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体育场馆空间扩声系统解决方案

体育场馆空间扩声系统解决方案

体育场馆举办一些大型的表演活动,或者是全校的一些会议、讲座、体育比赛等,这就需要一套功能齐全的扩声系统,可以采用模拟的一些设备搭配使用,但功能及可扩展性不强,而且由于场地改造布线方面限制,功能上满足不了演艺扩声的要求。

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  目前我国学校的基础建设正在大力发展,在硬件配套上面也在逐步完善,而体育场馆是每个学校必须建设的项目,既丰富了学生的课外活动生活,又锻炼了体质,还在文化娱乐方面提高了学校的教学质量。当今建设的学校体育场馆都设计了舞台,比如篮球馆、羽毛球馆或者是综合体育馆等,在馆内一侧设计了100-200m²的室内舞台,体育馆即可作为体育锻炼的场地,又可作为举办一些文艺汇演的场地,可以容纳整个学校的学生、老师参与演出。这对体育馆的装修方面、扩声方面、灯光照明方面、通风方面及建声方面提出了新的要求。本文主要从建声、扩声方面为学校的体育场馆提供一套体育场馆扩声系统解决方案

  一个体育场馆要有好的声场必须有专业的建声方面的设计,由于体育场馆的建声不好,那么再好的扩声系统都不可能有好的演出效果,混响时间长,声音出来就会浑浊不清,所以必须在建筑、装修方法想办法去除混响。体育场馆的地面、墙壁、玻璃、天花等地方都需要添加吸音体,把原来声音反射较为强烈的地方加入吸音和隔音效果的材料,不让声音过多的反射。还有就是噪音的问题,比如室内的排风扇、空调、电机等可能产生噪声的设备需要隔音,靠近马路的体育场馆要考虑室外噪音的影响,需要用隔音玻璃或隔断来阻止室外噪音,靠近居民区的体育场馆也要考虑采用隔音来防止声音扰民。

  体育场馆举办一些大型的表演活动,或者是全校的一些会议、讲座、体育比赛等,这就需要一套功能齐全的扩声系统,可以采用模拟的一些设备搭配使用,但功能及可扩展性不强,而且由于场地改造布线方面限制,功能上满足不了演艺扩声的要求。

体育场馆空间扩声系统解决方案

  一、现代体育场馆电声系统的主要特征大体可以概括为三个方面:

  1、更加注重场馆观众席和场地的声音效果;

  2、为满足大型体育比赛的开幕式、闭幕式或文艺演出的使用需要,更加注重配备相应的"流动"扩声系统 ;

  3、电声系统更加注重采用数字化网络传输与控制系统等。

  二、体育场馆电声系统主要包括有

  1、满足体育比赛的现场扩声系统

  2、满足开幕式、闭幕式和大型文艺演出的流动扩声系统

  3、满足多级广播(含紧急广播)的自动优先播出系统

  4、数字网络化信号传递和控制系统

  5、功放及信号传送故障自动检测系统等

  三、体育场馆对扩声系统的基本要求

  1、体育场馆经常性的使用是体育比赛或群众集会,因而对扩声系统的基求要求是,首先要保证语言扩声的可懂度(或清晰度)。这看似简单在实施中要能真正满足体育场馆观众座席(或大多数观众座席)具有良好的听闻并非易事。

  2、体育场馆的使用如果有大型运动会的开幕式 、闭幕式或大型高水平的文艺演出,这时扩声系统配以高质量的"流动系统"与原有的"固定"安装系统联合使用,会效果较佳也是比较经济的方式。

  3、现代体育场馆的观众群体有别于传统的"观众",更多的是支持参赛队的"球迷"拉拉队,体育比赛过程气氛热烈。但是对扩声而言"背景噪声"级增大了且是无规的,在扩声系统设计中应予以充分注意。

  四、体育场馆设计依据及声学特性规范

  1、体育场馆设计依据

  《厅堂、体育场馆扩声系统设计规范》GB/ T 28049-2011

  《体育场馆声学设计及测量规程》JGJ/T131-2000

  《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006

  《客观评价厅堂语言可懂度的“RASTI”法》GB/T14476-1993

  《声系统设计互联的优选配接值》GB/T14197-93

  《综合布线系统设计规范》GB503116-98

  《体育建筑设计规范》JGJ31-2003

  《建筑设计防火规范》GB50016-2006

  《工人体育场馆奥运工程设计大纲》

  《体育馆声学设计及测量规程》由中国建筑科学研究院主编,经建设部批准的全国行业标准,自2001年3月1日起施行。其主要内容包括:总则;建筑声学设计;噪声控制;扩声设计和声学测量等五个部分(详参见JGJ/T131-2000,J42-2000)。

  比赛大厅基本分为,综合体育馆比赛大厅;游泳馆比赛大厅和溜冰馆等。

  扩声系统完全满足体育馆演艺、会议、比赛时声音清晰、动态范围大的要求,并达到国标JGJ/T131-2000中体育馆声学设计及测量规范的声学设计的一级标准。

等级

特性指标

最大声压级

传输频率特性

传声增益

声场不均匀度

系统噪声

一级

105dB

125~4000Hz平均声压级为0dB,在此频带内允许±4dB,的变化(1/3倍频程测量);63~125Hz和4000~8000Hz的允许变化范围。

125~4000Hz平均不小于-10dB

中心频率为1000Hz、4000Hz(1/3倍频程带宽)时,大部分区域不均匀度不大于8dB

扩声系统不产生明显可觉察的噪声干扰(如交流噪声等)

二级

98dB

250~4000Hz平均声压级为0dB,在此频带内允许+4-6dB的变化,(1/3倍频程测量);100~250Hz和4000~6300Hz的允许变化范围。

250~4000Hz平均不小于-12dB

中心频率为1000Hz、4000Hz(1/3倍频程带宽)时,大部分区域不均匀度不大于10dB

扩声系统不产生明显可觉察的噪声干扰(如交流噪声等)

三级

90dB

250~4000Hz平均声压级为0dB,在此频带内允许+4-10dB的变化(1/3倍频程测量)

250~4000Hz平均不小于-14dB

中心频率为1000Hz、4000Hz(1/3倍频程带宽)时,大部分区域不均匀度不大于10dB

扩声系统不产生明显可觉察的噪声干扰(如交流噪声等)


  2、体育场馆的声学特性

  体育场声学特性目前国内尚无成文的规范可循。近来世界足联(FIFA)和德国足协(DFB)的有关资料表明,对体育场观众席扩声稳态声压级的要求为105dB左右。

  2008北京奥运会对新建或改建体育场馆主扩声系统的声学特性指标要求;

  声压级:正常使用95dB;最大声压级(紧急广播)106dB。

  传输频率特性:语言使用100Hz~ 5KHz ±5dB;

  音乐使用100Hz~15KHz ±5dB。

  语言清晰度:快速语言传递指数RASTI≥0.5。

  需要指出的是虽然体育场是非封闭空间,在扩声设计中也不能简单地以自由声场来对待这是非常重要的。大多体育场观众席上方多带有"挑棚"存在声反射,一个典型的可容纳几万人座席的体育场空场混响时间会长达5秒左右,满场带观众时的混响时间也会有3秒左右。因而,在扩声系统设计时要予以充分的注意。

  3、扩声系统的设计原则

  体育馆内声场均匀

  体育馆内的频率传输特性平直

  体育馆内视听方向一致

  并有利于克服回输,提高传声增益

  还要兼顾音乐及语音混响时间频率特性

  4、扩声系统特点及优越性

  产品性能好,通过网络传输处理音频信号,无损耗及干扰;

  性能稳定性,可满足体育馆功能要求;

  可根据需求调整,有多种模块可选,适用于各种功能的工作环境,比如开会时可调用会议模式扩声,演出时可调用演出模式扩声;

  兼容扩展性好,外扩设备联结容易;

  使用及调整方便,可防止误操作造成的设备损坏及调乱处理参数变化造成音质变差;

体育场馆空间扩声系统解决方案

  在舞台两侧设计放置4只双15寸全频网络有源音箱,4只18寸网络有源超重低音音箱,双15寸全频网络有源音箱放置在18寸网络有源超重低音音箱上面,可覆盖整个体育馆扩声。4只15寸网络有源返听音箱放置在舞台上,可覆盖整个舞台扩声。舞台对面吊挂6只10寸有源全频音箱,演艺、会议使用时作为补声,体育比赛时作为体育馆语言扩声使用。

  为了达到并超过相关国家标准的技术指标,我们借助先进的计算机声场模拟软件EASE 根据体育馆的实际尺寸对音响系统的扩声效果进行了模拟计算。经过计算机对各项指标的测算,结果都表明能达到并超出国家标准。

  体育馆举办各类文艺晚会、会议、体育比赛时,扩声系统信号需从舞台传输到控制室,文艺演出舞台的音源比较多,比如:架子鼓、吉他、贝斯、电子琴、钢琴、小提琴等乐器,这些音源要传输到控制室,必须每路独立通过信号电缆传输到控制室调音台,模拟传输方式会产生信号干扰、信号衰减、信号损耗等问题,因为传输距离比较远,音频信号质量必然受损。这里我们设计采用网络音频传输器进行传输,在舞台侧的设备机房放置一台16路模拟音频输入的网络音频传输器,通过一条网线就能将16路音频信号无损的传输到对面的控制室,通过控制室的两台8进8出的网络音频传输器转换成模拟音频信号输出到调音台。调音台进行增益、处理、分配后输出给到一台8进8出的网络音频传输器,转换成数字音频信号并经过网络音频处理器处理过后通过网线传输给到每只网络有源音箱。传输及处理都是在网络上进行,避免了音质劣化。

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  五、扩声声场控制是扩声系统设计的根本

  扩声属于应用声学的范畴,无论是室内或是室外扩声都不能脱离使用扩声所处的声学环境(或声场)。扩声的最终效果是建声与电声综合效果的体现,所以扩声系统设计的基本问题是声学问题,它是在建声的基础上完成扩声声场的分析与设计计算工作。

  如果从扩声系统声学特性指标来测评一个扩声声场,主要有最大声压级、传输频率特性、声场不均匀度和传声增益等。如果从听感来评价一个扩声声场,主要有语言清晰度和音乐的明晰度以及声音"诸多属性"重放的音质效果等。

  无论是室内或是室外扩声其扩声声场都或多或少存在有声干涉,或许这是不可避免的。扩声声场声干涉的存在,会影响到扩声的语言清晰度和音乐的明晰度,有损于扩声重放的音质效果。现代扩声设计已不在"满足"于一般意义上的扩声声压级和声场不均匀度,而十分注重扩声声场的声干涉问题,在设计中力图把声干涉减少到最小,这是现代扩声设计的重点。

体育场馆空间扩声系统解决方案

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