吸頂音箱優化布局的軟件解決方案

湯 磊

（廣州亞運會轉播有限公司，廣東 廣州 510655）

在聲頻系統弱電集成項目中，吸頂音箱已得到了越來越廣泛的運用，不論在大小會議室還是各類多功能廳堂，都能經常見到它們的身影。隨著技術的進步與市場的需求，眾多知名品牌的吸頂音箱，不論在擴聲品質上還是在使用的靈活性上，都能基本滿足聲頻系統的多種功用及固定安裝不斷變化的實用要求，使聲頻工程設計有了更多的優選解決方案。

以往，吸頂音箱的分布與構架設計多是根據相關指標及工作經驗進行選型布點，無法做到真正意義上的前期分布效果預覽、聲場指標分析及選型比對等重要功能步驟，難以從根本上提升吸頂音箱的擴聲品質。目前，一些知名品牌已經研發出自身產品的吸頂音箱設計軟件，如EAW的Coverage Calculator軟件等，比較靈活、適用。不過，從軟件的處理能力與全面性來講， Ease公司的Adress軟件為佳。全面的音箱資料庫及聲場演算功能使吸頂音箱的布局設計變得嚴謹細致、快速便捷。下面，筆者結合實際工程經驗淺述相關設計軟件的實際應用。

1 Coverage Calculator軟件

圖1為Coverage Calculator軟件的工作界面。使用時，界面左側的4個可變參量模塊是比較重要的部分。它們依次為：房間長寬高及聽音高度的設定模塊、音箱選型與定壓定阻選擇模塊、音箱線長度計算模塊、顯示欄目模塊等。實際設計中，通過這幾個模塊的合理設定便可以顯示出聲場圖。各頻率處的聲壓級狀態一目了然，房間內的各音箱分布點都有自己的坐標，現場施工時只需對照此圖一一對應安裝即可。此外，該軟件還有個小亮點，它不僅可按需自動計算出全部的音箱線纜長度，還能提供系統功放的總功率參數（如圖1紅圈處），這些功能對于工程輔材預算及系統合理配置是非常有用的。

作為使用者來講，該軟件美中不足之處在于它目前只支持EAW品牌的吸頂音箱產品，好在如果使用的音箱功率、阻抗等相關參數比較近似EAW音箱，該軟件也有很好的參考與借鑒作用。

2 Adress軟件

圖2為Ease公司 Adress軟件的展開界面，是筆者設計的某實際工程案例的調用。軟件下方的紅圈包括了幾個重要的切換顯示窗口，它們依次為：Project（工程信息）、Room（房間信息）、Auto-Arrange（自動排列）、Loudspeaker（音箱信息）、Distribution Graph（聲壓分布圖）和Frequency Response（頻率響應曲線圖），下面介紹這些主要窗口的展開界面。

（1）Project

設計之前，首先建立文件夾及項目的相關信息，如圖3所示。進行項目歸類分檔，輸入室內溫度、壓力及濕度等相關信息，使聲場模擬參數更為真實、準確。

（2）Room

圖4為房間參量設置界面，具體欄目包括房間命名、尺寸輸入、定阻和定壓模式選擇、本底噪聲電平設定、地面和吊頂插入圖片選定（如紅圈處）等。圖中可見，根據工程項目CAD圖尺寸輸入的房間長、寬、高分別為30 m、10 m、4 m，并將聽音耳高設定為1.2 m（坐聽模式）的合理平均狀態。

（3）Auto-Arrange

以上步驟完成后進入實質性的設計階段。點擊軟件下方的Auto-Arrange窗口欄就可顯示圖5界面，在這里，設計者可根據實際需要選擇、調用各品牌多種型號的吸頂音箱。除此之外，還有音箱增益、音箱排列方式（有六邊形與方形兩種排列方式）、覆蓋交疊模式、整體微調等設置欄目，非常便于布局的細化調整。此案例中，筆者選擇的是六邊形排列（hexagonal）與邊對邊（Edge to Edge）的分布模式，經過反復比對，這樣的組合排列可以用最少的音箱達到所需的廳堂聲壓級。

（4）Loudspeaker

由圖6可見，在圖框列表中，前期設計布局的19只吸頂音箱的狀態欄，分別為音箱型號確定，X、Y軸坐標設定，音箱增益調整，靜音處理等明細欄目；其設置方式已細化到每一只吸頂音箱，更可取的是可用音箱資料庫中的任意品牌型號的音箱進行組合設計來滿足多變的工程設計需求。

（5）Distribution Graph

圖7為聲壓級分布圖，從界面的顯示方式來看還是很直觀的。在依次排列的9個顏色條塊下方分別對應著全頻帶聲壓級的數值，上方則對應顯示著所占的百分比值。圖中可見，該工程中聲壓級達到93 dB的區域將占到整個廳堂聲場部分的1.3%，聲壓級為95.5 dB的占到了31.5%的比例。有多大范圍達到設計聲壓級或有多大區域未達到設計聲壓級，一目了然。這種方式給設計者提供了一個很好的客觀評價標準，可以此來衡量前期設計布局是否滿足最終的使用需求。

（6）Frequency Response

頻率響應曲線是音頻擴聲系統中非常重要的一個曲線圖，它的起伏波動直接關系到擴聲系統的優劣，如圖8所示。圖中，右側部分是參考聽音點的選擇區，可根據需要設置1～9個參考聽音點；左側部分是聽音點所對應的頻響曲線，有了各頻率響應曲線，接下來利用系統中相關設備對其進行修正與補償即可。

3 設計心得

在上述工程案例中，由于擴聲廳堂面積不是很大且對語音的擴聲要求較高，所以，設計時選擇了定阻擴聲方式。如圖9所示，通過不斷調整各音箱可變參量與布局坐標，使聲場圖達到了比較理想的狀態，整個廳堂有效聽音區的平均聲壓級達到或超過94.5 dB且聲場不均勻度小于3 dB；不論是會議語音傳輸還是背景音樂播放，該聲壓級標準都能輕松應對。前文描述Room欄時提到過的插入地板與吊頂圖片功能，在圖中也得到很好的展現，可將選中圖片變成整個圖框背景，由此，更能直觀體現個性化的設計風格與理念。

項目后期，利用相關音頻測試軟件對廳堂的各項擴聲指標進行測檢，吸頂音箱系統良好的聲場均勻度、頻響及語言清晰度等擴聲特性等，在此廳堂中得到了較好的體現，且結果與Adress軟件模擬的聲場參量相近，進一步驗證了軟件在正確合理使用狀態下的演算還原真實度。目前，Adress軟件已有各大知名品牌的近80種型號的音箱數據可調用、模擬、演示，隨著得到認證廠家不斷增多，設計人員的音箱可選擇空間會更加廣泛。

通過軟件進行吸頂音箱的優化布局，直觀且方便，其相關的實用功能和使用技巧可以在實際工作中去摸索與熟悉，以發揮其最大功效。總之，實踐工程經驗的不斷累積與先進設計理念的有機融合才是優質音頻系統工程的解決之道。