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谈演播室有源线阵列扬声器扩声系统
2006年9月11日 10:18  来源:成都电视台技术中心  作者:万里 周涛 向海燕  

  

成都电视台演播厅

成都电视台演播厅

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  成都电视台1200平米演播厅于去年建成并投入使用。这里是直播或录制各类电视节目的重要场所。大型综艺类的晚会、颁奖晚会、访谈类的以及观众参与的娱乐互动节目甚至演唱会等等。高质量的现场扩声给现场观众带来美好感受的同时演员状态也会随之改善,更加激情地投入表演,结果使得节目的艺术感染力直线上升。为更好地服务于节目服务于观众,现场扩声系统质量优劣是一个大家都很关心的问题。我们为这样一个长47米、宽26米,设计容纳观众八百多名的演播厅选择的扩声系统是世界知名品牌Meyer Sound的有源线阵列扬声器系统。

    顾名思义,线阵列扬声器就是一组音箱整齐而紧凑地上下堆叠。而恰到好处的水平与垂直的覆盖范围,足够的声压级和统一的频响均匀覆盖是扩声系统设计的基本要求。点声源阵列设计的最大挑战之一就是覆盖区域及声压级。因此在实际架设音箱阵列前对音箱选型上掌握好声压级要求及覆盖范围要求是非常重要的。要点在于合适的张角与音箱数量。下面就结合我台的实际使用谈谈有源线阵列扬声器的设计与安装调试。

    系统配置及设备连接图见图2。主扩声阵列我们选择了M2D全频扬声器左右各六只,每只功率700W,由于其低频下限频率只到60HZ,各配两只M2D-SUB(每只功率2250W)置于顶部吊挂使用,于是,低频可下潜至30HZ,且M2D的低频头顶空间得以改善,整体频响更加平坦。顶部两只M2D-SUB紧贴放置,上面三只M2D张角为3°,下面三只M2D张角分别为5°、5°、7°。外观呈弓形。这样做是因为上面三只M2D负责远距离的覆盖,张角略小,有助于加强音箱间的耦合以弥补远距离传播的能量损失;下面三只M2D张角大一点,中近区域的垂直覆盖面积也会大一点。由三只音箱组成的中置水平阵列和舞台前区补声的L、C、R三只音箱选用的是具有旋转号角的UPJ-1P(300W一只),覆盖角50°×80°随意调整,非常灵活。例如,中置音箱为保证足够的垂直覆盖,号角位置是水平50°,垂直80°,而前区补声音箱刚好与之相反。M2D的水平覆盖范围可认为是不变的90°;高频的垂直覆盖范围可以通过改变张角来调整,但是最多不能超过7°,否则会造成高低频覆盖范围的不一致。对中低频而言,依靠紧凑的安装使垂直覆盖面变窄,使声能投射到远处。这里起作用的是音箱的数量,而不是夹角,上下堆叠的M2D越多,垂直的波束宽度就越窄。

图2:系统配置及设备连接图

图2:系统配置及设备连接图

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    在设计过程中,我们用Meyer Sound提供的Meyer Sound MAPP Online声学预测软件辅助设计;安装完成进入调试阶段,再用SIM3音频分析仪来优化系统。

    在你的电脑里装上以Java为基础的Meyer Sound MAPP Online,进入程序,在产品选项一栏选择阵列串各音箱的型号及数量,确定音箱的张角,在声场剖面图上移动该阵列音箱使其覆盖标注的观众区的准确位置,并且对声学环境做定义:墙面的位置及表面结构包括气温,压力,湿度等等。Meyer Sound MAPP Online支持在线应用,当预测被申请时,前面输入的相关数据通过Internet传送到位于Meyer Sound总部的大型服务器,进行高精度复杂的运算,结果很快便回传到用户的电脑上。声场图上清晰地显示出扬声器之间的相互影响,适当修改一些参数以将破坏性降到最低。毕竟,一个典型的线阵列需要仔细调整音箱位置使得建设性的影响都产生在轴线上,破坏性的影响都趋向边缘,通常梳状滤波被认为是不利的,而线阵列巧妙应用其积极的一面:没有梳状滤波,谈何指向性!用户同时得到的预测结果还包括覆盖范围,最大声压级等等。如果插入虚拟的测试话筒放在声场的任意点,MAPP Online的虚拟SIM功能即可预测该点的频率响应,脉冲响应和声压级,甚至还可以运用VX-1软件均衡器预先调整系统设置,以达到最佳响应。另外,如果吊挂使用,安全保障首当其冲,MAPP Online可以计算出阵列串的总重量,以此决定吊挂系统的承重范围,用户当然是心中有数了。总之,熟练地使用MAPP Online,用户可以精确计划整个移动或固定的扩声系统,并且确定补声扬声器的延时量。

    再来看看SIM3。SIM3音频分析仪名字来源于“声源独立测试”英文首字母的缩写,是三通道三个测试点的实时频谱分析仪。由于SIM3的测试是基于三个点的比较,如图3所示的A、B、C三个点,分别叫做处理器前,处理器后,和房间的频响。它的延迟取景功能Delay Finder自动计算B点C点信号相对于A点的延时,例如信号通过Galileo 616音箱处理器会有1.52ms的延时,测试话筒距离音箱远近距离的差异产生出不等的延时,都是每次测量必须考虑的因素。正因为如此,在音响行业里,它率先使用任何声音信号:音乐、粉红噪声、正弦波扫频作测试用声源,测量精度为1/24 octave 240个频点。Galileo 616音箱处理器背板上有连接SIM3的端口,可以作为SIM3的线路交换机使用,这就使得SIM3可以方便地测试Galileo音箱处理器6×16的任意通路,省去了繁琐的跳线程序。

图3:有源扬声器系统高度设备连接示意图

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