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音响布局对空间声场的影响(一)
 
慧聪网   2005年3月3日11时41分   信息来源:艺中宝    

  室内声场的分布主要由音箱来完成,音箱的分布与朝向对扩声系统十分重要。从人们的心理状态来看,总希望聆听声源发出的自然立体声,直接感受到声源本身所有的独特音色,具有亲切感。但乐器声功率级在60dB~105dB,人声声功率级在72dB~102 dB,因此在较大厅堂听众会感到听有吃力,如果背景噪声较大,几乎听不清演员或演讲者的声音。因此必须采用扩声系统来提高声音的响度以及覆盖范围,改善听音条件。音箱是扩声系统最后一个环节。音箱的布置及朝向十分讲究,主要服务于听众。音箱的布置可分为集中式、分散式、半集中式、分区式以及集中与分区相结合等多种形式。

   根据空间严密的设计要求来布局音箱

  1.对室内集中式音箱布置的扩声系统

  (1)根据哈斯效应,音箱与听音者之间距离不能大于17m,相同声源的声波到达听音者的时间差不超过50ms,如果超过17m时,必须采用延时器来进行时间差补偿,否则会出现回声,影响声场分布的均匀性及清晰度。

  (2)为了保证电声系统扩声的清晰度,在距音箱的最远点直达声不应低于混响声12dB。即主听音区与音箱的最远距离D不能超过音箱临界距离DC的3倍。

  (3)为了保证室内声压级有较好的均匀度以及与音箱距离较远的地方有合适的声压级,应选择具有适当覆盖角度的恒定号筒式指向性音箱。

  (4)为了防止扩声系统出现声反馈,提高传声增益,话筒与音箱之间要有足够距离,避免话筒直接对着音箱,并充分利用话筒与音箱的指向特性,来破坏声反馈环路的形成。

  2.对于室外分散式音箱布置的扩声系统

  根据声场分布的要求,音箱的布置主要应提高观众席的声压级,要选用功率容量较大的音箱并增加其输人功率,同时注意音箱的安装高度与分布。室外扩声听音条件比较差,声场主要由直达声形成,混响声场基本不存在,而声能随距离成平方衰减。

  热悉音箱自身的声场分布

  1.单只音箱的声场分布

  根据音箱指向特性和音箱辐射与地面相交的椭圆形区域,可以算出单只音箱最大声压级应位于X=0.22L处,声压级不均匀度LP为8.5dB(如图 1所示)。 

  根据实践与理论分析可知,单只音箱的悬挂高度与听众席声场分布密切相关,悬挂越高,声波辐用区内声场均匀度就越好,但声波辐射距离越远,声援级就越小。另外单只音箱声场外沿较中心轴衰门大,而且随着频率的增高,其外沿衰减增大,指向特性更尖锐。为了改善单只音箱的高频指向特性,可采用恒定指向性号筒式音箱。

  2.恒定指向性号筒音箱声场分布 根据恒定指向性号筒音箱的声场分布特性,可采用同一种驱动高音头,选用不同要求的指向性号筒,其指向性束宽完全可以控制,这种音箱与低频箱组合构成全频带音箱系统,其频带宽,效率高,输入功率大,指向特性恒定,全频带音箱系统其输出特性和声场控制特性,是单只喇叭音箱和音柱无法与之相比的。这种全频带音箱近年来在娱乐场所和音际演出扩声系统中应用较多。

    3.音柱的声场分布

    音柱是典型的专业音响设备,它是将一定数量的同类扬声器按一定结构排列装在一个柱状箱体内。由于音柱辐射声波时水平指向特性与垂直指向特性不同,因而在声场中形成一个辐射声盘。这个声盘落在主收音区内,音柱的有效辐射声能完全限制于其中,使声盘区域内能获得较强的直达声,因此在音柱声场的辐射区内,音箱的辐射效率较高。

    根据理论分析与实践经验相结合可得出音柱声场分布的特点:

    ①音柱的水平指向特性与单只音箱的指向特性基本相同。而垂直指向特性与音柱长度有关,音柱越长,其指向特性就越尖锐。

    ②音柱特性与频率有关,频率越高指向特性越尖锐,声来越小。

    ③音柱辐射的声场与音柱的辐射倾角(音柱与地面倾角)、音柱的悬挂高度以及音往本身长度有关。高度相同时,音柱的辐射倾角越大,其声覆盖区域越大。辐射倾角相同时,音柱悬挂越高,音柱辐射声场的远点和近点间的距离越大,其覆盖区声场声压级越低。

 

 
 
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