在会议室、多功能厅、礼堂、艺术演出、剧院、音乐厅、体育场馆、教室、教堂等建筑设计中,都要求进行声学设计以便能获得清晰、均匀、无失真、舒服的语音和音乐效果。这是建筑设计中的一项基本的要求。
因为良好的声音效果对于许多建筑物都是重要的,因此建筑设计师在设计初期就应该充分考虑建筑物的声学效果,所以开始构思设计时就应该邀请一个有声学(建声设计)和扩声系统设计师(电声设计)组成的队伍加入,以确保声学和扩声在基础策划阶段就能得到加强。所以一个建筑扩声设计离不开声学和声音的理解以及一个好的设计团队。
音响扩声系统设计师的职能也很关键。他们能提出一些有关的与房间声学有关的系统兼容性,以及初步的音响设备的摆位、音控室位置等建议。
要求的音响设备的安装位置也可以确定,而且还应考虑到美学的问题,以确保音响设备和建筑物环境协调、美观。扩声系统设计需扩展以包含电子学、布线等。建好后应用相关的声学仪器进行调整,以确保高质量的声音效果。
一、扩声系统布局设计和施工工艺
音响扩声系统布局设计和施工工艺包括:
(1)扬声器(音响设备)的位置与布局;
(2)传声器、音频信号线缆与接口的选择、敷设、传输与位置;
(3)音(声)控室和功率放大器机房的位置;
(4)系统接地、设备接地、地线位置与接地形式、与强电及其它信号线路的交会方式;
(5)供电系统。
音响扩声系统的布局设计和施工工艺是构建一个良好音质扩声系统个环节。
没有准确、可靠、合理、实用的扬声器(音响设备)搭配和位置布局,扬声器(音响设备)就不可能发挥出它还音投射的佳效果,而且可能还会因为声像散乱、相位干涉、声场不均匀等原因,严重影响听音音质和使用效果。
信号线缆和信号接口选材和敷设安装不良,可能引起噪声干扰、信号传输损失、使用不便、寿命缩短,出现不明故障,将影响听音音质和使用效果。
音(声)控室和功率放大器机房的位置选择不当,机房内部布局不合理,可能引起观察角度过小、观察视线受影响、操作使用不便等,将影响听音音质和使用效果。
系统接地、设备接地、地线位置与接地形式、与强电及其它信号线路的交会方式设计和施工不合理,可能引起噪声干扰、出现不明故障等,也将影响听音音质和使用效果。
供电系统如果设计和施工以及馈电传送方式不合理、不理想,可能引起噪声干扰、功率不足、使用不便、影响人身安全、出现不明故障等,同样影响听音音质和使用效果。
因此,使用单位和建设单位不要认为只要选择一个非常的设计单位和的设计大师之后,就没有问题了。上述所有这些布局和施工工艺问题如果不能有效地认真解决,同样会造成各种故障,影响听音音质和使用效果。选择一个口碑好、业绩优良、经验丰富、认真负责的施工单位,同选择设计单位一样重要,甚至更为重要。同时,在施工之中使用单位和建设单位也要严加监理监督,特别是隐蔽工程,保证施工过程合规合理、一丝不苟;认真处理施工过程中出现的各种意想不到的问题,以保证不出现虎头蛇尾、外光内乱、偷工减料、敷衍了事的现象。这些才是保证理想的工程效果和听音音质的先决条件。
二、音响扩声系统的统一调试和检测
音响扩声系统的统一调试和检验测量包括:(1)声场覆盖的声压均匀度;(2)声场中的幅频响应与相频响应调整;(3)声像特性和各个分扩声系统之间的电平和输出功率比例;(4)各放大器的增益比例;(5)调试节目源的选择;(6)对于扩声系统未来应用时,节目源的把握和理解。
音响扩声系统的统一调试和检验测量是构建一个良好音质扩声系统重要的第三个环节。根据多年来的科学研究和实用经验,业界人士都熟悉听音音质的主观判定因素多于客观理论和实验数据。一套的音响设备和扩声系统构建完成之后,由于现场环境作用和影响,原有的设计效果,并不一定能够完全实现,就是顶音响扩声设备的优势,也并不一定能够完全发挥出来。所以,扩声系统完工之后,必须根据现场条件与实际使用和节目源特性的需要,经过认真的调试、仪器测量和主观试听,才能达到良好的听音效果。
提出的音响扩声系统的统一调试和检验测量涉及到以下6个问题:
(1)声场覆盖的声压均匀度不仅影响观众席内各个位置坐席的实际听音均匀特性,还能反映出声场是否受到建筑声学缺陷的干扰;
(2)声场中的幅频响应与相频响应的调整影响现场测量效果和实际听音效果;
(3)声像和各个分扩声系统之间的电平和输出功率比例;
(4)各放大器的增益比例;
(5)调试节目源的选择;
(6)对于扩声系统未来的应用,对节目源的把握和理解。
其中,(3),(4)对(1),(2)是否合格有着相关影响,并影响动态和失真;(5),(6)应一并考虑。
调试节目源选择的准确与否,起着重大的影响。如果节目源本身的质量不高,就不能很好地完成系统的调试;如果不能准确把握和理解系统未来的应用范畴和节目源特性,选择的调试节目源可能不理想,甚至张冠李戴,出现重大偏离。如果出现这样的情况,实际中只能得到两种结果:
(1)客观测量指标非常好,大声压很高,传输频率特性和声场不均匀度很小,传声增益较高,系统失真小,可是实际试听结果和对于节目源的还音,很难令人满意;
(2)现场测量和主观试听都不令人满意。为避免不理想情况的出现,笔者认为首先要提高设计、施工和调试水平,了解测试参数体现技术要求的范畴和对节目源听音的影响作用。客观测量项目主要有大声压、传输频率特性和声场不均匀度、传声增益、总噪声以及系统失真、RATSI指数等等。但是这些项目和技术参数都是客观量,不能完全准确地反映主观听音音质的水平和效果。目前,还没有一个被公认并经过反复实践检验并有客观数据配合的主观检测标准、门类参数和评价术语体系。所以,不但要尊重现实,还要努力提高艺术水平和对节目源的理解把握能力,加强对各种节目源听音水平的训练。在客观测量完成之后,再根据未来应用节目源特性的要求,依据能力,选择一些专门的测试仪器。
三、声源、节目源和现场调音水平
声源、节目源和现场音响工程师调音水平属于主观因素范畴,其与节目源的演奏、演唱人员艺术水平和现场的临场发挥,节目录制人员的艺术、技术水平、节目源制作种类和工艺水平,音响工程师艺术、技术水平和现场的临场发挥,都有很大关系。这些同样影响着听音音质效果,但并不属于工程技术范畴内的讨论议题。只要按照佳的设计、施工和调试,构建一个良好的音响扩声系统,为使用单位建立一个的扩声平台,就是为使用单位的听音提供了良好的前期条件。至于节目演出、会议演讲、电视演播、现场演奏、演唱、演讲等,不可能永远都是一个或几个人,所以,没办法依据每个人的特点调试整个音响扩声系统,只能等到现场应用时,音响应用工程师临场发挥调试处理。
厅堂场馆建设和相关配套的音响扩声系统工程,是一个重大的基础建设项目,建筑结构通常要使用几十年,音响扩声系统也要使用十数年。目前在这方面的建设规模越来越大,投资也越来越多,失误和失败的实例也越来越多。如何建设好厅堂场馆和相关配套的音响扩声系统工程是摆在使用单位、设计单位、建设单位和设计师、项目经理,相关施工、调试工程师面前的一个重要问题。如何追求大的投入产出比、性价比;如何达到投资和实用效果实现佳比例;如何避免和减少投资、设计、施工、调试的失误;如何奉献给业主一个佳的使用环境;如何让设计、施工、管理、应用水平更上一层楼,是需要大家特别认真关注的。
希望各位共同关心厅堂场馆建设和音响扩声系统建设的有识之士,多介绍一些成功和失误的范例,提供给同行们学习借鉴,共同将的此类项目建设得更加实用可靠。