淺析會議室擴聲系統設計

文｜北京贏康科技開發有限公司 于 靜

會議室擴聲是常見的工程類型；如何能使會議室擴聲系統的操作更加簡便，并且實現完美的聽音效果，一直是此領域技術工作者不斷探討的話題。我們首先要明確一點，就是會議擴聲到底怎樣才算好呢？筆者認為應該從兩個方面進行評價。一是功能，也就是系統的先進性、靈活性和設備穩定性，以及操作的簡單程度。第二個就是聲場的效果——在這個方面，我們最關心什么？首先是能不能聽得見，其次是能不能聽得清。與此對應的技術問題就是能否保證有足夠的聲壓級和足夠的清晰度。接下來，本文就圍繞這兩個問題展開討論。

1 會議室對聲學的要求

（1）噪聲

會議室的噪聲源主要包括環境噪聲、室內噪聲以及固體傳聲產生的噪聲等，各類噪聲均應控制在允許值以下。新建會議室應注意選址，以減少外界環境對室內的影響；對于地址不能改變的會議室，可通過對其進行聲學裝修處理來盡量改善其噪聲狀況。

（2）室內音質

室內音質的最終評價標準是聽眾的主觀感受。為了便于操作，業內根據室內聲學原理和實際工程經驗提出了若干與主觀感受相對應的物理量或聲學量——室內聲學設計其實就是室內音質設計。會議室的室內主要聲信號為語言信號，對清晰度的要求很高，而清晰度的優劣主要由房間的混響時間、設備的功率等決定。根據聲學技術要求，會議場所的混響時間要與其容積相匹配。一般來說，混響時間過短，聲音枯燥發干；混響時間過長，聲音混淆不清；最佳的混響時間則有美化發言人的聲音、掩蓋噪聲、增益會議效果的作用。作為以舉行會議為主要用途的場所，會議室的混響時間取0.6～1.4s（中頻0.5～1kHz，經驗值）較合適，可保證語言清晰度合乎要求。

（3）室內聲場

會議室內的聲場應有足夠的聲壓，整個聲場應擴散充分、分布均勻，沒有回聲、顫音、蛙鳴（低頻聲染色）以及聲聚焦等明顯的聲缺陷。

2 相關國家標準

《廳堂擴聲系統設計規范》（GB 50371-2006）中對會議類擴聲系統聲學特性指標的規定如表1所示。

表1 會議類擴聲系統聲學特性指標表

3 會議室聲像定位的問題

國內的會議室格局一般分為帶主席臺的“報告會議廳”和橢圓桌式會議廳兩大類。其中報告會議廳通常是室內空間較大，分為主席臺和聽眾席兩個部分；目前其擴聲系統的工程設計多采用前置主揚聲器，并在側墻處懸掛補聲揚聲器的做法，如圖1所示。

這種揚聲器設計似乎是“萬能”的，因為它不考慮房間的長寬比、不考慮房間高度、不考慮縱向深度、不考慮會議室有沒有遮擋物等，在各種報告會議廳中都可以使用（對于縱深尺寸過大的場合，只需要對后場揚聲器進行延時設置即可）。但是，這種設計存在一個問題，那就是聲場的均勻度比較差，而且房間越大，均勻度越不好，靠近揚聲器處的聲壓過大。

圖1 “主揚聲器+多補聲揚聲器”模式示意圖

這里有必要討論一下會議室聲像定位的問題。本文在開篇處已經確認會議室擴聲系統最重要的兩個問題是聲壓級和清晰度的問題，并沒有提到聲像定位的問題——這是和演出系統完全不同的。對于演出系統來說，聲像定位甚至比清晰度更加重要。幾乎全部的大型演出系統，只要有辦法利用主擴聲系統均勻覆蓋全場，就絕對不使用補聲揚聲器；因為任何側補聲、頂補聲都對聲像的正確還原有負面影響。但是在會議系統中，擴聲的主要任務是讓聽眾聽清楚發言者講話的內容，而不是精確地還原聲音是從哪個方向傳過來的，也就是說能做到“聽清楚”，就達到目的了。所以在會議擴聲的設計中，應把聲像定位的問題放在最后，而著重解決聲壓級和清晰度的問題。

4 會議室揚聲器設計

在良好的建聲環境下，揚聲器的布局及其方向性與系統的直接聲、反射聲以及自然聲的比例有著極密切的關聯；布局不合理，會破壞系統與自然的和諧。系統設計應力求獲得最大的保真度，以使聲音自然均勻覆蓋，避免聆聽者感覺到過多的“電聲”渲染，做到聲音“大而不噪，清而不濁”。對于大部分的會議室擴聲系統，筆者都建議采用吸頂揚聲器的設計，這是因為這樣的設計很容易實現聲場分布的均勻性，同時能大幅降低出現聲反饋的概率，提高傳聲效果。當然在這樣的設計中，也要充分考慮對會議話筒指向性的選擇（通常以采用超心型指向的鵝頸話筒為宜）。

吸頂揚聲器的布置可按其輻射面積分布分為“中心到中心”、“最小搭接”、“邊到邊”三種形式，如圖2所示。

圖2 吸頂揚聲器分布圖

圖中的圓形是在聽眾耳朵高度測量的聲場分布圖。對于會議系統應用，在此只推薦第二種，也就是“最小搭接”的方式。吸頂揚聲器安裝的數量與房間吊頂的高度以及揚聲器的有效輻射角（指向角）有關。輻射角、輻射高度與輻射半徑的關系如圖3所示。

按照圖3中所示關系，通過簡單的數學計算，即可估算出房間需安裝揚聲器的數量。

吸頂揚聲器在天花板上的布局基本上要遵循對稱擺放的原則（除非會議室形狀不規則），這是因為一般來說對稱的分布有利于實現聲場的均勻性，保證語言的清晰度符合要求。上述兩種類型會議室的揚聲器布置可參考圖4和圖5。

圖3 吸頂揚聲器輻射范圍示意圖

圖4 主席臺式會議室吸頂揚聲器布局圖

圖5 橢圓桌會議室吸頂揚聲器布局圖

5 設計方案

下面以寬9.2m，長15.6m，可容100座的主席臺式會議室為例，介紹會議室擴聲系統的具體設計。

要保證發言者的聲音能夠被每一個與會人員清晰地聽到，需要配置拾音及擴聲系統，相關設備如下：

◆ 手拉手數字會議發言系統；

◆ 屏幕兩側的主揚聲器；

◆ 天花板的吸頂揚聲器；

◆ 信號傳輸與切換設備。

（1）傳聲器

傳聲器是整個還音鏈路的第一環節，是系統中的關鍵環節，其質量好壞影響著整個系統的表現；為保證與各種不同的應用需求相適應，宜選用高質量、高可靠性的產品。在以本例為代表的應用環境下，一般采用手拉手會議話筒，最好能選擇心型或超心型話筒，盡量使話筒聲軸與揚聲器聲軸反向（將話筒安放在揚聲器輻射方向的背面）。中低檔次場合可選用進口、國產手拉手話筒，高檔次場合可選擇專業會議話筒。若有承辦重大會議或者高安全性要求，可采用星型連接組網，以滿足高靈活性、高可靠性的要求。例如采用丹麥DIS品牌DCS 6000全數字會議系統（包含會議主機、主席單元、代表單元，采用STP Cat.5線纜連接），利用其轉發器和連接盒進行星型連接組網，以保證鏈路上的任何一個設備出現問題時，均不會對其他設備構成影響。

（2）功率放大器

為便于操作人員觀看到會議及發言情況，功率放大器需要直接設置在會場內，所以其風扇等的噪聲以及發熱問題不容忽視；特別是在領導講話或會場比較安靜的情況下，如果風扇的聲音太明顯就會直接影響到與會人員。選擇在這些方面引入特殊設計的設備，如采用對流冷卻技術、無風扇，且支持定阻和定壓兩種傳輸方式的，Extron獨特的D類放大器，可在功耗、熱量以及空間方面實現更高的效率，較好地解決這一問題。

（3）揚聲器

結合房間的整體情況，考慮到各墻面、地面的聲學裝修，以及房間均勻對稱性方面的情況，同時也為了不破環房間的整體裝修，宜采用“主揚聲器＋吸頂吊裝”的方式。安裝揚聲器時要注意揚聲器覆蓋范圍和傳聲距離，應遵循以下原則：

◆ 覆蓋聽眾，減少有害和無用聲的覆蓋；

◆ 遠離話筒聲軸正向，提高系統增益。

此外還應注意：以本例為代表的應用環境下，應選擇品質高，體積小，頻響范圍在70Hz～20kHz以內，效果良好的產品；采用同品牌功放與揚聲器組合（如Extron壁掛式揚聲器和吸頂揚聲器），可以更好地發揮兩者的性能。

擴聲系統連接如圖6所示。

6 結束語

圖6 擴聲系統連接圖

近年來，各種會議及各類學術交流日益頻繁，許多政府部門、高等學校、賓館先后建成了檔次和功能各異的多功能會議廳和報告廳。多功能會議廳的設計必須有聲學專業人員的參與，如此才能創造一個良好的聲學環境以滿足其高品質的環境要求。進行聲學設計時應著重考慮的內容有：

◆ 體型設計（無明顯的聲學缺陷）；

◆ 擴聲設備的選擇（尤其是揚聲器的質量）、布置和合理搭配；

◆ 在裝修施工中應注意的聲學工程的問題。