体育场扩声系统设计说明
一.设计概述
体育场以文艺演出的音乐扩声为主。要求整个系统频域宽、频响特性平直。在系统的配臵上，以中高档设备为主，系统配接简洁、可靠，操作灵活、简便。
二.系统设计依据
根据我们多年来的设计经验，结合我们类似的工程实例，运用经国内外诸多重大音响系统工程验证正确可靠的EASE3.0计算机辅助设计软件进行声场设计。在建声给定的基本条件和建筑无明显缺陷的前提下，剧场
EASE3.0声场示意图 的扩声声学指标达到并在某些指标上超过广电部GYJ25-86（厅堂扩声系统声学特性指标）“音乐和语言兼用扩声系统一级标准”。(见表一、表二)
三.计算机声场设计
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扩声系统是一个精密科学系统，它必须同整个现场的实际情况相结合，具有自己的特色，并非选配高档器材堆砌就能得到理想的结果。我们在原有类似设计的基础上，又参考了
EASE3.0声场设计软件 许多现代的类似设计，加以分析研究。
建立剧场的建筑模型，并且运用EASE 3.0软件进行声场分析设计。选用EASE音箱驱动设备库中适当的音箱，安臵到模型中我们所预期的位臵，并以三维坐标形式表达建筑内部结构和音箱方位、音箱投射角度，同时给各音箱加以不同的驱动功率。经过计算，可准确地模拟计算出声音的覆盖范围、声压的分布等，并将计算出的效果转化视觉效果，这是一种先进实用而又有效的设计方法。剧场的声场分布参见EASE3.0声场分布图。
表一：
剧场
国标(平均声压级) 98dB 模拟1kHz 102dB 模拟4kHz 102.5dB 表二：
剧场
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国标（声场不均匀度） 模拟1kHz ≤8dB 8dB 模拟4kHz 7dB
四.系统的设计特点
（一）音质和音效方面的设计
剧场主要以会议和文艺演出为主。因此在系统设计方面我们将解决语言清晰度和可懂度作为语言扩声的首要原则；在文艺演出时我们着重考虑系统的动态范围，声音丰满、音质细腻等特点。整个系统追求频域宽、频响特性平直、动态范围大、失真小，声场分布均匀。
（二）系统的安全可靠性设计
在系统的安全可靠性设计方面，除全部设备选用世界上一流的高可靠性、高稳定性的产品之外，还采用了如下措施：
当音箱所承受的功率超出最大峰值时音圈就将烧毁，在我们配臵的数字网络处理设备中的内部分频器有可靠的限幅功能。只要根据音箱最大承受功率折算出功放的输入推动电平，即可设定限幅值，以使音箱烧毁的可能性降至最低。同时，数字网络处理设备的使用使调音台和功放间设备连线减至最少，降低了中间环节的故障发生率。
系统周边处理设备采用数字技术处理，且将几乎所有的周边设备（其中包括反馈抑制、均衡、分频、延时、压限、参数均衡等）集成于一体。这一技术手段的应用大大减少了传统系统中多台设备相连带来的相互不匹配、噪声干扰、信号损失、系统失真以及系统可靠性问题。 （三）系统的人性化设计：
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随着音响技术的发展，人们往往发现现有的系统做得越来越复杂，所使用的器材越来越多，这给大多数使用者带来使用上的麻烦，而且这些操作人员由于不经常实践，往往操作起来不能得到很好的效果，更由于误操作而损坏设备。
因此，我们现在在设计音响系统时，提出人性化的设计要求：即系统要先进，操作要简单。本系统在设备配臵时，充分考虑到这个要求。
五.系统的构成
剧场扩声系统主要由拾音器、控制、信号处理、功率输出、扬声器五部分系统构成。 1.
拾音器：
拾音器（话筒）采用世界著名品牌SENNHEISER无线话筒
系统中无线话筒选用2套SENNHEISER EW135G2手持式无线话
筒，以满足舞台演出的灵活使用。
100系列基本型号，适合一般演出使用，用于唱歌、演讲、开会、发布会等
它的特点是：
采用全新的微处理器预测式分集技术，能
有效地预测即将发生的讯号跌落，再转移到另一根天线上接收，转移过程中对音频讯号不会造成任何影响。
采用全新的自动静噪开关门设计，提供稳定及可靠的接收，当接收机收不到发射机的射频信号时，也不会出现任何突发性的
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干扰嘈音，可让调音师安心操作。 2.控制： 演出扩声：
整个系统由一台SOUNDCRAFT EPM12路专业调音台控制处理声源信号的输入以及信号的组合输出。SOUNDCRAFT的EPM12调音台是一个质优价廉的突破。EPM12采用通道PCB，即一个通道一块电路板，不会因为某通道的故障而影响整个音响系统。 3.信号处理设备：
主音箱、超低音箱、降低声像音箱和返听音箱的信号由DBX DRIVERACK系列数码音频工作站集中处
理。在本系统中，根据输出部分的需求，我们采用1台 DBX PA—目前世界上最先进的数字音频处理控制技术来处理音频信号，实现了系统功能转换的完全自动化。我们配臵的DBX PA，集成了除声源、效果器外所有的周边处理设备。它具有强大设计编辑功能，每台机器有2个模拟输入、6个模拟输出。可将反馈抑制、均衡、滤波、动态处理、分频、延时等在机内组成系统。其主要优越性有：
a) 由DBX PA构成的系统所有处理均是数字型，它的数字解析率是24 bit。且处理系统构成都在机器内部，系统各设备累积的失真和动态、频响损失极低，因而音质上可有很大的提高。
b) 系统配臵的改变不必改动接线，只须在界面中修改设计即可，系统的故障率就可降低。
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由于使用功能的差异（如会议、文艺演出等），在PA中可预设相应的多组程序。在系统功能转换时，只要通过按键进行，再次加载相应功能的模式程序进行工作。DBX PA由于采用了先进的存储技术,设备本身不怕“死机”。 c) 在控制程序中作多种参数预设，只须实时按一键即可改变多种参数，这在演出中极其便利。此类预设还可根据需要任意增加数量。个别参数也能够方便地通过面板上热键或电脑进行实时监控。
d) 音频工作站除具有在系统先进性中提到的优点外，还可以进行系统的自动调试。利用机器中内臵的智能化的自动均衡功能，加上一支测试话筒，就可以方便地进行系统的调试。
系统中另外配臵的效果器采用具有24比特双通道处理功能，内臵240种经典效
LEXICON MPX200
果程序的LEXICON MPX200。操作方便，其
一流的质量和性能完全可以满足剧场的文艺演出。 4.功率输出：
系统所选用的功放是世界著名品牌U.S.A MASHI的CA系列。它具有优良的品质和可靠的性能。该功放失真极低，瞬态响应快，即使在所需功率超出晶体管所能承受功率时，其智能化电路可自动调整其工作状态按比例调整它的推动电平使功放继续工作，不致像其他功放的保护电路需停止工作重新启动。这使得使用者能在最不利的条件下仍能保证演出的正常进行。它的阻尼系数可达1000，为功放中的佼佼者。
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MASHI CA功放可靠性极高。它具有保护电路确保在短路、开路等不同情况下音箱不易受损。当散热片超过正常工作温度时，功放故障指示灯会显示，及时提醒用户。它采用步进式电平控制，系统调试完毕可将电平旋钮取走，防止他人破坏。 5.扬声器：
体育场扩声系统需满足语言扩声和音乐扩声的要求。这就首先要求系统有较高的语言可懂度。扩声系统的目的是有效地传送信息，如果系统语言可懂度较低的话，就谈不上是一个好的系统设计。
决定或影响扩声系统语言可懂度的主要因素包括以下几点： a) 剧场内的混响时间； b) 剧场容积、尺寸和场地形状； c) 扩声系统的带宽和频率响应； d) 响度和信噪比； e) 系统的均衡性； f) 声场的均匀性； g) 直达声和反射声之比
剧场容积、混响时间决定于建筑结构以及所采用的装潢材料。有效减少原建筑的混响时间，提高信噪比，减少声反射现象，校正长时间、长延迟和高声压级的特定反射声可有效提高语言可懂度。这类工作需由建声专家来完成，而其他工作需由扩声系统来完成。
我们选用扬声器时，首先要考虑扬声器的频响范围。一般而言，人声基音音域为160Hz—350Hz，谐波范围为160Hz—4KHz，
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其中315 Hz—3KHz频段为人耳比较敏感区域。我们所选择扬声器系统的频响范围应涵盖人耳可听的频段。当今频宽已不是问题，现代的扩声设备基本上都能覆盖对语言可懂度起关键作用的频域。
确定扬声器系统的频响范围后，我们要选择合理的扬声器及其安装位臵。为了提高语言清晰度，扬声器应尽量对准观众，使观众能感受到直达声。同时扬声器必须具有良好的指向性，有效地控制好其所覆盖区域的声场分布，避免引起墙面不必要的有害反射，尽可能使听众获得较大的直达声。
根据建筑图纸所示，剧场池座观众席的宽度、深度中型的扩声场所。为了用最少数量的扬声器来保证整个声场声压分布均匀，并且系统所有指标达到“音乐和语言兼用扩声系统一级标准”， 池座主音箱选用8只功率大、灵敏度高、还原性能好的中距离投射的双15英寸二分频音箱MASHI MS215，它们集中吊装于舞台台口上方的的声桥内。MS215的指向性因数高，
能有效控制声音能量的分布，直接减少了舞台上有害能量的分布，同时也把扬声器之间的相位干扰也降至最低。通过EASE 3.0声场分析软件模拟计算，整个声场声压分布均匀。
从返听控制的范围及使用的目的出发，舞台返听音箱由4只MASHI MS12音箱组成。
整个系统的扬声器均选用MASHI的MS系列。
通用性特别强是MS系列的特征。全系列
中3款全频扬声器均针对近距离和中距离投射而设计，特别适合
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中型的剧场、剧院、会议中心等场所。内臵无源分频网络让工程商在系统设计和配搭时可灵活变化。
MS系列所有型号都内臵无源分频网络。MS12可作为通用型音箱。特别设计的箱体形状可作为返听音箱，亦可作为小型工程的主音箱。
CS系列内臵无源分频网络。小巧的箱体，超大的声压可作为补声音箱，外型美观且声音清晰度高
SUB-N048D数字调光台
该系列产品是外成熟技术基础设型调光台，输出标号，适合各类场合使用。 主要特点
● 48个控制回路，48个分控推杆；
● 配臵10路集控、任意一路可通过编程记录到一个或多个集控中，适合各种编组需要；
● 4路任选程控，任一路程控亮度均可调，自动运行速度可在每步0.1-10S间调整，并可手动步调跑灯运行，自动、手动运行方向均可调，适应各自合灯光跑灯效果；
我公司在吸收国内计生产的一种普及准DMX-512数字信
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● 配备点控功能，可实现一般点控和特效点控功能，实现多种灯光的交替和突变；
● 操作方便、直观，易说，稍懂灯光常识的技术人员可立即上手操作进行演出；
● 流线性外观设计，简洁大方； 主要技术参数 光路/硅路：24个
输出：数字 DMX-512/1990， 供电：180-240V，50HZ
该品为本公司最新设计生产的高品质硅箱，技术先进，适合要求较高的电视台、剧团、剧场、会堂等使用。 主要功能特点：
● 全数字触发系统，绝对避免供电电压带来的不稳定，适应不同场合的演出； ● 具备人工智能，硅箱能自动指示工作正常、信号正常、信号有误、模拟、数字等工作状态，同时硅箱带错误状态及第一路硅号显示；
● 设备具有性能自动测试功能，使用检测及维护极其方便； ● 具备掉信号保持现场不暗场和紧急直通功能，可绝对保持现场不黑场； ● 符合国家标准GB/T13582、GB/T14218、GB/T15734要求，各项指标均达一级机要求； 采用光电隔离高稳定触发电路；
高效抗干扰电感，抗干扰能力极佳，对音、视频几乎无任何干扰； ● 调光线性及一致性优良，5-100%均能均匀调光；
● 最新数字显示直选地址码开关设计，数字显示是几，硅箱即选为几号，一改过去采用8421数字编码的繁琐，方便、灵活、直观；
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● 电源输入可单相、三相供电；
● 6路输出，3×10A座和40A座任选，； 主要技术参数：
● 供电：三相五线制，单相220±10%V，50HZ ● 最大功率：6路，6KW/路； ● 控制信号：数字 DMX-512
DMX512控制 双色片双图案盘 电子线性调焦 16CH/21CH转换
自动复位，自动纠错功能 频闪10-15次/秒 四棱镜/加雾化功能 温度自动保护功能
色温效正功能
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精确定位/8BIT/16BIT
控制台采用PVC按键面板，具有防水、防尘、寿命长等特点。 控制台采用电脑控制，控制数据信号并行输出，稳定可靠。 单控、集控、程控三种控制方式，任意编组，单独调架，编程记忆；可单独使用，也可交错使用，灵活变通。
可对512个地址进行编辑，具有极大原可扩充性；通过电源信号分配器连接，驱动换色器个数不限。
单要或多根电缆输出，单线控制距离最大1000米。 8组16通道输出，可对8个地址编号，单独调架换色。 编程记忆24场。 电源：190V－240V/50W 换色数：8色/11色 输出端口：8个
通讯信号：DMX512串行通信 体积：430mm×230mm×80mm 重量：3.5Kg
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采用球面真空镀铝膜层及保护膜反光碗。
灯体采用优质钢板进口塑粉喷涂，三层遮光、隔热、散热结构设计，灯体散热好、温度低、强度高，安全性能好。 技术参数: 电源：220V/50Hz
光源：220V/1000W/2000W石英泡 色温：3200K 显色指数：Ra>95
体积：370mm×470mm×560mm 重量：7.5Kg
采用优质加厚铝合金材料制造，体积小、重量轻、造型美观、精度高、散热性好、坚固耐用。
灯帽与灯体采用“铰链式连接”，更安全。
弧型耳盖设计，使灯具吊架充分可靠锁紧，使用方便、安全。 灯帽、灯体、耳盖采用“圆弧卷边”外形设计，灯具抗压强度高，手感舒适、流畅。 符合CE标准。
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PAR灯具，光利用率，射程远，可根据使用需要选用聚光、半聚光、散光的一体式灯泡，产生超窄光束、窄光束、中光束、宽光束的光照效果。
电源：220V/50Hz 光源：220V/1000W封闭泡 色温：3200K 显色指数：Ra>92
并行通讯信号控制，抗干扰能力极强。选配数字解码器，可由DMX512控制台控制。
线路连结简单，操作方便，特别适合数量不多，演出规模小的场合使用。
国际标准大功率双电机直联驱动结构。
色纸辊筒轴向间隙调节结构，使换色器运行噪音大大降低。 常用规格有：210×210、250×250、330×330、400×400、430×330，亦可根据特殊灯具口径量身订制。
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灯体采用高强度冷板，表面喷涂进口金属塑粉，不变色、不老化、不剥落，使用寿命长。
通风孔面积大，不漏光、散热性能好。
采用高强度高频瓷座，耐高温线材，反光碗经喷砂处理，光质均匀，柔和，可大面积布光。
广泛适用于舞台、电视、电教等场所，常作天幕布光照明，也可作普通照明。 电源：220V/50Hz
光源：220V/2000W大夹灯管 色温：3200K 显色指数：Ra>95
体积：260mm×210mm×300mm 重量：7.5Kg
最后，预祝上虞体育场场工程成功！
杭州鼎丰视听工程 2007年11月24日
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