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室内扩声

[拼音]:shinei kuosheng

[外文]:indoor sound-amplification

为提高室内听众点上响度所采取的声电-电声措施。

原理

因为到达听众点的直达声能与声源到听众点的距离平方、混响声能与室内吸声量都成反比,所以,当厅堂超过一定体积后,不仅多数听众因远离声源所获得的直达声能很弱,而且有用的反射声能也相应下降。这就使得听众点上的信噪比很小。由传声器、放大器、扬声器组成的扩声系统能把自然声变成电信号,再经放大、补偿、延迟后转变成放大了的声音,使听众点上获得的声能得到提高,整个厅堂可获得较为合理的声效果。

系统选择和布置

扩声系统必须具有足够的功率,以保证厅堂内语音或乐声的较大声压级能达到85或98分贝;同时扩声系统还必须具备较宽而又平坦的频率响应范围以保证音质,一般语言系统要求100~6300赫范围内的不均匀度小于10分贝,音乐系统要求50~10000赫范围内的不均匀度小于16分贝。扩声系统的布置应保证厅堂内声场的不均匀度小于 8~12分贝和声象的真实性。同时还要注意避免出现声反馈。声反馈主要是由于传声器和扬声器的相对位置不适当和它们的指向性不强所造成的。

功率的选择

扩声系统所需功率Wθ(瓦)与远离声源的扩散声场中所要求的较大声压级Lmax(分贝),厅堂的体积V(米3),混响时间T60(秒),以及电-声转换效率η有关:

当厅堂的体积和混响时间确定后,在保证一定音质的前提下,扬声器系统供声的较大距离为:

式中Q为扬声器的指向性因数。

扬声器的布置

原则是使听众区的直达声尽可能地均匀,频率畸变小,不产生重声和双声,并保证声源方向的真实性。其布置方式可分为三种:

(1)集中式。扬声器系统常装置在舞台框上方集中在中间或在相距不大于10米的范围内,也可安放在台口两侧。为减轻对前排听众的压顶感,舞台框上方的扬声器系统可吊下来明装,与听众的俯角小于45°;也可在台唇或乐池前栏杆上装置辅助扬声器系统,使其发出的声音比从舞台框上方的扬声器系统发出到达前排的声音提前5~25毫秒,即使其声压比从台框上扬声器传来的要小,由于听觉上的先入为主效应,仍能把声象从台框上方拉下来。如果演出的自然声较强,可不使用台唇上的辅助扬声系统,只要使台框上方扬声系统发出的声音比自然声到达前排的时间推迟5~25毫秒,声象就能真实。

在台口两侧安放扬声器系统的方法,对坐在中线上的听众会产生双声源感,同时,这个方法比在台框上方装扬声器的方法更容易引起声反馈。但对于宽度大的厅堂,只在台框上方装扬声器系统,难以保证对前排两侧听众的均匀供声,还需要在两侧加辅助扬声器系统。常用的集中式扬声器布置系统,在听众席中部立体感较强,两侧较差,前排更差。如再在顶棚采用分布式系统,按自然声的方位来控制扬声器系统的功率和延迟时间,就能扩大立体感强的听众区范围。

(2)分区式。对于宽而长的厅堂,宜采用分区布置,将扬声器放置厅堂顶部,并按分区调节所需的延迟时间。

(3)分布式。把大量的扬声器均匀地分布在顶棚、侧墙、会议桌或椅背等处,并按分区原则进行时间延迟。它只适用于语言扩声系统。这种布置方式虽然信噪比高,但是由于声音来自各个方向,听感混乱,清晰度、音质和声象真实感都较差。此外,需用扬声器数量多,维修也不方便。

立体声系统

从传声器到扬声器系统均有独立的声道。常用的立体声道按左、中、右分布。当自然声靠近某通路传声器时,进入该声道的声音强,时间早,由扬声器重现时,这种相对关系仍不变。传声器要均匀分布在自然声源的活动范围内,其间距和指向性要使声象的方向和深度感均能得到连续的变化。对声源活动范围大、且发声量低,需用无线传声器时,则采用一进三出的音量调节器,按声源所在方位,以相应的电压比分配到左、中、右三声道。立体声系统的效果虽优于单声道系统,但它的电声性能要求比一般扩声系统高,技术难度也大。

参考书目

沈:《扩声技术》,人民邮电出版社,北京,1982。

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