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西城公安局培训会议扩声系统	北京三建会议扩声系统	国资委VIP会议室扩声系统

会议室扩声系统

专业音响扩声知识 一、扩声系统的电声设计   扩声设计的依据     参考国家扩音系统现行规范，设计依据如下：    《厅堂扩声系统声学特性指标》 GYJ25-86    《剧场建筑设计规范》 JGJ57-2000 ， J67-2001    《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4959-1995    《声系统设备互连的优选配接值》GB/14197-93    《客观评价厅堂语言可懂度的 RASTI 法》GB/T14476-93    《厅堂混响时间测量规范》 GBJ76-84    《民用建筑电器设计规范》 JGJ/T16-92    《舞台灯具光学质量的测试与评价》 WH/T0204-99    《电气安装工程施工及验收规范》 GBJ232-90 ，92    《电子调光设备通用技术条件》    《电子调光设备性能参数与测试方法》    《电子调光设备无线电干扰特性限值及测量方法》(GB15734-1995)     扩声系统设计的指标 根据会议现场的建筑环境，节目类型及音源动态要求，现行的多功能厅，报告厅、会议室等，都按照《厅堂扩声系统声学特性指标》 GYJ25-86 的语言兼音乐扩声一级指标设计，设计的指标如下：     最大声压级（空场稳态，准峰值）： 125～4000 Hz，平均≥98dB 传输频率特性：125～4000Hz，≤4dB 传声增益：125～4000Hz，≥8dB 声场不均匀度： 100Hz≤8dB， 1000 Hz～6300 Hz≤6dB 噪声级：≤NR25 （扩声系统）   专业扩音系统术语的解释 由于电子技术的发展，扩声系统中电子设备的频率响应和相位响应处理技术已经达到很高的水平，影响扩声系统还原性能的主要 瓶颈是换能器（扬声器）的失真，因此扬声器是决定扩声系统设计指标和品质因素的重点，换言之，扩声系统的预期指标与扬声 器的规格参数息息相关。   频响范围： 频响范围由频率范围与频率响应组成：频率范围指电子设备最低有效重放信号频率与 最高有效重放信号频率之间的范围，一般采用图表形式表示音箱的相对幅度和频率的 函数关系（频率响应图）。左图是某音箱理想的频率范围： 60Hz～20KHz@-3dB； 频率响应指将一个恒压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率变化 而发生增大或衰减，相位随频率发生变化的现象，这种声压，相位,频率的相关变化 关系称为频率响应，单位为分贝（dB）。 声压与相位滞后随频率变化的曲线称为频率特性。这是考察音箱性能优劣的一个重要指标，它与音箱的性价有着直接的关系，其 分贝值越小说明音箱的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。人耳可分辨的频响不平坦程度因人及节目内容而异，大多数人对 同一节目的频响变化如果小于 2～4dB就不易觉察。 选择音箱时应是扩音系统频响范围越大越好，但也必须是平坦的，两端衰减量不大于 3dB才有意义。     声压Sound Pressure：有声波产生时，传播媒质中的压力与静压的差值。单位为帕斯卡，简称帕（Pa）。 声功率：单位时间内通过某一面积的声能，单位为W（瓦）。 声压级Sound Pressure Level：声压与基准声压的比值以10为底的对数乘以2，通常以分贝（dB）为单位，基准声压必须指明。 功放的功率Power：功放的单位是W（瓦），容量的大小与重放信号的大小、频率范围、负载阻抗、以及可承受的失真电平有 关。为了制定功率的测试标准，联邦贸易委员会（FTC）颁布了以输入信号为20Hz～20KHz，失真低于1%的长时间测试标准， 一种是使用“单音短脉冲触发”的方法在以下频率进行： * 20Hz-0.05秒脉冲信号 * 50Hz-0.02秒脉冲信号 * 1000Hz-0.001秒脉冲信号 * 7000Hz-0.0014秒脉冲信号 另一种是以1000Hz信号，失真分别低于0.05%和0.1％，20Hz～20KHz正弦波扫频，失真低于0.1%的长期“连续平均功率”测 试法，在这种标准下测试的功率称为“最大平均功率”，以其他方式标称的功率都视为非标。下面以ASHLY FTX2001功放的参 数进行说明：   会议室扩音系统--功率范围 最大平均功率： （0.1% THD，1KHz） FTC连续功率： （0.1% THD，20Hz - 20KHz） 双通道模式 2 Ω 550 Watts RMS   4 Ω 475 Watts RMS 400 Watts RMS 8 Ω 300 Watts RMS 250 Watts RMS 桥接模式 4 Ω 1100 Watts RMS   8 Ω 950 Watts RMS 800 Watts RMS 总谐波失真（THD）Total Harmonic Distortion 8 Ω 0.01%，1kHz 8 Ω 0.05%，20Hz 8 Ω 0.1%，20kHz

      从上表不难看出，（会议室扩音系统）功放容量的大小与重放信号的大小、频率范围、输入阻抗、以及可承受的失真电平存在以下关系：
1. 负载阻抗越小，功放输出功率越大，失真越高。
2. 负载阻抗越高，功放输出功率越小，失真越低。
3. 频率范围越大，功放输出功率越小，失真越高。
4. 频率范围越窄，功放输出功率越大，失真越低。
5. 工作时间越长，功放输出功率越小，失真越高。
    
音箱的功率：音箱的单位是W（瓦），涉及的内容与

调音台在音响系统中主要用于对信号源的处理：将话筒微弱的信号进行放大，对各种不同的音源进行阻抗匹配、相应的音色修饰和集成调控。在专业录音及舞台演出中，调音台还具备多路编组输出、数模格式转换、声像定位编辑等多种功能。  一台优质的调音台，基本技术规格的指标应达到如下的参数： * 总噪声：-86.5dBu（20Hz~20kHz） * 总谐波失真THD：<0.0007%（1kHz@+14dBu，20Hz~20kHz） * 通道串音：-84dBu（1kHz@0dBu，20Hz~20kHz） * 频率响应：-1dB@20Hz~60kHz，-3dB@20Hz~100kHz（话筒输入至任一输出） * 等效输入噪声（EIN）： -129.5dBm（话筒输入处于最大增益，150?终端） * 共模抑制比CMR：>90dB@1KHz * 最大输入电平：+22dBu * 主输出最大电平：+28dBu * 其他输出最大电平：+22dBu * 话筒输入阻抗：1.3kΩ * 线路输入阻抗：10kΩ * 输出阻抗：120Ω

2. 均衡器

由于声场的共振特性、吸声材料对声音频率的吸声系数不同，以及扬声器频率响应 特性不均匀等原因，会导致出现某些频率声音过强和某些频率声音不足的问题。但 一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节，达 不到精细的频率均衡。均衡器的作用是用于分别调节各种频率成分电信号放大量， 通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种 声源及其它特殊作用（频率均衡）。

       扩音系统的均衡器按照电路的不同，主要分为图示均衡器和参量均衡器二类，且图示均衡器结构简单，直观明了，在专业音响中应用非常广泛。上图示均衡器，亦称图表均衡器，通过面板上推拉键的分布，可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线，各个频率的提升和衰减情况一目了然。图示均衡器采用恒定Q值技术，每个频点设有一个推拉电位器，无论提升或衰减某频率，滤波器的频段带宽始终不变。

       常用的专业图示均衡器将20Hz~20kHz的信号分成10段、15段、27段、31段来进行调节。用户可以根据不同的要求选择不同段数的图示均衡器。一般来说10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布，使用在一般场合下；15段均衡器以2/3倍频程间隔分布，使用在专业扩声上；31段均衡器以1/3倍频程间隔分布，多数在需要精细补偿的场合下使用。

 一台优质的扩音系统均衡器，基本技术规格的指标应达到如下的参数：
* 总噪声：-92dBu（20Hz~20kHz）
* 总谐波失真THD：<0.01%@+20dBu
* 通道串音：<-80dBu（20Hz~20kHz）
* 频率响应：±2.5dB
* 最大输入电平：+23dBu
* 最大输出电平：+23dBu
* 输入阻抗：平衡式20kΩ，非平衡10KHz
* 输出阻抗：平衡式200Ω，非平衡100?
* 斜率：±3%
* 倍频程：1/3倍频程
* 增益范围：≥±6dB

1. 功放电压增益的计算

2. 输入灵敏度与电压增益
* 公式四：输入灵敏度V=最大电压容量V/电压增益×与习惯的说法相反，功放不能自我产生功率。

       功放使输入信号电平放大某一倍数输出，输出的电平大小由放大倍数决定，标准的说法应该是：功放的输出电压驱动了音箱的负载阻抗并由此转成电声功率。一台功放能接受的最大输入电压又称为输入灵敏度，如果输入电压超过了最大输入电压，功放的输出容量也将会超出最大范围，并产生较大的频响失真。所以如果用最大电压容量除以电压增益，即可得到最大输入电压（输入灵敏度）。例如A功放与A音箱连接，二者的相关参数如下：
A功放：FTC功率550W@8Ω，电压增益40倍；A音箱：600W RMS（AES/ANSI），阻抗8Ω（音箱的功率比功放高50W）。
* 计算步骤1：A功放的最大电压容量计算
A功放最大电压容量V=√550W×8Ω
                        = √4400
                        = 66.33V

3. 功放的电平控制

   
在上述的示例里，所有功放的电平控制音量都假设在最大的位置（0dB衰减），当功放电平调节钮变化时，功放的输入灵敏度和电压增益也将会变化。当功放的电平控制减低时，其电压增益降低，输入灵敏度将增加。
上图表示了一台功放的电压控制，观察到在不同电压控制位置的增益（用倍数和dB表示）变化和输入灵敏度的变化：

* 计算步骤2：A功放的输入灵敏度计算
A功放输入灵敏度V=最大电压容量V/电压增益
                      =66.33V/40×
                      = 1.65V（最大输入限制阀值）

 * 公式三：电压增益=输出电压V/输入电压V
增益由音频电路的输入和输出之间的关系决定，增益表示为倍数（×），或者用单位dB表示，若我们想知道一台功放的增益（称为电压增益）

1. 最大功率容量与最大电压容量的计算
* 公式一：最大电压容量V=√最大功率W×负载阻抗Ω
* 公式二：最大功率容量W=最大电压V2×负载阻抗Ω

会议室扩音系统音箱的最大声压级SPL：指音箱在一定声功率工作状态下，在距离扬声器平面垂直中轴前方一米的地方所测得的最大声压级。

* 连续、长期或有效值（RMS）功率：粉红噪音信号源，测试时间连续1小时以上，给出最低功率值。

* 节目或音乐功率：带音乐特色的测试信号源，测试时间约1秒，结果比连续功率高3dB（功率的2倍）

* 峰值或瞬时功率：带音乐特色的测试信号源，测试时间约0.1秒，结果比连续功率高6dB（功率的4倍）

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