擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
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擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
嚴(yán)格地說(shuō)，一套完整的音響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)和電聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其系統(tǒng)參數(shù)是由建筑聲學(xué)參數(shù)和電聲系統(tǒng)參數(shù)兩大部分組合而成的。
筆者主要從事現(xiàn)場(chǎng)演出租賃工作，由于演出場(chǎng)地大部分都已經(jīng)作了聲學(xué)處理，建筑聲學(xué)問(wèn)題，如混響時(shí)間、頻率響應(yīng)、本底噪聲等就不再論述了。在此主要談的是具有實(shí)際可操作性的與現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲有關(guān)的聲壓級(jí)設(shè)計(jì)和電聲系統(tǒng)的配置。要得到好的聲音，建筑聲學(xué)參數(shù)達(dá)標(biāo)是重要的前提，雖然有些建筑聲學(xué)參數(shù)，如頻率響應(yīng)、混響時(shí)間等，可通過(guò)電聲設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償，但這種補(bǔ)償是有限的，并且是以電聲系統(tǒng)參數(shù)的變差為代價(jià)而換取的（如失真等）。因此以下所談到的設(shè)計(jì)和配置都是在建筑聲學(xué)參數(shù)達(dá)標(biāo)的情況下進(jìn)行的。
1 擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
談到擴(kuò)聲現(xiàn)場(chǎng)的聲壓級(jí)設(shè)計(jì)和電聲系統(tǒng)的配置就必須先介紹相關(guān)的理論和參數(shù)。
1.1平方反比定律
在自由聲場(chǎng)中，聲壓級(jí)與聲源距離的平方成反比，即聲壓距離損耗值=201g(距離)，分別代人數(shù)值1m，2m，4m，8m和16 m得到OdB，6 dB，12 dB，18 dB和24 dB，歸納結(jié)果：聆聽(tīng)點(diǎn)與聲源的距離每增加一倍，聲壓級(jí)就下降6dB。
1.2揚(yáng)聲器的靈敏度
揚(yáng)聲器的靈敏度是指在揚(yáng)聲器輸入端加上額定功率為1W的電信號(hào)、距離揚(yáng)聲器軸方向1m處所產(chǎn)生的聲壓級(jí)。它體現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)換為聲能的效率，靈敏度越高，揚(yáng)聲器越容易被功放驅(qū)動(dòng)。
1.3揚(yáng)聲器的可承受功率
揚(yáng)聲器的可承受功率包括平均功率、節(jié)目功率(Program)和峰值功率(Peak)。
1)平均功率（噪聲功率）
平均功率是采用RMS電壓計(jì)算而確定的功率。國(guó)際上比較普遍的是采用粉紅噪聲來(lái)對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行功率測(cè)試，因此平均功率又可稱為噪聲功率(Noise)。噪聲功率的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)大多采用AES、IEC和EIA三種，見(jiàn)圖1。
AES2-1984標(biāo)準(zhǔn)：由美國(guó)音頻工程師協(xié)會(huì)頒布，采用10倍頻程帶寬、6 dB峰值因數(shù)的粉紅噪聲作為測(cè)試信號(hào)，測(cè)試時(shí)間為2小時(shí)，測(cè)試后單元在聲學(xué)、電學(xué)和機(jī)械性能上不應(yīng)產(chǎn)生大于10%的永久性的改變。美國(guó)著名的揚(yáng)聲器廠家JBL就采用AES標(biāo)準(zhǔn)。
IEC 60268-5標(biāo)準(zhǔn)：由國(guó)際電工委員會(huì)頒布，所采用的測(cè)試信號(hào)為6 dB峰值因數(shù)的粉紅噪聲，并且是按IEC標(biāo)準(zhǔn)所確定的節(jié)目信號(hào)濾波器對(duì)粉紅噪進(jìn)行濾波，這一節(jié)目信號(hào)的頻譜模擬了真實(shí)音樂(lè)和語(yǔ)言的的頻率分布，高端和低端的頻率份量呈下降趨勢(shì)。測(cè)試時(shí)還應(yīng)根據(jù)揚(yáng)聲器單元技術(shù)指標(biāo)中關(guān)于頻率范圍的規(guī)定設(shè)置帶通濾波器，對(duì)上述IEC節(jié)目信號(hào)進(jìn)行濾波。測(cè)試時(shí)間為100小時(shí)，測(cè)試后揚(yáng)聲器不應(yīng)顯示損壞。
EIA RS426-A標(biāo)準(zhǔn)：由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)頒布，所采用的測(cè)試信號(hào)也是6 dB峰值因數(shù)的粉紅噪聲，但使用的節(jié)目濾波與IEC標(biāo)準(zhǔn)有差別，它的低頻段成分較高，而高頻成分要低得多，測(cè)試時(shí)間為8小時(shí)。美國(guó)揚(yáng)聲器生產(chǎn)大廠EV就采用此種測(cè)試方式。
2)峰值功率
峰值功率是由峰值電壓計(jì)算得到的功率。揚(yáng)聲器在接受峰值因數(shù)為6 dB的粉紅噪聲測(cè)試時(shí)，瞬間要承受4倍于平均功率的瞬態(tài)峰值的沖擊，這個(gè)瞬態(tài)功率即峰值功率。
3)節(jié)目功率
節(jié)目功率(Program)是從老的掃描正弦波功率測(cè)試而推演出來(lái)的過(guò)時(shí)的說(shuō)法，現(xiàn)在它不具備什么實(shí)際意義，對(duì)于大多數(shù)制造商，將平均功率乘以2就得到了節(jié)目功率。
對(duì)于6 dB峰值因數(shù)的功率測(cè)試信號(hào)，平均功率(Noise)、節(jié)目功率和峰值功率(Peak)之間的比率如表1所示。
表1 平均功率、節(jié)目功率、峰值功率之間的比率
4)重點(diǎn)說(shuō)明
揚(yáng)聲器測(cè)試時(shí)，如果輸入的是簡(jiǎn)諧正弦信號(hào)，則峰值與RMS之間只有3 dB的差值，如果輸入的測(cè)試信號(hào)是峰值因數(shù)為6 dB的粉紅噪聲，則峰值與RMS之間就有6 dB的差值。國(guó)內(nèi)有很多揚(yáng)聲器生產(chǎn)廠商還在使用簡(jiǎn)諧正弦信號(hào)作為測(cè)試信號(hào)，因此同樣是標(biāo)注250W平均功率的揚(yáng)聲器，采用簡(jiǎn)諧正弦信號(hào)測(cè)試的揚(yáng)聲器可承受的峰值功率只有500 W，而采用AES、IEC和EIA標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的揚(yáng)聲器，其可承受的峰值功率卻可以達(dá)到1000W。這點(diǎn)在選用多大功率的功放去驅(qū)動(dòng)此音箱時(shí)顯得尤為重要。
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文章來(lái)源：中國(guó)投影網(wǎng)
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