(最新整理)影剧院音响系统设计方案7419300445

前言

本项目为放映厅工程，为了节约工程费用，特设计了智能放映系统，使操作更趋人性化，使观众得到更完美的视听享受。根据整体工程的要求，我方提出详细的设计解决方案，该系统工程集电工、电子、声学、视频、机械等多项技术于一体，是一项复杂的综合性工程。其设计不仅包含了用户的使用要求，也包含了设计者的创意。

本公司很荣幸能参与其设计。根据甲方要求及实际使用需要，我们对系统作了精心研究，提供科学的设计方案，以供权商。本系统集数字化、集成化为一体的现代化多媒体音视频放映系统；集视听信息交流为一体的多媒体系统；采用先进的数码控制器、音视频处理器等数字设备来控制会议室的音视频系统。

专业的设计还需要有专业的施工队伍来实现，我方将以专业的设计、规范化的施工队伍来保证整个工程的实施，全面达到用户的使用需求与理论设计的完美结合，以优良的服务和一流信誉争创样板工程。

一、系统功能特点

放映厅功能：

1、使用高级的图形加速多屏卡，使得正面3台投影机所投图象

能够拼接，显示一个完整的画面。

2、放映厅为全遮蔽式（全黑暗），使投影画面具备基本的清晰

度。3、投影机能输出来自DVD、影碟机的视频信号，并能

连接台式 pc或笔记本电脑。

4、投影幕因前置在窗前，所以在投影幕后方衬以遮光布。

5、单幅投影幕为200英寸（4米X3米宽x高）

6、投影机的安装方式为吊顶安装.

音响功能：

1、实现环绕立体声效果。

2、音响为落地平放式安装。

集中控制系统功能：

1、控制主机一台，具有5路以上的RS—232控制端口，用以控

制五台投影机；3路的红外控制端口，用以控制影碟机。2、集中控制触摸屏采用无线英寸的屏体，放在走廊墙面，触摸

可固定、移动两种方式使用。所有操作均由该触摸屏完成。

3、无线发射机和接收机一套

整套系统的操作主要由集中控制系统进行统一的、程序化的操作来完成，主要有以下几种模式：

A、图象联动方式----自动控制视频矩阵切换器，使每个视频输出按每路间隔2-3秒的时间进行播放，使房间内的5台投影机联动投放图象，从而形成每个画面之间产生联动效果，对室内灯光进

行控制与调节，自动将所有灯光亮度调节到最小，以保证投影机的投影效果。

整幅屏幕显示模式---中间三台投影机自动启动并设置在VGA1上，电动幕自动降下，投影机亮度输出相应减弱，讲台上方灯光渐暗至熄灭，前排灯光渐暗至熄灭。

C、单台投影机使用模式---中间投影机自动启动并将信号设置在VGA2上，投影机画面自动调节到最大画面，前排灯光渐暗至熄灭。

D、播放录象模式---中间投影机自动启动并将信号设渐暗至熄灭。置在视频上，投影机画面自动调节到最大画面，房间所有的灯光渐暗至熄灭。

E、休息模式---投影机电源自动关机，房间所有灯光自动渐亮至最大，电动屏幕自动收起。

F、下班模式---投影机电源自动关闭，房间所有灯光渐暗至熄灭，电动幕自动收起，所有电源自动关闭。

二、方案内容

第一篇音响系统

第二篇视频系统

第三篇中央控制系统

第一篇音响系统

一、设计依据

1．甲方提供的有关资料

2．图纸资料(现场)

3．结合其形状、面积、比例结构及空间布局；

设计是根据国家规定的扩声系统标准及其有关的人身安

全、消防法规来制定的，因此除满足功能所需的电声指针

外，其使用电压、电源箱或盒的安装、选线、穿管、接地

系统也均应符合人身安全法规。本系统内的电源和设备安

装也应符合消防有关的条例。

4、中华人民共和国国家标准：

JGJ/16-92 民用建筑电器设计规范

GYJ25-86 厅堂扩声系统声学特性指标

GBJ45-82 厅堂扩声系统声学特性指标

GBJ16-37 建筑设计防火规范

GB116-88 火灾自动报警设计规范

GB7450-87 电子设备雷击保护守则

GB4943-95 信息技术设备包括电器设备的安全

GB9003-88 调音台基本特性测量方法

GB3241 声和振动分析用1/1和1/3倍频程滤波器

GB3785 声级计电、声性能及测量方法

GB3947 声学名词术语

GB4959-9590 厅堂扩声特性测量方法

中华人民共和国文化行业标准：

WH0301-93歌舞厅扩声系统的声学特性与测量方法

中华人民共和国电子工业部标准：

SJ2112-82厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值

原中华人民共和国广播电视部厅堂扩声系统声学特性指标：

二、设计构思

依据业主使用要求，本系统将采用现代化的综合技术，要具有先进性和代表性；要总体规划，全面设计，保证在若干年后整个系统仍具有动态的先进性。经过严谨、规范、专业的施工，使整套扩声系统要保证语言的丰满度，声音的真实感和足够的动态余量，应有很高的语言清晰度、声音的自然度和极强的振憾力，并保证声像的一致性；选用国外著名产品，在既具有优良的音质的同时还要兼顾到设备的质量和良好的售后服务。

三、系统构成的要求与原则

电子技术高速发展的今天，各种设备日趋更新和完善。对于设

计者说最重要的一点是如何将先进的技术和设备有机地加以结合，根据客户的实际情况使系统有效的发挥作用，针对培训中心的要求，并结合我们多年的设计施工经验，在设计中主要考虑以下几点：

1.可靠性: 系统应具备长期稳定工作的能力，所有选用设备均

符合我国或国际上的质量及可靠性标准，所选的音箱功放设

备自带保护电路。

2.实用性: 系统应具备完成工程所要求功能的能力和水准，符

合本工程实际需要和国内外有关规范的要求，并且实现容

易，操作方便。

3.先进性: 系统是在满足可靠性和实用性要求前提下的最先

进的系统，选用设备均为国际、国内知名厂家的产品，是这

些厂家近年来的新型号产品，或是专利产品，并能够满足对

设备性能升级的要求。

4.一致性: 系统应遵循开放系统的原则。系统应依据技术指标

的一致性、互换性选定设备，使系统具备良好的灵活性、兼

容性、扩展性和可移植性。

5.经济性: 系统应满足性能与价格之比在同类系统和条件下

达到最优，选择最佳性价比的设备。

四、关于厅堂的音质设计

1．设计标准

根据表述要求本系统按照原广电部GYJ25-86 《厅堂扩声系统声

学特性指标》中的语言和音乐兼用的扩声系统一级标准设计。要求如下：

最大声压级（空场稳态准峰值声压级/dB）

125~4000Hz范围内平均声压级≥98dB

传输频率特性

以125~4000Hz的平均声压级为0dB，在此频带内允许≤ 4dB；

63~125Hz和4000~8000Hz的允许范围见图1。

传声增益（dB）

125~1000Hz的平均值≥-8dB

声场不均匀度（dB）

1000~4000Hz≤-8dB

总噪声级

≤NR30

五、建筑声学的要求

1.对建声的要求

厅堂的音质及声学特性是建筑声学和电声系统扩声的综合效果,建声是电声的前提，根据该礼堂的主要使用功能，确定建声设计指标是很重要的。

2.混响时间

室内反射声形成混响，混响时间是决定室内音质的一个重要因素。一般来说，混响时间短，有利于听音的清晰度，但过短会感到声音变得干涩、沉闷枯燥；混响时间长，有利于声音的丰满度，但过长则会感到声音混淆不清，降低了语言的清晰度。因此恰当的选择和确定混响时间及其频率特性是十分重要的。语言和音乐所要求的混响时间不同，为使有高的语言清晰度，要求混响时间短，为使音乐丰满，又要求混响时间较长。恰当的处理房间的混响时间将使声音有较好的表现。

图2给出各种用途厅堂的中频(500Hz)最佳混响时间和容积的关系。由图可知，厅堂的用途不同，要求的混响时间不同，且厅堂容积越大，要求的最佳混响时间也越长。取小值，体积较大时取大值。

图2 为有良好的音质所建议的混响时间与房间容积的关系

表1给出各类房间频率为500Hz时的最佳混响时间推荐值。体积较小的房间

表1 混响时间推荐值（500Hz~1000Hz平均值）

为主要照顾到会议的需要，我们建议将混响时间控制在满场时秒左右。

3.环境噪声

厅内的背景噪声高低影响语言清晰度和听音效果。一般在室内最小声压级的位置上,信噪比S/N大于30dB，才不致于对清晰度有明显影响，信噪比提高到50dB，就可以获得高质量的放声，背景噪声又是扩声系统节目源的动态下限，直接影响到观众的听音效果。根据各类房间及专用房的室内噪声允许值和厅堂语言和音乐兼用扩声系统一级声学特性指标，要求观众厅内在产生噪声的设备如

通风空调、可控硅调光等全部开启的情况下，空场背景噪声级应满足噪声评价数小于或等于NR30。空调系统噪声指标的优劣，是保证礼堂噪声能否达到设计要求的重要环节。对于空调系统，为了减少送风时的空气噪声，应适当适当增加风管壁厚，风管外壁加配角钢加强筋，防止送风时产生机械振动；穿墙的风管采用软连接，穿墙管道四周填充厚玻璃棉毡。

4.隔声、隔振要求

厅内应有良好的隔声、隔振措施，在整个声频范围内，厅内建筑门窗玻璃、座椅等设施不得有共振现象，厅内不得有声聚焦，回声等声学缺陷。厅内直接通向室外的门窗均需隔声设计。

5.对建声的几点建议

a、厅内建声设计时应确保观众厅前、中区有良好的早期反

射声的反射面，为提高厅内声场均匀度应考虑在侧墙中

上部和吊顶设置扩散体，比如波浪起伏形式；观众厅后

墙应作前倾和进行吸声处理，避免后墙声反射导致前区

出现回声。

b、厅内后场波浪型吊顶应设计为吸声吊顶，采用轻钢龙骨

框架固定矿棉吸声板，吸声吊顶上部的较大空间，提高

对低频声的吸收有利于降低室内低频混响时间，提高语

言清晰度。

c、建议考虑对座席后墙的吸声处理，大面积的玻璃将造成

较强的声反射，从而影响后排观众区的语言清晰度。吸

声结构使用轻钢龙骨框架，后置300-400mm空腔,贴墙面

固定敷设袋装玻璃棉，吸声结构外表面使用透声装饰材

料。

d、舞台内部的声场直接影响话筒拾音的频率特性和传声增

益指标以及演讲者的听说感觉，舞台内部的吊顶较高，

空旷的空间混响时间偏长，所以必须进行声学处理。使

舞台内的混响时间低于观众厅的混响时间，避免声能倒

流，影响扩声系统使用。各厅舞台内侧需要做强吸声。

六、设计思路与方法

1、设计思路

根据业主要求，既要在得到较好的声音效果的同时，还要具有先进性和易操作性。本着这样的原则，我们选择世界著名的设备品牌加上合理的设计计算来满足甲方的声音要求，同时引入目前世界最先进的数字音频处理设备，来达到使用要求。集成化数字设备的引入，在大大的降低过去音响操作人员专业化的需求的同时，还减少了干扰馈入音频系统的途径。

扩声系统设计的关键是选择扬声器和扬声器（带保护电路）在厅内的布置。扬声器的布置和安装方式要使观众区具有足够的直达声强且全场声场分布均匀。

为了达到会议扩声兼顾影院扩声的功能需求，需要对音响系统

设备进行合理配置，既要满足功能需求，还要节约投资，尽量降低

系统的复杂程度，使整个系统能够安全可靠的运行。

2．音响系统设计

扩声系统的设计：

主要用于欣赏大片、信息发布、产品展示。音箱的选用和布局都是有一定的科学依据。从产品的档次、性能、音质等多方面因素考虑产品的选型，最终选择了英国OHM公司生产的音箱。音箱的摆放位置是按照AC3解码（声道解码）和会议功能的要求并结合装修的特点进行布局,首先将2只OHM RW-260全频音箱吊装；2只OHM RW BP超重低音放在两个墙角；再将2只OHM MR260音箱吊装于中场并且隐藏式安装，然后再将4只OHM MR-130音箱吊装于后场并且隐藏式安装，作为中场和后场的环绕；为了方便会议与影片播放切换，配备了1台PB48跳线排；为了发挥音箱的最大性能，我们还选择了4台MA800功放和1台 MA1400功放；在音源方面：选择1台PIONNER 3500，还有1台日本JVC公司生产的双翻双录的JVC 718卡座和日本松下公司生产的PANASONIC HD550录象机1 台；在音源处理方面：我们选择了1台英国SPRIT 12调音台；为了完成AC-3解码，我们选择了1台专业的

YAMAHA 630解码器。

建声确定原则

专业音响工程的建声主要是厅堂的建声，相同的设备发挥的水平高低不一的原因，一般都是建声条件的不同，无论多么优良的设备，一旦放在建声条件恶劣的环境中，肯定不会达到好的结果，而建声要求还会为工程的使用要求不同而不同，也会受建筑装饰质量的影响，建声效果好的厅堂应该是混响合理，声音扩散性好，没有声聚焦，没有可闻的振动噪声，没有声阴影等等，建声的要求不能单方面由音响设计人员进行，它需要建筑装饰技术人员的有力配合，但由于双方的设计思路和要求不尽相同，这就需要音响工程的总体规划工作尽早开始，经常保持双方的联系，以取得相互的理解和密切配合，其中混响时间的选取可以根据工程的性质和用途来确定，必要时应该借鉴一些优良工程的经验。

设备定位的确定原则

有了以上各项原则的确定，最后应该对工程中设备的定位进行考虑。定位的依据就是在一定投资下的总体规划，参照点就是当时市场的设备价格，还有不可忽视的一点就是：器材定位的一致性。关于器材定位的一致性问题，工程技术人员会经常遇到，往往会因为造价的原因、设备性能不熟的原因、配置不当的原因等造成器材定位不一致，其结果将会是：系统工作不稳定或者系统的水平受某

些器材的制约。所以，保持器材定位的一致性在一定程度上决定工程的最终质量。另外，因为设备的定位涉及到造价和经费的矛盾。工程双方会在这个问题上争论不休，所以设计人员应该和财务人员一道仔细地进行成本的核算，即要保证在价格上占优又要保证公司的经济利益。尤其是近年来国外许多优质品牌的专业器材逐渐进入内，各个代理商竞争非常激烈，所以在许多时候，如果选型得当，就可以在定位相同、配置合理的前提下，成本得以降低，工程双方都会非常满意。

七、电气的设计

音响工程是依靠电能进行工作的，所以与声场设计具有同等重要性的就是电气的设计。电气的设计又包括电源功率的计算，电源供电源供应的形式，管线的预埋，安全的要求等等，下面就分类予以介绍。

电源功率的计算

音响工程的电源使用非常的广，可以说几乎所有设备都要不同程度地使用电源。而不同类型、不同用途的工程，会因为设备的差别需要的电源功率就相关较大，如果没有充分的计算施工的依据，不仅后面的工程进展会到影响，而且极易造成用电的不安全，所以必须在设计过程中反复进行电源功率的计算。目的就是可靠的计算结果选取管线、开关器件的规格，以及向配电部分申请电源容量。

电源功率主要包括了音响消耗功率，灯光的消耗功率，视频及辅助设备的功率。

音响系统的消耗功率

其主要结果来源于音箱的扩声功率，而扩声功率决定于前面提到的扩声声压和音箱的灵敏度，灵敏度的单位是：dB/，即音箱在得到1W的输入功率时，在其前方1m处产生的声压级；同时与此有关的概念是：输入功率增大一倍，音箱在其前方1m处产生的声压级提高3dB。所以要求所选音箱的功率为：

W=2{额定声压级—灵敏度的分贝值（瓦）}/3

需要注意的是：计算出来的音箱功率应该是共粉红色连续功率，由此功率确定音箱的型号和数量，最后再确定功放的型号和数量。

确定了功放的型号后就能知道它的实际输入功率，然后考虑进去接口设备的功率消耗，就应该得到音响系统的消耗功率了。另外，在确定功放与音箱的配置时，除了阻抗和功率相当时，还需考虑功放与音箱的功率搭配。

八、总体设计计算

在扩声工程中，声扬的计算是相当复杂的。声音在厅内的传播与声源特性、大厅形状、吸声处理等有关，工程上仅作简化条件下的近似计算。为达到预定的声学特性指标，扩声工程设计时，从以下几

个方面着手可以获得满意的效果，达到一次性成功。

1、计算为达到最大声压级，厅内扬声器系统所需总电功率并给出余量。经过计算达到几个目的：①选择扬声器的额定功率和扬声器数量；

②选择功率放大器和确定功放所带场声器负载数量。

根据所选择的扬声器的指向性及厅的结构特点，观众座位分布，利用作图法对扬声器进行布置。作图法的原则是：①扬声器指向性波束宽度方向和主轴方向声级差值为-6dB；②扬声器主轴指向观众座席兼顾前、后排观众座席离扬声器的距离，决定扬声器安装时的倾斜角度；③相邻两扬声器之间指向性波束宽度范围内应交叉重迭。根据这些原则布置扬声器，可保证声场分布均匀，声场不均匀度小。

2、扬声器布置位置安装角度确定后，依据扬声器主轴方向和指向性波束宽度方向（-6dB计）处扬声器离观众的距离，扬声器的额定特性灵敏度级及指向性因数，计算扬声器主轴由方向观众席处（或在扬声器波速宽度范围内离扬声器最远处观众席位）要达到最大声压级需要的电功率，验证所选择的扬声器的额定特性灵敏度是否满足要求，若不够应选用灵敏度更高的扬声器，因为扬声器额定特性灵敏度级提高3dB，在同样距离产生相同声压级所需电功率降低1倍。

3、计算扬声器主轴方向和指向性波速宽度范围内离扬声器最远处观众席的声压级，估算出声场的不均匀度，对照作图法估算的是否一致，经过计算若满足最大声压级，声场不均匀度则扬声器选择和布置正确，否则进行调整。至于传输频率响应，现代扬声器技术性能已完全可以保证，

另外通过系统中的均衡器还可以进行补偿调整。

厅内设置多个音箱，利用每个音箱指向性服务一定的区域。厅内有多个声源时，总声场是各个声源所产生的声场的迭加。在实际问题中，由于直达声的相对声级随着距离的增大而迅速下降，可以认为在厅内一定位置上的直达声场只是由最近的一个或几个声源产生的，较远声源仅对混响声场有影响。因此，在厅内一定位置上声场可以看作是最近声源的直达声场和所有声源的混响声场迭加而成。

对于纵向较深的厅堂，对最后一排观众席扩声的音箱主要是指布置在舞台口平顶上方的音箱，为此，这里重点计算舞台口平顶上方的音箱在厅内产生的声场。

根据GYJ25-86 《厅堂扩声系统声学特性指标》语言和音乐兼用厅堂一级标准，最大声压级 98dB的要求，为简化计算，假设在室外安装音箱，有公式：

L D=L Pmax-20lgD (1)

其中：L D 为距离音箱D米处的声压级，这里L r=98dB；

L Pmax为距离音箱一米处的声压级；

D为测试点到音响的距离，这里D为舞台台口到最后一排观众席的距离，D=24m

由公式(1) 可得L Pmax=，也就是说为使最后一排观众席处的声压级不低于98dB，在距音箱一米处的声压级应不低于。

九、音箱的布置和选用

根据我们的设计思路，本次设计扩声系统的扬声器布局是基于SIS tm(Spatial Image Systems)空间成像系统的概念。这种系统配置的特点是使用中间扬声器组，加上常规的左路和右路扬声器组，声源由三个分立的主要声音通道提供信号。

在这个系统中，大厅中间声道扬声器组覆盖整个厅堂，是专为会议人声以及杜比电影中央语言对白声道准备的，频响在80Hz开始迅速下降。左右扬声器阵列是全音域的(带超低音扬声器)，用于语言扩声和杜比电影环境效果声。由于使用了独立的中间声道来处理所有关键性的人声，可懂度大大提高，而使混响得到控制。又由于中间声道扬声器组的低频响应得到限制，由传声器“靠近效应”产生的低频问题大大减少。人声同背景声的物理分立，也有助于人耳区别人声信息，使得重点人声比混合中的其它声音更加突出。用左右声道系统形成的信号空间位置只随听众所座位而改变。然而，当人声由单一中间扬声器组还原时，不管听众的位置在什么地方，形成的声像位置始终保留在舞台中间。

扬声器选型

在音响设备中,扬声器占着举足轻重的地位，因此在整套系统的配置过程中，如何选择质素高、音质好的扬声器也占着很重要的因素,称扬声器为“音响系统的喉舌”十分贴切,因为扬声器的放音质量对整个音响系统的影响极大。一个由优质音源和扬声器系统组成的音响系统,其放音性能可说是主要取决于扬声器。

我们本着厅堂声学设计目标是在自然人声时有最佳的人声效果，同时通过结合建声来调节混响时间，以很好地满足语言扩声的需要。

本方案中，我们采用世界著名品牌英国OHM音箱作为扬声器系统。

英国OHM是欧洲最大的专业扬声器生产厂家之一，成立于1950年，在全球二十多个国家设有分支机构，在驱动器及音箱的设计上拥有众多专利技术，OHM（奥妙）音箱的特色是：

1、所产生的音色：中、高频细腻、亮丽而不噪、低频刚中带柔，具有超强的声压级。音箱独特的内置分频器的分频点严密控制住了音色整体的协调性，拥有传统英国音箱以音色甜、柔、丰满的特色。

2、OHM（奥妙）音箱产品的适用性和适用场合：多功能厅堂是目前市场上比较具有开发性的场所，目前多功能厅堂的舞曲通常都选用以人声为主的舞曲，清晰的人声是由音箱的中频部分来决定，这也就是OHM（奥妙）的最大特色，以惊人能量提供的低频声压也

是OHM（奥妙）的独特之处。

3、在演唱、表演场合中，OHM（奥妙）音箱其结实的力量感、细致的声像解析力、悠扬悦耳的音色，更博得世界上众多巨星的赞赏，最值得一提的是2000年9月15日于广州天河体育馆举行的第三届“乐坛我最爱2000颁奖典礼”，刘德华、陈慧琳、田震、陈明、陈琳、零点乐队等十八位歌坛巨星分别演唱了自己的获奖歌曲，扩声系统由我公司独家提供，采用最具威力、气势最强的OHM（奥妙）音箱，用香港巨星刘德华发自内心的评价是：“世界第一等”。

4、它是根据专业音乐人士的严格要求，采用世界驰名单元生产厂家（如意大利RCF、B & C、英国ATC等）生产的世界一流扬声器单元， OHM公司研制性能杰出，功能强大、品牌齐全、优质高效扬声器系统。是世界上著名的专业扬声器生产厂家。20多年来OHM克服了扬声器系统中散热、干涉、失真、共振等一系列问题，创造了大量的专利技术，使OHM扬声器系统在频率均衡方面具有高音清晰明亮；中音定位准确、饱满、穿透力强；低音厚实有力等特点。在高灵敏度、高声压、低失真方面达到了世界上扬声器系统之最。因而OHM扬声器系统声音清晰、保真、层次分明、音色优美。

OHM的扬声器系统的高音单元均采用钛合金震膜新技术新工艺，大至50mm口径的压缩驱动器，高频响应至20kHz，功率达200W。与众不同的高音单元采用了波导技术和锥形号筒设计，使中音的频向控制扩展到中低音区。低音系统使用了应用革命性的VGC专利技