 施工安装要点
1 施工安装要点
详见国家建筑标准设计图集《广播与扩声03X301—1》。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《扩声译音系统安装工程施工及验收规范》GY 5055—1995。
《广播传音电缆维护规程》GY 54—1989。
《广播传音电缆线路工程建设技术规范》GY 5053—94。
9.2.6 相关标准
《声系统设备一般术语解释和计算方法》GB 12060—1989。
《高保真声频组合设备最低性能要求》GB 12062—1989。
《声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性限值和测量方法》GB 13837—2003。
《音频 视频及类似电子设备 安全要求》GB 8898—2001。
《直接辐射式电动锥形扬声器通用规范》GB／T 9397—1996。
《声学 实验室标准电容传声器的特性与规范》GB／T 11670—1989。
《扬声器听音试验》GB／T 12058—1989。
《盒式磁带录音机可靠性要求和试验方法》GB／T12165—1998。
《声音和电视广播发射设备信号链接口》GB／T 12566—1990。
《声系统设备互连的优选配接值》GB／T 14197—1993。
《传声器通用技术条件》GB／T14198—1993。
《高保真声频放大器最低性能要求》GB／T14200—1993。
《视听、视频和电视设备及系统音频盒式系统》GB／T14220—1993。
《广播节目试听室技术要求》GB／T 14221—1993。
《音频组合设备通用技术条件》GB／T 14277—1993。
《广播录音机抖晃测量方法》GB／T14432—1993。
《号筒扬声器通用技术条件》GB／T 14474—1993。
《号筒扬声器测量方法》GB／T 14475—1993。
《客观评价厅堂语言可懂度的 RASTI法》GB／T 14476—1993。
《盒式音带制品质量总技术规范》GB／T 14855—1993。
《声系统设备互连用连接器的应用》GB／T 14947—1994。
《广播及类似声系统用连接器的应用》GB／T 15212—1994。
《高保真调频广播调谐器最低性能要求》GB／T 15294—1994。
《会议系统电及音频的性能要求》GB／T15381—1994。
《电子设备机柜通用技术条件》GB／T15395—1994。
《广播用数字音频盒式磁带系统(DAT)格式及分类特性》GB／T15521—1995。
《调音台通用技术条件》GB／T15640—1995。
《广播数据系统(RDS)技术规范》GB／T15770—1995。
《激光唱机通用技术条件》GB／T15860—1995。
《广播声频通道技术指标测量方法》GB／T15943—1995。
《广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》GB／T 16463—1996。
《声音广播中音频噪声电平的测量》GB／T17147—1997。
《无线传声器系统通用规范》GB／T17276—1998。
《音频、视频及视听系统 视频系统Y／C连接器的应用和优选电配接值》GB／T18123—2000。
《电磁兼容 专业用途的音频、视频、音视频和娱乐场所灯光控制设备的产品类标准 第1部分：发射》GB／T 19954．1—2005。
《电磁兼容 专业用途的音频、视频、音视频和娱乐场所灯光控制设备产品类标准 第2部分：抗扰度》GB／T 19954．2—2005。
《厅堂扩声特性测量方法》GB／T4959—1995。
《广播报时信号》GB／T4961—1999。
《人工混响装置测量方法》GB／T 6448—1986。
《高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法》GB／T7313—1987。
《广播电视名词术语 通用部分》GB／T 7400．1—1987。
《广播电视名词术语 无线电广播》GB／T 7400．2—1987。
《广播电视名词术语 有线广播》GB／T 7400．3—1987。
《广播电视名词术语 声音广播 通用部分》GB／T 7400．5—1987。
《声频放大器测量方法》GB／T 9001—1988。
《音频、视频和视听设备及系统词汇》GB／T 9002—1996。
《调音台基本特性测量方法》GB／T9003—1988。
《声音广播接收机基本参数》GB／T 9374—1988。
《声音和电视广播接收机及有关设备抗扰度限值和测量方法》GB／T 9383—1999。
《广播收音机、广播电视接收机、磁带录音机、声频功率放大器(扩音机)的环境试验要求和试验方法》GB／T 9384—1997。
《无线传声器系统测量方法》GB／T 9388—1988。
《扬声器主要性能测试方法》GB／T 9396—1996。
《直接辐射式电动扬声器通用规范》GB／T9397—1996。
《传声器测量方法》GB／T9401—1988。
《高保真传声器最低性能要求》GB／T9402—1988。
《声环境质量标准》GB 3096—2008。