音响工程的设计.docx
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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
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