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1、音响工程的设计、施工及调试一、前言专业音响工程的特点 专业音响工程是随着社会的进展,人们物质文化生活的不断提高,从而形成的对文艺演出、消遣休闲形式的不断要求而渐渐进展起来的兴行业。通常所 谓的专业音响工程主要是包括专业舞台音响灯光系统、有用音响灯光视频系统、商业播送会 议系统等在内的一种系统工。具体在工程技术上,它集建筑、电子、电工技术于一体,是包含了声学、光学、音频、视频等多项理论的一门综合性工程技术。它要求工程商依据用户不同的实际需要,认真争论,全面融入设计者的设计思想,细心设计和施工;同时还要得到建 筑装饰、电力供给部门的亲热协作才能完成。可见,专业音响工程的意义格外重要,相应地 工程技
2、术的重要性也显得格外突出。 一个声、光、像效果俱佳的工程,必定是一个技术力气雄厚,治理标准的工程公司认真努力的成果;反之,一个没有经过严格、标准、科学设计施工的工程,它的系统效果和设备稳定性就可想而知了。尤其是现在专业音响工程行业还不 太标准,各种公司一哄而上的时候,专业工程技术就尤显匮乏。 为了在专业音响工程界营造一个良好的技术气氛,本文从有用工程角度动身,依据实际工程实施的程序,在设计、选型、施工等方面进展细致的讲解,目的就是期望通过一系列的技术介绍,为从事专业音响工 程技术工作的技术人员总结出一套标准、合理、科学的设计施工技术重点,同时为正在学习 工程技术的人士供给一个很有有用价值的资料
3、。另外,我们还大量结合专业音响工程设计施 工的事例和阅历,力求使大家在学习中得到更为直观的生疏,避开一些类似的错误。期望大 家在实际工程中不断总结,能在工程技术上有所收获和提高。2、专业音响工程的技术术语 和相关标准 学习专业音响工程技术首先必需生疏了解有关的技术术语和相关的一些国家及行业标准,只有这样专业的设计和施工才能做到有的放矢,工程的质量才能得到充分的保证。可以进一步讲,全部和工程有关的专业标准和术语是工程工作的根底,是设计施工的依据和 参照,是中心。下面就列出一些必需认真学习理解的术语和标准。 声压级:指实际声压和基准声压之比的 20 倍对数值,单位是分贝。这是它的数学表达式。它的重
4、要性就在于:全部的音响系统的发声状况,全部的扩声场所的声学质量,都需要有这项指标,在后面的设计 计算中它还是一个计算基准。 混响时间:指在一个稳定的声音信号突然中断后,厅堂内的声压级跌落 60dB 所需要的时间,单位是秒。它的数学表达式如下。可以觉察,混响时间是和建筑装饰的构造和材料亲热相关的参数。在实际的工程中,混响时间更是厅堂建筑声学效 果的重要考证指标。 扩声功率:指到达系统设计的额定扩声声压级时,扩声设备所需的额定功率,单位是瓦。这个参数在实际的音响调控中并不格外重要, 但是在音响系统的设计和选型时,它却是声学指标在电声参数上的直接表达,而且它将关系到工程的最终造价,所 以也特别重要。
5、一般在工程中,它主要靠音箱的额定功率来反映。 国标 GB-3947,是专业的声学名词术语的解释:国标 GB-4959,是厅堂扩声特性的测量方法;GYJ-25,是厅堂扩声系统的声学特性指标。它们是两个重要的国家标准,几乎全部的工程在设计、施工、验收 时都需要把它们作为依据;国标 GB/T14218-93,是电子调光设备性能参数与测量方法;SJ2112-82,是厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值。这两个标准在设备的选型和工程测试验收中能起到重要的作用。 上面我们介绍了几个在工程设计施工中至关重要的有关术语和标准,表达得比较简洁,主要是期望大家依此为参考,借助有关书籍对这些术语和标准 进展全面的学
6、习,认真分析理解,将它们作为工程技术的根底。另外,还有其它一些内容, 由于篇幅有限这里就不再介绍了。3、专业音响工程的步骤 我们已经对专业音响工程的性质 有了粗略的了解,但是具体在实际工作中,专业音响工程是这样进展的呢?既然专业音响工 程综合性强,技术要求较高,那么对这个问题的理解就可以对大家更进一步生疏专业音响工 程这项工作有所帮助,也会对工程技术的重点学习也会有一个清楚的思路。 专业音响工程中最重要的局部是工程设计工作,在确定工程任务的同时,就必需尽快地与相关的建筑装饰、电力供给部门接洽,在室内建筑构造、装饰方案、电力供给等方面取得共识,然后结合用户 的实际需要制定一个总体的规划。当这个规
7、划方案得到他们的认可后才能进展具体的设计工 作。 在设计中要大量地收集有关的资料,结合该工程的具体状况,在建筑声学、配电功率方面进展细致的计算,并依据计算的结果提出相应的可行的整改意见。在取得用户和有关协 作单位对设计的认可后,就可以依照设计方案和总体规划进展设备的选型了,设备的选型涉 及到工程的最终质量和公司的经济利益,所以这也是比较重要的工作。在设计方案得到确认 后,象铺设管线、焊接安装架等一些必要的前期工作就应当同时着手进展,否则随着建筑装 饰的进展,音响工程的施工难度就可能越来越大。一旦原辅材料预备就绪,订购的设备根本 到位,同时其它的施工工程已经完毕后,音响工程的施工就应当全面开放了
8、。工程的施工直 接打算专业音响工程设计的成功与否, 所以施工工作是一项需要认真负责精神的工作,只有当设计思想和指标得到忠实的反映后,最终的工程质量才会得到保证。 最终是系统的调试,由于工程的设计和施工都是在理论和外在条件上为系统的正常工作做了必要的预备,真 正的系统设备运行还需要在施工完毕后对设备进展全面细致的调整,目的就是使设备在特定 的环境下,在相应的系统中发挥最正确的性能,最终使系统在相互协调的状况下到达最正确的效 果。二、工程设计工程的规划 由于有用的音响工程涉及的类型格外的多,有针对于舞台演出的,有针对于休闲消遣的,有针对于企事业单位多种用途的,有针对于商业播送和背景音乐的,还有专
9、门用于大型会议的,等等。往往即便是在确定了类型和原则后,同样的设计,同样的造价, 最终的工程结果也会悬殊很大,所以工程的规划显得格外重要。 所谓规划,就是要依据用户的实际需要和使用环境,结合工程的造价,将工程的最终类型确定,并且必需在以后的设 计、选型、施工中使它得到表达。这就要求这个规划是实际的可行的,否则无论是规划还是 设计施工都可能是失败的。 在规划中肯定要首先把握工程的最终用途和具体的需要,比方说:用户期望建筑一个特地用作会议的工程,那么我们就应当依据具体的环境和工程造价,结合工程示意图,为用户描述一个工程的最终结果,同时提出与工程相冲突的一些建筑整体 构造和布局上的整改意见,并要求得
10、到他们的认可;又比方用户需要建筑一个类似于礼堂的 工程,可是现场的环境条件和实际的需要与真正意义上的礼堂都不相符,或者说很难形成也 没有必要去建筑那种类型的工程,这时就应当具体地帮用户进展分析,共同协商一个可行的 合理的方案,比方说最终形成一个有礼堂模样,又能兼顾诸如演出、消遣等其它用途的多功 能厅,这样既有利于设计又利于用户的实际使用。 总之,工程的规划就好比在工程开头前, 为它进展一个定位,在敬重用户的意见和实际需要的前提下,有必要依据工程设计人员的经 验为相关的单位供给一些参考,这样做不仅使工程的设计和施工能有根有据,更能符合实际 需要让用户满足,而且也使工程在进展中能得到更多的帮助和支
11、持。2、总体设计 假设说工程的规划是制定一个合理可行的工程定位的话,那么工程的总体设计就是在这个规划的原则 下,设计人员形成的一个全面的设计方案。虽然总体方案里的内容可能在以后的具体设计中 还要重认真进展,但是作为必要的步骤,在总体设计时还是要进展必要 的考虑,以便能 和相关的部门进展协调,为后面的设计供给参考。下面我们就在总体设计的一些重要方面进 行粗略的讲解。 厅堂的建筑声学要求绝大多数的专业音响工程都是在室内进展的,室内的状况千差万别,除了一些重要的特地为音响设计的建筑外,大多数的建筑在布局和具体 构造上都没有考虑声学的要求。但是,音响工程的建筑声学又格外的重要,大家可以到一个 经过严格
12、科学设计的建筑里体会一下,其合理的声学构造和良好声音集中、传播效果,能使 您得到美的享受,同样扩声设备在这里运行,固然会充分发挥其美丽的音质;而一个没有经 过声学设计的音响工程,无论它拥有多么高档的设备,它的声学效果确定不会太好。可见,厅堂的建筑声学设计是一件格外重要,也格外有意义的工作,它的作用将是事半功倍。虽然 一般标准的音响工程中都要进展必要的声场设计, 但是由于受条件的限制,相对来讲它的收效是无法与建筑装饰的前期声学设计相比的。特别是在声学效果的实现和处理方面,建筑 装饰工程要比音响工程简洁得多。所以,我们在这里强调声学要求的目的,是期望大家在总 体设计时准时而尽早地争取与建筑设计施工
13、单位接洽,取得他们在声学效果设计方面的协 助,就可行性来讲,一般包括构造和装饰两方面。第一,构造方面。厅堂的整体构造首先要避开驻波的产生,这就要求厅堂的长、宽、高比例要科学,一般来讲,可以选择下面表格的比例,其中为了更好地实现声音集中和灯光投射,厅堂的净高要得到足够的保证;其次需要 避开诸如弧形墙面、狭长的平行光面构造等影响声音集中的构造;再者就是要重视掌握室的 位置,要在利于现场操作和观看的前提下,留意考虑施工铺设线路的便利,确定避开空间很 小或与现场隔离的掌握室。其次,装饰方面,对建筑装饰来说首要考虑的是装饰的美观问题, 但是在音响工程的总体设计上,就要求对某些影响音响灯光效果的装饰方案进
14、展必要的限 制。首先要求装饰材料的选取严格依据声学计算的结果进展,同时要避开承受中空或支撑不 结实的材料或构造;其次要考虑到在装饰的整体色调上要与音响工程的用途全都,在视觉上 要到达衬托灯光的造型、图案和颜色。至于其它的一些要求,我们在声场设计时再具体讲解。 设备的定位由于专业音响灯光及视频系统的设备种类很多,用途不尽一样,在具体的性 能上也有所区分,而全部工程的最终整体风格和效果都是需要靠设备来表达的,所以必需在 总体设计时对设备进展定位。它包括设备的档次、类型、各类设备投资的比例以及各设备形 成系统后,系统的构造和组成状况,目的就是在保证设计要求和用户需要的前提下,尽量使 设备性能优良、操
15、作简便,系统内各设备充分发挥它们的性能,下面我们简洁地对设备定位 状况进展介绍。首先是设备的档次,在有限的投资前提下,又要保证设计和实际的需要,提 高设备档次的唯一方法是做到设备精简,这样设备的操作和故障状况都要好些,同时也要避 免追求设备的高档而造成设备闲置,发挥不出应有性能的现象;其次是设备的类型,设备的 类型与工程的规划和整体风格有亲热的关系,肯定要分清全部设备的具体用途,避开不同类 型的设备在同一个系统工作,比方:录音用的调音台确定没有理由配置在消遣场合,DISCO 厅里的一些效果灯具就不能放在标准的舞台上;再者就是各类设备的比例,精准地讲就是: 在肯定的投资范围内,音响、灯光和视频关
16、心设备所占据的比例分别是多少。确定这个比例 的意义就在于:一个适宜的设备投资比例能在肯定的工程定位上,将投资合理安排,做到音 响、灯光及视频系统相互般配,相得益彰;而一个失调的比例会造成设备档次悬殊,性能差 距较大。最终就是需要定位系统里设备的组成状况,即需要形成怎样的一个系统。这点尤其 关键,只有在设备定位时大致设计一个各系统的设备根本构造,后面的设计和选型才会有依 据,同时系统的设备组成状况将直接影响工程的档次和性能。具体讲就是要打算系统里都需 要什么设备,不需要什么设备,设备之间需要形成什么样类型构造的系统。假设在总体设计 里对设备的定位确定不好,就会直接影响到设备的选型,以至于选型时可
17、能无从下手。固然, 设备的定位包含的因素较多,而且主观性较强,往往跟设计者的阅历和喜好有较大的关系, 所以在进展这一步的工作时,最好多请教一下有阅历的技术人员,或者多阅读一下有关的产 品资料。 工程的安全合理性以及对环境的影响正由于是总体设计,所以必需对工程的各方面因素进展考虑,其中打算工程是否标准合理, 是否经受得起检验的就是工程的安全性和对环境的影响。这些安全性包括:建筑构造在音响工程的承载方面是否安全,配电、用 电以及线路铺设是否安全;环境影响方面包括:对四周单位工作的影响,对四周居民生活的 影响。这些内容都必需在总体设计中考虑,并且依据有关规定报请有关部门批准,否则在工 程的验收和检查
18、中,可能因防火、用电安全、环境噪音的问题而不合格。 总之,在总体设 计阶段我们必需综合多方面的因素,结合规划和用户的实际需要,认真地制定一个切实可行 的总体设计方案,这个方案不肯定需要格外具体,但是肯定要是可行合理而且具有指导意义的,只有这样我们的工作才有针对性,设计和施工才会做到有的放矢。3、声场的设计 一个专业音响工程的重要工作就是声场的设计,对于工程的最终质量来说, 声场设计也是一个关键点。声场设计的目的就在于:利用科学的计算做指导,为音响设备建 造一个抱负的扩声空间,将设备的性能充分地发挥。在少数严格的建筑装饰设计中,一般都 要进展必要的声场设计,但是为了标准地依据步骤进展专业音响的工
19、程工作,杜绝任何的不 合理因素,为下面的其它设计作出指导,还是有必要全面地进展声场的设计,下面就分步骤 进展讲解。 隔声处理这是声场设计的第一步,也是很多技术人员简洁无视的步骤。隔声的目的就是在特定的工程区域内制造一个不受外界影响也不影响外界的安静声场。它包括 与外界的隔声,扩声房间之间的隔声;隔声的部位有墙壁、门窗与天花板。首先来看看与外 界的隔声,这项工作的任务就是不让外界的噪音传入室内,也不让室内的声音传到外面。进行这项工作时,有必要对建筑设计施工单位进展该工程建筑构造隔声状况的询问,进一步可 以向环保部门了解有关的状况。具体实施中,外界噪音传如室内可以通过室内的总噪声来控 制,通常高等
20、的有用音响工程要求在 35-40dB 以下;室内声音传到外界可以考察对外界的环境影响,依据环保部门的规定,一般不要高于平均值 10-15dB 为好。实际工程中需要处理的部位是墙壁、门窗和天花板几个地方。通常的厅堂与外界的隔墙多数都能满足一般的音 响工程,但是假设音响系统的声压级比较大,工作时间多在夜间,就应当让建筑部门考虑增 加墙壁厚度了;门窗是隔声的重要部位, 往往一个小小的窗户处理不当,就会造成隔声失败,一般要留意:1.尽量不要让门窗产生缝隙,遇到常常开关而室内外的声音都比较大时, 可以考虑设置声隔离通道的构造,这就是它的示意图。2.尽量加大门窗构造和材料的厚度, 有必要时可以使用皮革门和
21、双层玻璃窗。 3.假设隔声效果需要更好,在门窗上悬挂厚重的 窗帘和门帘是比较经济可行的方法。天花板的隔声也不容无视,特别是房顶不是混凝土构造, 而是承受棚架构造时,天花板的声泄露就比较严峻,这时需要对天花板的材质和安装质量提 出比较高的要求,假设需要可以考虑在天花板上增加隔层或在天花板上铺设吸音棉的方法来 满足隔声的要求。其次是室内房间之间的隔声,它的任务就是让房间之间在音响系统工作时 相互间的干扰影响为最小。虽然各种标准和规定对这项指标没有要求,但是却对音响工程的 质量有很大的影响。实际工程中需要处理的部位还是墙壁、门窗和天花板,不过处理的要求 与前面有所不同。一般室内肯定厚度的混凝土或砖构
22、造墙壁隔声要求还是能够满足的,需要 留意的就是额外增加的一些房间隔断,它们一般都承受简洁的轻钢龙骨填充肯定量的防火吸 音石棉的方法,这对于音响工程来说是确定不够的,遇到这种状况,就需要音响设计人员向 建筑装饰单位提出解决的方法,比方可以承受下面这种增加隔层的解决方法。但是对于大功 率低音的隔离就非要承受厚重的砖墙来解决了;门窗的隔声也不要无视,特别是要留意门窗 的制作质量,由于大量的声音干扰都来源于质量欠佳的门窗的缝隙,固然,必要时也可以考 虑承受悬挂窗帘和门帘的方法来隔声;天花板的隔声在室内房间之间的隔声上,反倒更为重 要,大家可以看看这个比较常见的消遣城房间布局示意图,可以觉察大厅的天花板
23、上面的空 间是和四周包厢的顶部是相通的,这样在大厅进展消遣或演出时,肯定会影响到包厢,这就 肯定要对天花板进展隔声了。一般来讲我们可以在大厅天花板和包厢顶上各增加一层吸音板 的隔层,或者在天花板上掩盖肯定厚度的防火吸音矿棉来进展隔声。 现场噪音的降低 在多数有用的专业音响工程中,为了空调和通风的考虑,都要安装一些设备,这些设备的工 作噪音都会在肯定程度上影响声场的质量,所以在设计时要有针对地解决。空调和通风设备 最好选择噪音低,工作稳定的产品,在安装时尽量让空调的压缩机远离门窗,通风机的功率 较大噪音难以掌握时,可以承受将通风机安装在风道内的构造,如以下图所示。 声场均匀度的实现声场均匀度的指
24、标要求在整个扩声区域内,各处的平均声压值偏差要在很小的范 围内,一般要求在 10-12dB 以下,否则就会造成声场不均匀,反映出来就是有的地方声压大,有的地方又较小,听感格外不好。在实际的工程中可以在建筑装饰构造和音响系统的布局方面来实现声场的均匀性。在建筑构造上,应当尽量避开扩声区域消灭较大的立柱,避开 较大的凹形构造,在建筑装饰上要尽量让整个区域的装饰构造和材料根本全都,特别是在资 金有限的状况下,墙面承受水泥拉毛构造可以很好地实现声场的均匀性,固然,假设在装饰 设计时能象音乐厅一样经过计算承受各种不同的集中体,既省钱又能到达很好的效果;在音 响系统的布局上也可以在很大程度上解决声场不均匀
25、的问题,一般说来,狭长厅堂的扩声一 定要音箱的扩声区域尽量沿长边开放,如以下图所示,空间较高的扩声场合要尽量将音箱位置 抬高,最好是略微向后场倾斜,如以下图所示,假设是在空间和面积都较大的地方进展扩声, 就应当考虑将音箱集中悬挂成圆弧形形成均匀的声音集中,如以下图所示。可见音响系统的布 局也可以解决声场不均的问题,假设声场要求严格,还可以 利用音箱厂家供给的声场设计软件进展模拟和修正,固然最好的方法还是在建筑装饰设计施工时就尽量使声场均匀。 声场缺陷的避开在很多音响工程中都不同程度地存在各式各样的声场缺陷,有声聚焦,有 声振颤,有声反响,还有声音共振,这些问题都给声场带来了缺陷,而且这些缺陷引
26、起的问 题在实际的使用中很难解决。比方声场消灭的反响和共振就有可能使系统无法正常工作。有 效地解决它们,最好的时间是在建筑装饰设计施工的时候。通常我们可以在下面的方面考虑,1.尽量不要在扩声区域设置大面积光面的凹形构造,包括屋顶和墙壁,尤其是舞台上就更要忌讳了,假设迫不得已,可以在凹形面的前面悬挂厚重的帘布或放置物件,这样声聚焦就不 简洁发生了,2.尽量不要在声压较大的区域设置两个平行的反射性强的墙面,尤其是扩声区 域狭长时更要留意,这样可以有效地避开声振颤,3.一般只要声场比较均匀,没有声聚焦的 话,扩声增益不大时声音反响不简洁发生,另外我们还可以在系统的布局中利用均衡器和频 谱仪来修正,这
27、样实际使用中就更不会发生声反响了,4.声音的共振与装饰工程的选材和施 工有亲热的关系,肯定要避开在扩声区域设置较大的空腔体,肯定要求装饰工艺合理,特别 不要让材料连接处松动,比方:石膏天花板假设不加胶垫就安装在铝质龙骨上时,扩声声压 一大,就简洁发生共振,尤其是低频信号的共振确定常常发生。 混响时间的计算对声场的全部技术指标中,大家最生疏的就是混响时间了,它也是设计中比较简洁掌握的量化指 标。假设设计掌握得当,声场的效果表现就会格外精彩,声音会圆润、饱满,不拖沓,不干瘪。混响时间掌握的关键就是:利用相应的计算,指导装 饰构造的设置和材料的选取,以便能到达相应的混响时间目标值。对于不同类型的音响
28、工程,混响时间的要求有所不同;同 类型的工程, 不同的声场大小,混响时间的指标也有不同,在设计中我们可以参照下面的 图表来确定混响时间的取值,它是依据工程类型和扩声区域容积的大小来给定的混响时间, 在接近于该推举值范围内,声场就会到达比较好的效果。这里还需要指出的是:现在有不少 的设计人员将混响时间的取值设定得较小,然后利用设备里的混响器来加大声音的混响时 间,这样做不仅不能产生悠美的自然混响效果,而且在肯定程度上破坏了原有的录音信号里 的直达声信号,是确定不行取的。 一般在工程设计计算中承受的公式有下面两个,公式的下面是各个参数的内容,一般来讲我们可以在500Hz 和 1000Hz 两个地方
29、计算声场的混响时间。计算前我们要将现场全部的材料大致确定,并且统计好它们各自的面积,再从有关的 建筑手册或产品说明书中分别查取它们在500Hz 和 1000Hz 的吸声系数,即可计算出声场的平均吸声系数,再依据面积、体积、声能系数和这个平均吸声系数计算出声场在500Hz 和1000Hz 时的混响时间,假设计算的结果和推举的混响时间值有比较大的差距,就要和装饰单位协商,削减或更换某些材料,然后再进展计算,直到满足时为止,在计算时肯定要将建筑材料的面积和吸声系数统计正确,特别是某些穿孔的吸声板, 穿孔率不同吸声系数悬殊较大,对最终的计算结果影响也较大。另外,对演出用工程的混响时间的计算还要考虑空场
30、时和观众满场时的区分。 声压级的计算声压级是专业音响系统工作的一个重要指标, 一个合理科学的声压级对声场的影响、设备的选型、实际的操作都有重要的作用,同时也为制造良好的听音环境制造了好的条件。 在进展声压级计算前,同样也要先确定一个相应环境下适宜的基准声压级,而且这个基准声压级和工程的类型也有亲热的联系。确定基准声压 级前,还要看看这个正常人耳的听感曲线,我们可以觉察:在不同的频率上,人们对同一声压级的声音的感受力量是不一样的, 这个感受力量在专业上称为响度,单位是 Phono,有 了这个衡量值,我们就可以依据实际工程的类型,依据它们在扩声时信号的频率特点,就可 以确定一个适宜的基准声压级。通
31、常对于音乐重放为主的系统,取 85-90dB 为根底,对于以语言扩声为主的系统可以取 70-80dB,加上 12-18dB 的峰值余量,再加上 1-3dB 的环境噪音余量,就可以得到平均听音位置的额定声压级了。这个声压级是系统要在平均听音距离 需要到达的声压级,那么这个声压级又怎样转换为设备本身的额定声压呢?这就需要一个声 音传播时的声压级变化示意图了,大家可以看看,我们要求的平均听音距离的声压级在这个 位置得到的,而设备本身的额定声压级是在这里得到的,计算的时候就需要一个这样的声压 级公式,这样最终计算出来的声压级就是音箱在离它1m 处所需要到达的声压级,它也就是后面电气计算和设备选型的依据
32、了。 通过以上的声场设计我们可以觉察:专业音响工程的声场设计内容比较多,结果也对工程的质量、设备的选型及系统的正常工作格外重要。具体 在设计中,需要涉及的建筑装饰内容也比较多,有些还是亲热联系的,可见音响工程在设计 开头就需要建筑装饰单位的亲热协作,所以我们要尽早地取得帮助,尽早地开展相应的设计, 以便能到达较好的效果。4、电气的设计 由于专业音响工程的全部系统都是靠电能进展工作的,而且在具体的施工中也要涉及大量有关电气方面的处理,所以电气的设计具有与声场设 计同等的重要性。在一般的工程设计中,电气的设计包括:各系统电源功率的计算,电源的 供给形式,管线预埋的形式以及供电、用电的安全考虑等方面
33、,下面我们就分别予以介绍。电源功率的计算音响工程中,电源的使用格外广泛,可以说全部的设备都需要电源才能 工作,而且由于设备的差异,不同类型的工程电源功率相差较大,假设没有充分的计算作为 依据,不仅后面的选型、施工工作会受到影响,而且极简洁造成实际使用中系统工作不正常, 还会危及用电的安全。而电源功率计算的目的就是计算的结果指导设备的选型,确定施工管 线、开关器件的规格,以及以此作为向配电部门申请电源容量的依据。 电源的功率主要部 分就是音响、灯光、视频及关心设备的消耗功率。音响系统的消耗功率主要来源于音箱的扩 声功率,而扩声功率又打算于选择音箱的灵敏度和前面介绍的声压级结果。灵敏度的单位是:d
34、B/mw,它的含义是指在该音箱得到1W 的输入功率时,在它的前方1m 处产生的声压级,这样灵敏度和声压级这两个概念就找到一样的参照,在计算时还需要了解一个相关的概念, 这就是:音箱的输入功率增加一倍,它在前方1m 处产生的声压级就提高 3dB,这样我们就可以得到一个功率的公式。这个公式计算的结果就表示在该工程的设计中,要想在前面的听 音距离上到达设计的声压级,该扩声区域的音箱总功率,这是一个粉红色连续功率。有了这 个功率作为依据,我们就可以确定系统中音箱的型号和数量了,然后再依据音箱和功放的配 置要求来确定功放的数量和型号,相应地我们就能知道这些功放的电源消耗功率,最终将所 有周边设备的功率消
35、耗计算进去,这样我们就得到了音响系统的功率消耗。在确定音箱和功 放的功率配置时肯定要把握一个它们之间配置的比例,往往理论的声压级和音箱扩声功率计 算都正确,可是在功放功率确定时不恰当,这就造成设计结果不能得到实施,设备也不能正 常工作。这里简洁介绍一下,一般状况下,功放和音箱功率配置都要以扩声信号的动态来 打算,这个动态又跟系统的类型亲热相关,由此我们又再次生疏到总体设计时,工程定位的重 要性。对于一般的扩声系统,信号的动态都不大,可以确定功放的连续不失真功率是音箱额 定功率的 1.2-1.5 倍,假设扩声信号的动态比较大,比方在DISCO 厅使用,那么我们就应当取 1.5-2 倍的比例,这样
36、的配置既可以保证设备长期安全稳定地工作,又能保证明际调控操作简洁,大家在设计时肯定要参照这个阅历值,至于其中的理论分析我们就不再介绍了。灯光系统的电源功率,直接打算于灯光设备的型号和它们的工作特点,所以要在工程的类型 确定后,在灯光设备的型号和其电源消耗功率之间反复核算,大家又可以觉察前面的工程类型确定多么重要。对于设备型号的区分,在一般使用的灯光中,主要反映在灯具里灯泡的功 率,例如:电脑灯分为 150W,200W,250W,300W,400W,575W, 1200W 等多种规格,聚光灯分为 500W,750W,1000W 等规格,所以我们在计算时要核查清楚;对于设备工作特点的区分,一般是针
37、对于它们的发光强度和方式,例如:称为1000W 的频闪灯,实际它的电源消耗远没有 1000W。区分于音响系统的功率计算,在灯光系统的电源消耗计算中,没有什么计算公式和指标,只要将总体规划时设想的灯光设备的耗电功率和具体选型时 确定的设备实际耗电功率反复进展核算就行,但正由于灯光功率的计算比较简洁随便,所以 不容无视的问题是:灯光设备的耗电功率一般都较大,假设在计算时不准确,或者灯具类型 变动较大,那么最终的计算结果可能偏差较大,假设有几个 KW 的差距,那么实际使用时灯光系统难以正常工作,用电的安全也会消灭问题。至于视频及关心设备的耗电功率,相对就 简洁多了,一般只要将它们的标称功率计算进去便
38、是。最终我们将全部系统的耗电功率进展 汇总,得到一个比较实际的总耗电功率,依此为依据,我们就可以向电力部门申请配电功率 了。 电源的供给形式确实定在一般的工业和民用设备中,只要将需要的电源的功率充分供给应它们就可以了,但是在专业音响工程中,由于音响、灯光设备工作的特别性,加上 系统之间相互的影响,所以就必需对电源的供给形式提出肯定的要求。具体就音响系统而言, 由于灯光设备和其它相应的工业设备会通过电源线路对它产生干扰,而且这些干扰形成的噪 音很简洁在人的听觉上产生不舒适的感觉,往往在实际操作中这种干扰利用一般的方法还很 难消退,所以必需在电源的供给形式上提出要求,尽量避开干扰的产生。通常需要音
39、响系统 的电源取自供电线路中干扰较小的一路,比方:避开工业用电,从民用线路上供电或者从单 独的变压器上取出一路供电,但凡条件许可都应当尽量让音响系统的供电线路和灯光系统线 路分开,单独一相。同时在供电线路上最好单独穿管供电,这样灯光系统产生的干扰就会在 供电形式上得到肯定的避开。就灯光系统自身而言,由于考虑系统的功率较大,所以应当尽 量承受多相供电,各相之间的功率要尽量配平,以稳定电网,布线时要尽量避开音响系统的 电源线路和信号线路,同时还要设置相应的保护地线,以确保用电安全。至于视频和关心设 备的电源供给形式,没有什么特别的地方,这里就不再表达了。最终,我们需要绘制相应的 示意图,将确定的电
40、源供给形式表示出来,并且作好相应的标注。另外,在电源的供给形式 中,我们还必需清楚关于电源地线和音响系统信号地线的区分,这里我们简洁介绍一下。电 源的地线是电气工程中埋设的连接在用电设备外壳上,用以保护人身安全的线路,音响系统 信号地线一般不要借用,否则简洁造成这个音响灯光系统的信号屏蔽混乱,给音响系统带来 难以消退的噪音;音响系统的信号地是系统信号的零电平参照点, 各设备连接成为系统后, 信号地线就形成系统的屏蔽线。由此可以觉察,电源的地线和音响系统的地线确定不能混淆, 在确定电源的供给形式时就应当引起重视,区分对待,具体的连接方法,我们将在后面的工 程施工中进展介绍。 管线的预埋方案专业音
41、响工程的一个特点就是在工程的前期需要进展管线的预埋工作,尤其是大型的工程,需要预埋的管线格外多,埋设的要求也不尽一样, 而且埋设的质量会直接对工程的施工形成影响,所以需要我们在电气的设计中确定管线的预 埋方案。预埋的方案包括管线的类型、位置、数量以及它们的尺寸、材料。在一般的工程中, 需要将预埋的管线分为各系统的电源供给管线,音响信号管线,音响掌握线和音箱线管线, 灯光和其他设备的掌握线管线;另外,对于工程中需要用来吊装设备的挂接件也属于管线预 埋的范畴。当工程的总体设计和方案确定后,我们就应当同时确定需要埋设的管线的类型, 然后依据总体设计中设备的布局和掌握室的位置来确定预埋管线的位置,再依
42、据设备的线路 铺设状况来确定预埋管线的数量和尺寸,确定管线的数量和尺寸时,应当准确计算好线路的 数量来确定。首先,对于用以铺设线路的管线,它们的尺寸肯定要严格依据电工手册中关于 穿线数量和不同管线口径的关系执行,特别是电源线路管线的预埋,确定要避开电源线的总 截面积超过管线规定的范围,否则简洁给工程的安全造成极大的隐患;另外,电源线的直径确定也直接关系到预埋管线的方案,必需在预埋方案中予以确定,在确定时同样需要严格参 照电工手册中关于各种材料类型的电源线直径和供电电流的关系执行,否则工程供电确定不 安全。同时,在用以铺设线路的预埋管线中,它们的材料选择可以依据预埋的位置和防火要 求来打算,埋设
43、在地面和墙体内部的管线,一般要选择防腐蚀强度高的钢管;埋设在天花板 顶棚上和掌握室地板下的管线,一般要选择防火的 PVC 管和钢管;需要铺设数量较多的音箱或信号线的管线,一般可以选择防火的 PVC 线槽;另外我们还可以依据特别的状况选用一些象铁皮软管,铁制线槽一类的管线。其次,对于用来悬挂设备的吊装件的预埋也要确定 一个适宜的方案,在选择挂接件预埋位置的时候,肯定要询问建筑部门,在他们的帮助下选 择,以确保足够的吊装强度;在挂接预埋件的尺寸和材料的选取时,也要查阅相关的手册, 以保证足够的安全。最终在确定完全部的预埋管线的方案后,我们应当绘制相应的示意图和 实际施工图,标注出相应的管线位置、数
44、量、尺寸、材料以及埋设口和建筑构造的关系等, 必要时还需要向有关部门申报。 电气设计和方案的安全性专业音响工程始终不能遗忘的就是安全性,电气的安全也特别重要,在设计中同样要充分考虑。首先 要检查设计的配 电容量、供电形式是否合理,不容许超负荷供电形式,埋设线缆不能低规格;不容许选用质量低劣规格不够的开关元件。其次,要检查管线的预埋方案是否安全标准,连接方式是否合 理。这些安全因素都要认真检查,必要时可以将设计的方案报有关部门批准。5、系统布局 与设备的选型 在工程的总体设计中,将理论的规划和计算落实到具体的系统配置的首要步 骤,就是工程中各系统的布局。布局的合理与否,布局的特点,布局的设备位置
45、确定在很大 程度上表达了各种规划和设计的思想,也直接打算了后面的设备选型状况,所以系统的布局 也是设计的关键一步,也可以说是理论与实践结合的关键一步。具体说来,系统的布局其实 就是各系统里动作设备的数量、位置确实定,比方: 音箱的数量和吊挂位置,排列方向; 各类舞台灯具的数量和悬挂位置,排列方向,电脑灯的数量、悬挂位置及相互的造型安排; 视频投影和监视器的数量和位置以及悬挂状况对视觉的影响等方面。在系统的布局设计中, 要忠实地表达工程规划和总体设计的要求。如同工程的定位一样,系统的布局必需有一个统 一的方向或特点, 否则,假设没有统一的布局特点,就会发生系统的风格与规划不全都或系统间的风格相互
46、冲突的现象,例如:灯光已经依据舞台演出的要求进展布局了,而音响系 统的布局却依据 DISCO 厅的特点进展布局,这样就会使规划设计前功尽弃。 系统的布局设计是可行的,能够在实际的工程中得以实现的。由于设计特点和时间的限制,在理论的设计 和规划中,常常会尽量抱负地考虑将各系统的性能和特点充分地发挥,而在实际的布局设计 和施工中,常常会遇到理论设计和规划与建筑现场特点相冲突的状况, 这就要求我们布局 时考虑它们的可行性,特别是在与建筑装饰单位接触时,肯定要与他们协商系统布局的可行 性。例如:音箱的悬挂点是否可行,承重要求是否能得到满足;舞台灯光系统布局是否有足 够的空间;投影屏幕的悬挂空间是否满足
47、等。另外,系统的布局可行性还包括布局的目标在 实际的工程中是否能得到实现,也就是说理论上的布局设计在工程施工完毕后是否能到达希 望的效果,例如:布局时倒是为了到达较好的声音集中效果,将音箱的排列形式进展了考虑, 但是实际效果是否能满足;布局时为了视觉效果确定了投影的位置,但是否会受灯光投射的 影响等,这些都是布局设计时需要留意的。 布局设计的状况肯定要绘制相应的图表。由于各系统的布局状况是各种设计的直接反映,也是实际施工的具体指导,相应图表的绘制无论 是在施工前设计的修改,施工时的查阅,还是在日后系统的检修和操作直观、简洁性上,都 有很大的意义。同时,绘制相应的图表也是工程标准性的标志,是工程
48、验收的参考。 在工程设计的最终,需要进展的工作就是各系统设备的选型了。前面的设计内容里已经屡次提到: 工程的总体类型确定和相应的设计计算打算了工程的定位和最终质量,而设备的选型是让这 些设计内容得到实质表达的开头。可见,设备的选型又成为后面施工、调试以及工程最终质 量的根底。究其缘由,就是由于前面的设计都是在声场、电气理论和方案方面的设计,这些理论的设计是无法对系统中的设备型号、性能和特点进展设计的,也不行能对它们进展具体 的要求,所以必需依靠恰当的选型,理论设计的思想和内容才能得到充分地贯彻和实现。可 以想象,假设没有科学合理恰当的设备选型,无论多么优秀多么科学的理论设计效果都是无 法得到保
49、证的。下面我们就依据设备选型的一般步骤来分别进展介绍。 先介绍设备选型的 原则。之所以需要一个选型的原则,是由于专业音响灯光及视频设备的产品种类格外之多, 同一种设备会有诸多牌号的器材可供选择,而这些器材在价格、性能、使用范围、外观以及 性能价格比等方面都有不同程度的差异,假设在选型时不把握一个原则,那么选型的结果可 能不能令人满足。固然,不是说这个原则是一个标准,应当说它为选型确定一个范围,供给 一个合理的选型方式。1、要遵循有用和适用的原则。正由于专业工程的选型范围很广,而 且不同类型的设备在性能上也有接近的地方,一旦盲目选择,就会导致设备闲置,功能不能 完全发挥,操作简单的结果。具体在选型时,所谓有用和适用都是针对于特定的使用场合, 也就是前面我们说的工程定位是什么类型,什么类型的工程就应中选择相应类型的设备。比 如:假设给一般单位的多功能厅选择一台演出用的大型电脑调光台,要用起来确定可以用, 但明显不有用;又比方:为一个DISCO 厅配备一台多轨专业录音机,为空间狭窄的舞台配备一台大型的星空灯,这明显就不适用。从这个选型的原则我们可以看出:1.总体设计和工程类型定位再次显出它们的重要性
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