多功能報(bào)告廳聲光電系統(tǒng)數(shù)字化建設(shè)

馬寧 仝培周 王克明

摘要：多功能報(bào)告廳的功能應(yīng)用趨勢(shì)更加多元化，企業(yè)的多媒體會(huì)議廳、大學(xué)院校的多功能報(bào)告廳、企事業(yè)單位的多功能會(huì)議廳等。本文以以東北大學(xué)渾南校區(qū)圖書館多功能報(bào)告廳為例，從燈光照明系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)等方面介紹了現(xiàn)代化綜合性多功能報(bào)告廳的數(shù)字化建設(shè)理念。

關(guān)鍵詞：多功能報(bào)告廳;舞臺(tái)燈光系統(tǒng);舞臺(tái)擴(kuò)聲系統(tǒng);舞臺(tái)視頻系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）11-0206-03

1 項(xiàng)目概況及功能定位

東北大學(xué)圖書館多功能報(bào)告廳是展現(xiàn)學(xué)校師生風(fēng)采的窗口，是東北大學(xué)渾南校區(qū)的標(biāo)志性建筑之一。報(bào)告廳是一個(gè)以大型會(huì)議為主要形式的室內(nèi)活動(dòng)場(chǎng)所。可滿足中小型音樂演唱會(huì)、綜藝歌舞晚會(huì)和大型會(huì)議、學(xué)術(shù)報(bào)告、頒獎(jiǎng)典禮等的多功能需求。其中整個(gè)音響系統(tǒng)的主要是保證觀眾席內(nèi)的聲壓級(jí)、語言清晰度、聲場(chǎng)均勻度滿足指標(biāo)要求，同時(shí)適應(yīng)更多樣化的使用功能。

本工程主要針對(duì)會(huì)議和文藝演出等多功能的定位，舞臺(tái)燈光和舞臺(tái)音響系統(tǒng)是突出側(cè)重的部分，尋求最佳擴(kuò)聲形式和系統(tǒng)配置，同時(shí)兼顧系統(tǒng)對(duì)多種使用功能模式的適應(yīng)能力和管理使用的簡(jiǎn)便。作為高標(biāo)準(zhǔn)高起點(diǎn)的文化設(shè)施，其建筑、舞臺(tái)設(shè)備和音響系統(tǒng)達(dá)到國(guó)內(nèi)廳堂指標(biāo)一流標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)滿足文藝演出類聲學(xué)一級(jí)指標(biāo)，充分體現(xiàn)先進(jìn)性、科學(xué)性，其高品味的藝術(shù)表現(xiàn)使觀眾能享受到高標(biāo)準(zhǔn)的藝術(shù)氛圍。

2 舞臺(tái)燈光系統(tǒng)

本項(xiàng)目多功能報(bào)告廳，燈光系統(tǒng)自身使用的舞臺(tái)專業(yè)燈光系統(tǒng)，滿足專業(yè)會(huì)議照明，設(shè)計(jì)回路達(dá)到了承接國(guó)際級(jí)專業(yè)演出團(tuán)隊(duì)使用的擴(kuò)展需求。整體調(diào)光回路、直通回路均由一定數(shù)量預(yù)留，并平均分散在舞臺(tái)上空，舞臺(tái)地面，側(cè)天橋等位置。信號(hào)回路采用數(shù)字RJ45與傳統(tǒng)DMX512相結(jié)合的連接方式，滿足將來系統(tǒng)擴(kuò)展升級(jí)的需求;燈光系統(tǒng)，包括：舞臺(tái)專業(yè)燈光系統(tǒng)滿足獨(dú)立控制和集成控制的需求。燈光平面分布見圖1所示。

2.1 燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）照度值：舞臺(tái)平均白光照度大于1400Lux;觀眾廳平均白光照度大于300Lux;（2）色溫：常規(guī)燈具3200K，特效燈具4700K-6000K;（3）顯色指數(shù)：Ra>92。

2.2 燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

（1）總配電系統(tǒng)。調(diào)光柜室配電開關(guān)柜用電量：Pe=96*2* 3kw=576kw（實(shí)際允許最大輸出功率系數(shù)為0.4）、Kx=0.4、Pjs=230KW。（2）調(diào)光柜室。供電均為單回路～380VAC/220VAC（50Hz，L1、L2、L3、N、PE）電源和1歐姆的接地線，硅室獨(dú)立接地。低壓配電系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)。舞臺(tái)燈光系統(tǒng)的外線引入動(dòng)力電源和開關(guān)柜由動(dòng)力配電室引入到調(diào)光硅柜室，相對(duì)獨(dú)立，避免干擾。96路3KW調(diào)光立柜散熱、通風(fēng)：控硅工作時(shí)會(huì)散發(fā)出大量的熱量，為了保證硅的正常工作，硅室裝有空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)設(shè)備。由于喀納斯氣候特點(diǎn)，重點(diǎn)保證冬季溫度偏低的因素。硅柜室設(shè)備工作溫度為：15°～28°，濕度為：25%～85%，散熱量=92KW。（3）舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)具有可靠、安全及可擴(kuò)展的特性;系統(tǒng)的設(shè)備、設(shè)計(jì)、施工、選材等符國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范;系統(tǒng)控制實(shí)時(shí)冗余追蹤備份，接線方式采用TN-S。

3 擴(kuò)聲系統(tǒng)

3.1 驗(yàn)收指標(biāo)主觀評(píng)價(jià)目標(biāo)

根據(jù)功能使用不同，擴(kuò)聲系統(tǒng)的作用不同，本項(xiàng)目語言清晰度、音樂飽滿度、明晰度達(dá)到一級(jí)要求;同時(shí)使舞臺(tái)和觀眾席的音質(zhì)質(zhì)量得到提高;有需要修飾的人聲和樂器聲用電聲的方法作適當(dāng)處理，簡(jiǎn)化了技術(shù)繁雜的操控步驟。

3.2 擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性及指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)報(bào)告廳使用功能要求，音響擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50371-2006《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]，采用文藝演出類擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性一級(jí)指標(biāo)來設(shè)計(jì)報(bào)告廳音響擴(kuò)聲系統(tǒng)。如圖2所示。

3.3 計(jì)算機(jī)聲學(xué)模型輔助設(shè)計(jì)

（1）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析。該項(xiàng)目在方案設(shè)計(jì)初期，選用計(jì)算機(jī)輔助軟件模擬設(shè)計(jì)，采用CAD建模，了解模型精確度對(duì)運(yùn)算結(jié)果的影響，從而提高模型的近似度，以此來提高運(yùn)算結(jié)果的精確參考性。東北大學(xué)圖書館報(bào)告廳Soundvision建模圖3所示。

（2）設(shè)置模型參數(shù)。參考《環(huán)境聲學(xué)基礎(chǔ)》等相關(guān)聲學(xué)參考資料中的吸聲系數(shù)表，以及報(bào)告廳的相關(guān)圖紙，按常規(guī)設(shè)置舞臺(tái)開口材料，最終模型的混響時(shí)間的頻率特性應(yīng)符合預(yù)先設(shè)定的值。混響時(shí)間頻率特性及混響比滿足JGJ57-2000《大劇院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]，JGJ67-2016《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]中的要求，確保了利用該計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的最終結(jié)果的可參考價(jià)值。

（3）全場(chǎng)聲壓級(jí)分布。前排中軸直達(dá)聲聲壓級(jí)：不記權(quán)113.52，A記權(quán)107.33dB;后排中軸直達(dá)聲聲壓級(jí)：不記權(quán)107.86，A記權(quán)103.92dB（見圖4所示）;左右（含聲像）主擴(kuò)揚(yáng)聲器聲壓級(jí)分布（見圖5所示）[4]。

3.4 擴(kuò)聲系統(tǒng)組成說明

擴(kuò)聲系統(tǒng)主要由數(shù)字調(diào)音臺(tái)、數(shù)字功放、揚(yáng)聲器、話筒、音源、音頻處理等設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)的數(shù)字組成：系統(tǒng)主要設(shè)備數(shù)字音頻處理系統(tǒng)采用數(shù)字一體化設(shè)備，具有數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口，可在控制機(jī)房進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。音頻處理系統(tǒng)采用數(shù)字調(diào)音臺(tái)。信號(hào)傳輸提供了專用的舞臺(tái)接口箱，通過光纖、MADI傳輸至控制室及功放機(jī)房;功率放大器采用了數(shù)字網(wǎng)絡(luò)型功率放大器，滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控功率放大器工作狀態(tài)，通過采用數(shù)字功率放大器內(nèi)部集成的DSP音頻處理功能實(shí)現(xiàn)對(duì)擴(kuò)聲揚(yáng)聲器組點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的音頻信號(hào)控制處理，及監(jiān)控。在多功能報(bào)告廳相應(yīng)位置內(nèi)分別設(shè)置各類信號(hào)接口，以便必要時(shí)接入相關(guān)設(shè)備。音源、話筒設(shè)備選用一線品牌，滿足報(bào)告廳各類活動(dòng)的需要[5]。

4 視頻系統(tǒng)

視頻系統(tǒng)主要用于現(xiàn)場(chǎng)演出同步舞臺(tái)全景錄像拍攝、資料保存、切換大屏幕或投影機(jī)視頻信號(hào)源等功能;配置了3臺(tái)高清拍攝攝像機(jī)，安裝于控制室觀眾區(qū)中心位置和觀眾區(qū)上下場(chǎng)門上方，并配置專用的云臺(tái)及控制設(shè)備，對(duì)攝像機(jī)焦距、拍攝位置控制的需求;配置了1套多格式視頻矩陣切換器，以滿足將不同視頻源信號(hào)匯總、舞臺(tái)接口箱預(yù)留信號(hào)匯總、高清攝像頭信號(hào)矩陣切換的功能[6];多格式矩陣切換器，由1臺(tái)不少于24路輸入16路輸出的矩陣機(jī)箱和專用的具備DVI＼HD-SDI＼VGA＼YPBPR等不同格式輸入輸出的板卡組成;本系統(tǒng)輸入段配置4路模擬板卡、HD-SDI板卡、DVI板卡;輸出端配置DVI輸出;配置5套HD-SDI光傳輸用于連接高清攝像機(jī)至矩陣切換、另外2臺(tái)用于將觀眾區(qū)前排側(cè)墻綜合接線箱預(yù)留的HD信號(hào)傳輸至矩陣使用;另外2臺(tái)用于將視頻信號(hào)傳輸至投影機(jī)和LED顯示系統(tǒng)使用;配置4套DVI光傳輸器（自動(dòng)讀取EDID），其中2套用于將預(yù)留在后舞臺(tái)側(cè)墻的DVI信號(hào)傳輸至矩陣，另外2套用于將視頻信號(hào)傳輸至投影機(jī)及LED顯示系統(tǒng);（投影機(jī)位置可做預(yù)留插口）配置1臺(tái)視頻導(dǎo)播臺(tái)，用于視頻信號(hào)源信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)演出中無縫切換使用;同時(shí)視頻導(dǎo)播臺(tái)也可以將多路視頻源信號(hào)送至非線編輯系統(tǒng)進(jìn)行資料留存;配置1套apple個(gè)人版非線編輯系統(tǒng)，系統(tǒng)由1套Final Cut Pro 6視頻編輯軟件、2塊視頻編輯卡和1臺(tái)apple工作站電腦組成;高清投影機(jī)，配置3臺(tái)不低于27，000ANSI流明（29，000中央）機(jī)器采用4.5kW燈泡，對(duì)比度不少于2000：1（全開/關(guān)），顯示技術(shù)類型為3片式1.38" DMDTM，默認(rèn)分辨率不低于4K（4096x2160），投影機(jī)配置疝氣燈泡;輸入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)不少于2x3G HD-SDI板載、2x3G HD-SDI輸入卡、2xHDMI 1.3板載（物理DVI-I連接器）[7]。

5 結(jié)語

綜上所述，該報(bào)告廳的聲光電設(shè)計(jì)、設(shè)備配置、數(shù)字化建設(shè)方面，不僅保證了較高的語言清晰度，也為聽眾營(yíng)造了舒適輕松的氛圍。但隨著科技發(fā)展的步伐，將來人們會(huì)對(duì)綜合性多功能廳提出更高更多的要求，望本領(lǐng)域的工作人員精益求精，為多功能廳的建設(shè)提出更好的方案。

參考文獻(xiàn)

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[4] WH/T 18-2003，演出場(chǎng)所擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)[S].

[5] WH01-93，擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)與測(cè)量方法[S].

[6] GB/T 50356-2005，禮堂、電影院和多用途大劇院聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7] GB/T14476-93，客觀評(píng)價(jià)廳堂語言可懂度的RASTI法[S].