体育场音响系统解决方案
体育馆扩声系统的质量属于上等水平,其综合音响效果完全满足足篮球比赛及其他体育比赛的要求。
重放音乐时,音响宏伟、悠扬动听;讲话时,声音嘹亮、清晰。
由于体育馆内的最大平面面积约为6300m2,高约25m。
除去观众席所占空间,内腔空间在8000m2以上。
在这样的空间内,主音箱组吊装在距篮球场约16~18m 处,音箱到最远的观众席距离约有49m。
因在理想条件下,声压级(SPL)随距离增加而减少的关系(见表1),以及声压级随输出功率增加而增加的关系(见表2)。
可计算出,直达声距离声源49m处的声压将有33dB的衰减。
如果要使最远的观众能听到102dB声压级的声音,单只音箱的最大SPL要不低于135dB。
表1声压级随距离增加而减少(现对于1m,圆形辐射)
表2声压级随输出距离增加而增加(相对于1m,圆形辐射)
高频音箱构成,再配3只CO-DA BMS SW18超低音音箱,组成主音箱阵列。
TT340音箱是CODA BMS的顶级高品质新技术产品,它的高频单元2英寸高功率同轴压缩驱动器(BMS 4590)是专利产品,美国专利号#5 862 928、欧洲专利号#07932 16。
这种驱动器核心技术是,在一个同轴压缩驱动器里具有两个子驱动器,每个子驱动器覆盖一段较窄的频段范围。
这种分段驱动结构,可使驱动器功率容量增加,因而提高了动态,大大价低了失真。
TT340音箱的特性非常优良灵敏度为112dB(1W/1M),频率响为
140Hz~21kHz,指向性水平覆盖60°垂直覆盖30°,最大声压级141dB。
SW18超低音音箱,灵敏度98dB(1W/1M),频率响应38~200Hz,最大声压级1332dB。
6只TT340和3只SW18组合成主音箱阵列,综合功率大、频率响应宽,且失真非常低,是体育馆用音箱的最佳组合。
经计算,篮球中心体育馆内6只TT340音箱的方向性,其总的水平覆盖可达到360°,调整音箱的方位,使它们正好覆盖所有听众面。
以使距离吊装主音箱最远的观众能听到总声压级为102dB的声音,比且留在一定的峰值储备。
音响系统中与音箱配套的DC26型的数字式管理控制器,以功能强劲的数字信号音频处理器为基础,结合40bit内部数据路径,保证动态范围超过110dB,且有非常纯净的超级音频质量。
DC26具有两路电子平衡输入,每一个都有可调增益控制,可变基本延迟。
有六路电子平衡输出,源阻抗小于600,每一输出都有可调增益控制,可变的延迟,高和低通滤波器,五段全参数均衡,极性切换和限幅器。
DC26可配置成5种分频方式,体育馆扩声系统采用的是2×3方式。
馈送输入信息号A到输出的
1、2和3,分别是低、中和高频段;馈送输入信号B到输出的4、5和6,分别是低、中和高频段。
这种方式可用于立体声工作。
但在本体育馆中,音箱阵列实际上对听众来说,基本上构成点声源形式。
采用立体声工作方式,不仅出不来立体声效果,反而带来声音的互相干扰。
所以,这里采用单声方式,只用DC26的一个输入端。
设计时。
采用EASE音响工程设计软件,仔细调整各中高音频的覆盖角度,使它们分别准备地辐射各自的覆盖区,最后使整个听众席的声场达到均匀分布,且有足够的声压级。
不难看出,只要将主音箱阵列中的每只音箱方位调整合适,就可使声场足够均匀。
4kHz声音时,各听众面上的总声压级分布,改变不同频率还可画出相应的声压分布,频率越低声压分布越均匀。
用EASE音响工程软件设计出来的声压分布,依赖于特定的厅堂混响时间,而混响时间又由厅堂空间的体积、形状和表现材料来决定。
所以,厅内音响效果不仅决定于放音设备的优良与否,还与厅堂的混响时间或厅堂的体积、形态和表面装饰材料有密切关系。
为了使音箱的优良性能够很好的发挥出来,选用了当前世界上最知名的MC2品牌数字控制功率放大器,其中MC1250和MC650具有多种安全保护功能,且操作容易,是一种超高质量的专业功率放大器。
它的性能可与最好的高保真功率放大器相媲美,只是功率大的多而已。
MC1250/650独特的电流驱动级,以及超范围的低音动态,保证非常精确的与自然声广泛一致的瞬态特性。
其内部有经过考验的微处理器保证这些特性,在温度和负载的较宽范围内,维持不变。
为了保证系统的高音质性能,对系统的每个环节,如分配增益、均衡、压限、延迟和降噪等,都进行了精确的调整。
还选用了瑞士NEUTRIK跳线盘(赛孔板)和时序控制电源,使系统具有优良的可靠性和使用方便性。
系统中的调音台选用德国MITEC PER32型,它是一种模块式的实力型调音台,输入输出数量多、功能齐全,特别具有8编组、静音功能和两对立体声输出。
还可以选择与这种调音台相适应的各种模块,如:动态处理模块、输入输出矩阵模块等,以便进一步扩大调音台的应用范围。
这种调音台广泛应用于大中型比赛场馆、剧场、多功能厅和流动演出系统中。
首钢篮球体育馆扩声系统安装调试时,我们用美国TerraSonde公司ATB-Plus UK多功能分析仪,在空场条件下,进行了实际测试。
测试结果如下:
(1)体育馆的混响时间
lkHz时1.8秒;0.5kHz时3.8秒。
因为空场条件下测量的数据,所以有些偏高。
实际上当当体育馆坐满观众时,由于体的呼吸能力,混响时间还会有所减小。
(2)总声压级及其分布
所谓总声压级指的是通过扩声系统放送粉红色噪声,用分析仪的声级计功能,且选择A计权进行测试。
表3列出测试结果,其中测量位置“A、B、——、H”表示测量时多功能分析仪的传声器处在的位置,这些位置分布在观众席不同的座位上。
可见,不同位置声压级的分布是比较均匀的。
表3体育馆观众席压声级
利用ABT-Plus UK多功能分析仪的实时频谱分析功能,对体育馆扩声系统所放出的粉红色噪声声场,用1/12倍频程带宽,进行实时频谱分析,并将结果储存在分析以内。
事后与电脑对接打印出来。
实测图表明,首钢篮球中心体育馆的声频频率响应特性非常优良,能够达到标准GYJ25-86“厅堂扩声系统声学特性指标”中音乐扩声系统一级的要求。