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剧场电声系统工程设计中的几个问题
2007/7/19/15:07  来源:电声技术  作者:胡胜年
 

    一个剧场的电声系统,从广义上讲最多含有九个相对独立的子系统,如厅堂扩声系统;录音系统;效果重放系统,背景音乐系统和对讲联络系统等。在复杂的系统设计中,安装工程设计是一个不容忽视的大问题。为此,本文仅就安装工程设计上应注意的一些事情,分三个方面概述如下:

    一、与土建设计的配合

    1.在作完声学分析,系统考虑之后,电声系统设计要把扬声器的位置、尺寸以及安装要求,在剧场各层平面图和剖面图上逐个标明。由于扩声系统是剧场电声系统中最主要的,也是要求最高的一个系统,所以要按照扬声器的位置、尺寸及其辐射指向,在土建设计中设计出孔洞的位置和大小。注意留出的孔不要阻挡扬声器的复盖角。在安装时最好不加装饰面罩,如果一定要的话,也要选择声阻小的材料。其次还要考虑到扬声器的安装和维修,这就是说在设计孔洞的时候,还要设计出安装和维修时应该有的通道或空间。

    ....对于其它电声子系统,可以选用带装饰面罩的天花板扬声器或壁挂等不同形式的扬声器。其扬声器的安装设计要比扩声系统简单。

    2.确定电声系统控制室的位置,首先要与建筑设计师依据实际情况来商量。这里有两条注意事项,第一要尽可能满足“听”的要求,也就是电声系统管理者能在控制室里听到扩声的直接音响效果。第二还要能看到舞台上正在表演着的实际情况。过去因为电声设备简单,往往无须设置独立的电声控制室。后来随电声设备的不断更新、增加以及人们的欣赏水平和要求的逐渐提高,便开始设置独立的电声控制室,其位置大多设在剧场的耳光下方。这个位置虽然距离舞台很近,但是对于“听”和“看”都有一定的局限,而且有一部分有用的声能,本来可对观众厅前几排座席提供更多的一次反射声,却因此损失在耳光口里了,见图1。为解决上述问题,可以把控制室设计在观众厅的后部如图2中的A或B的地方。房间的大小依据设备的规模来决定,一般有二十平方米左右就可以了。这在建筑设计上也比较容易处理。至于控制室与舞台监督、导演以及舞台上各演出的职能部门联系的问题,可采用“舞台监督通讯联络工作台”[2]的有线与无线对讲联络系统。

    电声系统控制室的其它要求见表1

    二、电声设备的供电

    一个剧场主要的用电是舞台灯光照明。现在的剧场调光装置,基本上都采用可控硅调光系统,如果电声系统与可控硅调光系统共电网供电的话,那么可控硅调光系统因为其本身工作的特点,使“大量的谐波电流注入电网,造成电网系统中谐波含量急剧上升,电压正弦波形畸变,使电能质量下降,给电力系统及用户设备带来严重危害”[3]。这是我们所要关心的一个大问题,它们将严重破坏电声系统重放声的音质,使电声系统不能正常工作。下面简单地分析一下这种危害的来源。

    1.可控硅调光系统对电网电压波形的破坏,是对电声系统危害的第一个原因。

    大家都知道50赫交流电的波形是正弦波。当有了负载之后,电源回路上的电流是按交流电的周期而变化的。可控硅的调光原理,由两只可控硅元件反方向并联(或采用双向可控硅)组成交流调压电路,用调相的方式(改变交流电的导通角度)改变交流电压的有效值来达到调光目的,见图3。因为可控硅在导通的瞬间,电流突然增大,使输入端在这个角度上的电压突然降低,由此电压波形就形成一个缺口,见图3(b)。又因为在一相中每个调光回路(如240回路的调光柜,每一相中有80个调光回路)中的灯,在演出过程中其亮度不一样,使得在同一周期内的导通相位不一致,为此使电压波形上产生许多大小不等的缺口,见图4。

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