現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)的構(gòu)建流程

高 銀

(中國人民解放軍69330部隊(duì),新疆哈密 839200)

現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)構(gòu)建是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性工程,音響工作人員應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)程序,精細(xì)做好系統(tǒng)構(gòu)建各項(xiàng)相關(guān)準(zhǔn)備工作,確保安全、高效完成擴(kuò)聲任務(wù)。構(gòu)建流程如下。

1 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察,做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

搭建擴(kuò)聲系統(tǒng)前,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)布局,掌握室內(nèi)外擴(kuò)聲特點(diǎn),彌補(bǔ)建筑聲學(xué)缺陷,做好現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地勘察和擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作,可采取以下方式:一是現(xiàn)場(chǎng)觀察了解。在室內(nèi)擴(kuò)聲時(shí),觀察擴(kuò)聲現(xiàn)場(chǎng)有無明顯的聲波反射體、房間天花板的形狀是否有利于聲波的反射、側(cè)墻面是否平行、后墻面是否作了吸聲處理等;在室外擴(kuò)聲時(shí),觀察擴(kuò)聲場(chǎng)地有無明顯障礙物,舞臺(tái)面積、位置、大小、縱深是否滿足要求,音箱的布局結(jié)構(gòu)和安裝條件是否合理,了解當(dāng)?shù)貧夂蜃兓攸c(diǎn)是否影響聲場(chǎng)效果,考查供電容量、用電安全、臨時(shí)線路的鋪設(shè)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。二是用耳朵聆聽。現(xiàn)場(chǎng)給予一個(gè)清脆的掌聲或播放音樂時(shí),可聆聽擴(kuò)聲現(xiàn)場(chǎng)是否存在多重回聲、顫動(dòng)回聲效果,概略估算出混響效果是否符合場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn),也可在觀眾區(qū)不同位置聆聽聲壓級(jí)是否有明顯的變化,概略判定出聲場(chǎng)覆蓋區(qū)域是否均勻。三是用儀器測(cè)量。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)播放聲源停止,并衰減聲壓級(jí)60d B 時(shí),可精準(zhǔn)測(cè)量出混響時(shí)間是否符合擴(kuò)聲標(biāo)準(zhǔn);也可利用電輸入法或聲輸入法測(cè)量出房間傳輸頻率特性曲線,直觀感受頻率特性曲線是否平坦,是否存在嚴(yán)重的梳狀濾波效應(yīng)等。

2 突出聲場(chǎng)模擬測(cè)量,滿足擴(kuò)聲系統(tǒng)規(guī)范

擴(kuò)聲場(chǎng)地聲場(chǎng)質(zhì)量的好壞評(píng)判,并不是一個(gè)籠統(tǒng)的概念,它可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)聲場(chǎng)參數(shù)輔助量化,因此聲場(chǎng)模擬也是擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可或缺的環(huán)節(jié)。做好聲場(chǎng)模擬測(cè)量應(yīng)從以下方面入手:首先應(yīng)當(dāng)掌握擴(kuò)聲系統(tǒng)量化標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)音頻基本概念,夯實(shí)理論功底,滿足聲場(chǎng)模擬設(shè)計(jì)需求。例如:最大聲壓級(jí)、傳輸頻率特性、傳聲增益、聲場(chǎng)不均勻度、語言清晰度、噪聲級(jí)等系列量化指標(biāo)的概念和不同擴(kuò)聲場(chǎng)所對(duì)量化指標(biāo)的等級(jí)要求。其次應(yīng)當(dāng)熟悉聲場(chǎng)模擬軟件操作方法技巧。例如:EASE (室內(nèi)演出測(cè)量)、EASE FOCUS (室外擴(kuò)聲測(cè)量),掌握軟件基本繪制方法、音箱的參數(shù)調(diào)節(jié)、聲壓級(jí)的測(cè)量等技巧是聲場(chǎng)模擬測(cè)量的基本功,也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)前提。最后應(yīng)當(dāng)熟知聲場(chǎng)模擬程序,其程序?yàn)?第一步先導(dǎo)入音箱性能數(shù)據(jù),繪制舞臺(tái)區(qū)域、觀眾區(qū)域;第二步要對(duì)音箱位置進(jìn)行模擬、調(diào)整相關(guān)參數(shù),并測(cè)試整場(chǎng)聲壓級(jí)分布;第三步要調(diào)節(jié)音箱吊掛的參數(shù)并再次測(cè)試聲壓級(jí)分布狀況;最后待各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后導(dǎo)出施工效果圖,為確定設(shè)備選型、系統(tǒng)安裝連接提供數(shù)據(jù)性支撐。

3 依據(jù)聲場(chǎng)模擬結(jié)果,合理選擇系統(tǒng)設(shè)備

根據(jù)聲場(chǎng)模擬數(shù)據(jù)施工圖、擴(kuò)聲系統(tǒng)構(gòu)成、任務(wù)需求情況,應(yīng)合理選擇以下兩個(gè)方面設(shè)備:一是聲源輸入設(shè)備,主要考慮音頻線路的傳輸方式,音頻分配器、舞臺(tái)接口箱的路由數(shù)量,數(shù)字音頻處理器和航空箱的分配數(shù)量,調(diào)音臺(tái)的備份情況及性能參數(shù)等問題,確保設(shè)備安全可靠、功能齊全、性價(jià)比高。二是音頻輸出設(shè)備,主要考慮功放的功能型號(hào)、通道數(shù)量、輸出功率大小是否滿足系統(tǒng)要求等。確定功放功率大小可用公式10lgPe (功放輸出功率)=SPLr(聲壓級(jí))+20lgr(測(cè)量聲壓級(jí)距音箱的距離)-SPLs(音箱靈敏度)進(jìn)行概略估算,例如:距離擴(kuò)聲音箱25米的觀眾區(qū)聲壓級(jí)為100d B,音箱的靈敏度為95dB,代入上述公式:10lgPe=100+20lg (25-1)-95,可以推算出Pe ≈1800W;如果是室內(nèi)語言類擴(kuò)聲,也可以利用公式P=V·0.3W/m對(duì)室內(nèi)所需聲功率進(jìn)行預(yù)估,而后概略推算出所需的功放功率;還可以在聲場(chǎng)模擬軟件中輸入音箱的性能參數(shù)、場(chǎng)地聲壓級(jí),精準(zhǔn)測(cè)試出擴(kuò)聲場(chǎng)地功率放大器的輸出功率,確保功放音箱功率匹配,滿足系統(tǒng)要求。

4 精準(zhǔn)安裝統(tǒng)調(diào)設(shè)備,確保信號(hào)暢通無阻

系統(tǒng)安裝統(tǒng)調(diào)應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持設(shè)備安裝安全牢固、系統(tǒng)傳輸穩(wěn)定可靠的原則,扎扎實(shí)實(shí)做好每一道工序,確保系統(tǒng)信號(hào)暢通無阻。一是確定設(shè)備安裝位置。應(yīng)根據(jù)聲場(chǎng)模擬結(jié)果,結(jié)合擴(kuò)聲場(chǎng)地現(xiàn)有條件確定設(shè)備安裝位置,需考慮以下方面因素:傳聲器的線路走向是否合理,是否利用舞臺(tái)接口箱進(jìn)行中轉(zhuǎn)信號(hào),調(diào)音臺(tái)的安裝位置是否滿足聽音條件,是否方便工作人員操作,是否需要設(shè)置單獨(dú)的返送調(diào)音臺(tái),補(bǔ)音音箱、監(jiān)聽音箱的安裝位置是否安全可靠,數(shù)字處理器、功放、航空箱的安裝位置是否合理,要做到胸有成竹后,方可進(jìn)行安裝,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定。二是調(diào)音臺(tái)聲源系統(tǒng)的接入。例如:現(xiàn)場(chǎng)采用信號(hào)損耗小、抗干擾能力強(qiáng)的數(shù)字傳輸方式,其接入方法為:首先將多路拾音傳聲器或多路音源設(shè)備利用多芯線纜接入舞臺(tái)接口箱,然后通過AES50、數(shù)字光纖實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)接口箱與調(diào)音臺(tái)之間的數(shù)字傳輸通聯(lián),最后將數(shù)字調(diào)音臺(tái)送回的數(shù)字信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換后直接送入系統(tǒng)的下級(jí)設(shè)備,或?qū)?shù)字信號(hào)以AES50端口串聯(lián)的形式送入現(xiàn)場(chǎng)錄音系統(tǒng)和舞臺(tái)返聽系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)音源共享。在聲源接入時(shí)應(yīng)注意傳聲器的相位一致性,和線路的平衡方式,確保信號(hào)高質(zhì)量流通。三是音箱與功放的安裝連接。在聲場(chǎng)模擬中已經(jīng)設(shè)定好音箱的種類型號(hào)、功率大小,計(jì)算出了功放的輸出功率,同時(shí)在設(shè)備選型中也選擇了功放的型號(hào)、功率大小,接下來首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式做好功放音箱的整體匹配。例如:利用主擴(kuò)(L聲道)線陣音箱的低中高頻揚(yáng)聲器單元分別與低中高頻功放進(jìn)行匹配,如8 只音箱性能為(功率HF/MF/LF 為:100W/120W/800W,單元阻抗均為16Ω),經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)后阻抗可為8Ω,8個(gè)音箱的低音總功率為6400W,為功放選擇合適的連接方式后,可計(jì)算出驅(qū)動(dòng)音箱低音單元的功放數(shù)量,同理可推算出驅(qū)動(dòng)音箱中音、高音單元的功放數(shù)量,依此算法也可計(jì)算出主擴(kuò)(R 聲道)、前側(cè)補(bǔ)聲道,超低音聲道所驅(qū)動(dòng)的功放數(shù)量。其次做好系統(tǒng)的安裝與連接,按照聲場(chǎng)模擬位置依次安裝好主擴(kuò)音箱、前側(cè)補(bǔ)音音箱、超低音音箱,并結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際情況連接好數(shù)字音頻處理器、功放,并制作專用跳線用于連接功放與音箱,做好功放與音箱的整體匹配,確保系統(tǒng)在安全穩(wěn)定運(yùn)行的情況下既要節(jié)省功率資源,也要避免通道串?dāng)_。四是舞臺(tái)返送系統(tǒng)的連接。舞臺(tái)返送系統(tǒng)包含舞臺(tái)監(jiān)聽系統(tǒng)和耳返系統(tǒng),其信號(hào)可經(jīng)返送調(diào)音臺(tái)本地輸出直接送至有源音箱,也可送入無線耳返系統(tǒng),可供現(xiàn)場(chǎng)表演者和樂手的監(jiān)聽,以增加音樂臨場(chǎng)感。

5 全面校準(zhǔn)聲學(xué)特性,優(yōu)化補(bǔ)償系統(tǒng)缺陷

擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備安裝初調(diào)完畢后,場(chǎng)地還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到擴(kuò)聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,在聲學(xué)測(cè)量時(shí),點(diǎn)聲源音箱系統(tǒng)可利用噪聲發(fā)生器、倍頻程帶通濾波器、聲級(jí)計(jì)、電平記錄儀進(jìn)行測(cè)量,主要測(cè)量混響時(shí)間、聲場(chǎng)的分布、頻率特性等參數(shù);線聲源系統(tǒng)則可利用Smaart軟件進(jìn)行測(cè)量。其程序?yàn)?首先校準(zhǔn)系統(tǒng)聲壓級(jí),然后測(cè)量主擴(kuò)音箱的幅頻特性和相頻特性,設(shè)定音箱的分頻點(diǎn),調(diào)整音箱相位,再依次測(cè)量主擴(kuò)音箱與各類輔助音箱的相位耦合情況,最后測(cè)量場(chǎng)地語言清晰度指數(shù),確保現(xiàn)場(chǎng)聲學(xué)特性符合最佳設(shè)計(jì)值。

圖1 線性陣列系統(tǒng)聲學(xué)特性測(cè)量連接圖

構(gòu)建性能穩(wěn)定、功能齊全、使用方便的擴(kuò)聲系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)遵循先進(jìn)實(shí)用、安全穩(wěn)定的設(shè)計(jì)安裝原則,嚴(yán)格安裝標(biāo)準(zhǔn)程序,注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,做到硬件與軟件的無縫對(duì)接,技術(shù)與藝術(shù)的有效融合,確保音質(zhì)重放逼真、聲場(chǎng)擴(kuò)散均勻、聽音體驗(yàn)舒適。