設計依據
國家部委行業的標準、規范、方法
體育館聲學設計及測量規范JGJ/T131-2000
體育建筑設計規范JGJ31-2003
演出場所擴聲系統的聲學特征指標WH/T18-2003
城市區域環境噪聲標準GB3096
聲系統設備互連的優選配接值GB14197
測試傳聲器技術條件GB3661
聲和振動分析用1/1或1/3倍頻程濾波器GB3241
聲級計電、聲性能及測量方法GB3785-83
磁帶錄音機基本參數和技術要求GB2019
同聲傳譯室的一般特性和裝置ISO2603
民用建筑隔聲設計規范GBJ118
有線廣播錄音、播音室聲學設計規范和技術用房技術要求GYJ26
民用建筑電聲設計規范JGJ/T16
建筑照明設計標準GB50034-2004
建筑電氣安裝工程質量評定標準GBJ303-88
自動化儀表工程施工及驗收規范GB50093-2002
建筑工程施工質量驗收統一標準GB50300-2001
建筑設計防火規范GBJ16-87(2001年版)
《廳堂擴聲特性測量方法》GB/4959-9
《聲系統設計互聯的優選配接值》GB/T14197-93
《廳堂混響時間的測量規范》GBJ76-84
《體育館聲學設計及測量規程》JGJ/T-131-2000J42-2000
《客觀評價廳堂語言可懂度的"RAST1"法》GB/T14476-93
體育館的功能、要求
使用功能
可滿足籃球、排球、羽毛球、乒乓球、體操搭臺、手球等比賽時語言擴聲使用,兼藝術體操、文藝演出時音樂擴聲使用。
達到的要求
①客觀測量應達到JGJ/T131-2000《體育館聲學設計及測量規程》中擴聲特性指標一級。比賽場地擴聲特性指標是一級。
②主觀試聽,語言清晰,音樂豐滿。
建聲和擴聲的綜合設計
從株洲體育館的使用功能來看,是屬于綜合體育館,從人數7016人來說是中型規模,從體積來看是超過80000m3的,這就是一所綜合大型體育館。
作為體育比賽的大廳,語言擴聲是主要的,所以,解決體育館語言清晰度是第一重要的。
實現和達到語言清晰度的理論依據。
根據語言清晰度和輔音清晰度損失率的理論進行設計
RAST1=0.9482-0.1845×lnAL% ①
AL% =
200D22 ×T602×N ②
Q×V×M
式中:RAST1--語言可懂度;
AL%--輔音清晰度損失率百分比;
D2--揚聲器至最遠聽眾席距離;
T60--房間的混響時間;
N--功率比;
Q--揚聲器的指向性因子;
V--房間的體積;
M--臨界距離Dr的修正值,通常取1
理論和實踐證明,AL%越小,語言清晰度RAST1越高,荷蘭聲學專家Peutz指出:
AL%<6% 非常好清晰度
AL%<7-12% 好的清晰度
AL%≤15%(RASTI≥0.45) 尚可清晰度
AL%>25% 差的清晰度
要保證體育館的清晰度,就要降低AL%,降低AL%有兩點可做:
● 建聲上,降低體育館混響時間
● 電聲上,選取高Q值的揚聲器系統
這就是說,為了保證體育館的語言清晰度,必須從建聲和電聲兩個專業進行設計:
①盡量降低館的混響時間,防止和消除回聲聲聚焦,顫動回聲等聲學缺陷。按照行業標準,體育館體積,容納人數混響時間應為1.5~1.9秒(滿場500HZ~1000HZ),我們按1.5秒設計。
②選用好性能(寬頻帶、高靈敏度、大功率)高Q值的揚聲器系統。為了保證語言清晰度,擴聲設計按1.85秒左右選取揚聲器系統。
這樣設計,對保證語言清晰度是有充分余地的,是互補的,是綜合進行設計的。
這里,我們應用語言清晰度RAST1的理念建聲和電聲系統進行綜合設計;下面我們還用RAST1計算機軟件仿真模型設計,對語言清晰度進行預測。
最后我們使用RAST1儀器對竣工后的館場進行測量、檢驗。
總而言之,我們的建聲、擴聲系統設計都是圍繞保證語言清晰度這一目標進行的。
建筑聲學設計
①建筑聲學設計的前提
● 建聲設計是以滿場混響時間T60=1.5秒作為目標進行設計,同時防止和避免出現回聲,顫動回聲和聲聚焦等音質缺陷;
● 建聲設計是以中國建筑設計研究院的設計為基礎;
②建筑聲學T60≤1.5秒(滿場500HZ~1000HZ)設計
●建筑聲學裝修建議;
a、綜合體育館設計圖紙圖號:吊頂圖該館層面沒上層有金屬夾芯板,原100mm,空腔180下層50mm厚玻璃棉外色,玻璃絲布。根據株州地區氣候的常溫,該場館頂棚在金屬夾芯板底先滿鋪一道100mm厚棉板,安裝面積部位按原實施,
b、為滿足體育館的聲音清晰度作以下作法。
在頂棚原隔熱層下620mm作吸聲層處理,選用輕鋼龍骨結構架設32K/100MM厚超細玻璃棉,用不銹鋼碰焊網固定。
墻面走道部分的吸聲墻作斜面處理防止聲音聚焦。
所有超細玻璃棉制品必須用PVC薄膜包封,外包玻璃絲布。起防水、環保作用。
觀察窗(隔聲窗)用2層透明玻璃,2層玻璃中間距離為:150MM-250MM空間,周邊用隔聲材料填實向場內的玻璃面作83 0度斜面安裝.
擴聲系統的設計
①擴聲系統采用分散擴聲的方式布放
聲場均勻,Q要求可降低,便于分別控制。揚聲器布放具體如下:
● 在比賽場頂棚上各安裝2只A(投標代碼)號角,照顧比賽場內擴聲。
● 在體育館主席臺這側頂棚安裝4只B(投標代碼)號角,照顧主席這側看臺。
● 在主席臺對面一側頂棚上安裝4只B(投標代碼)號角,照顧該側看臺。
● 在主席臺左右東西兩側各安裝一只B(投標代碼)號角,照顧這兩側看臺。
● 對于主席臺,單獨設置兩只C(投標代碼)號角作為主席臺返送音箱。
● 對于看臺區域,我們配置了B(投標代碼)號角。B(投標代碼)號角1000W的功率和號角結構為遠距離的音頻傳送提供保證;104dB的靈敏度和132dB的最大聲壓級為全場應有清晰的聽聞條件,良好的方向感和節目保真度提供保證。B(投標代碼)號角的投射角度為水平角60-90度,垂直投射角度40度。通過調整號角的安裝傾角,改變投射覆蓋范圍,減少揚聲器之間的干擾,為聲場均勻度提供保證。B(投標代碼)號角具有:靈敏度104dB,額定功率500W,投射角度60-90X40度,體積629X629X737MM、重量35.4公斤,便于吊掛安裝。
● 對于場地區,由于離音箱吊掛點的頂棚更遠,因此,我們選用了功率相同、但靈敏度更高的A(投標代碼)音箱。A(投標代碼)是一款三分音全頻音箱。它的箱體簡潔精致,有著平滑的頻率響應和極高的功效,能帶來卓越的音質和超凡的表演效果;A號角具有:靈敏度107dB,功率1000W,投射角度50X20度,體積629X629X737MM、重量38.3公斤,便于吊掛安裝。
②語言清晰度的實現
選用防潮濕高Q值揚聲器系統,保證語言清晰度的實現
在T60=1.85秒滿場情況下,選用防潮濕的高Q值、寬頻帶、高靈敏度、大功率揚聲器系統。
A揚聲器Q=37.9 B揚聲器Q=19.6
揚聲器是一款全頻帶擴聲號角,簡約的外觀設計和輕巧的重量,便于吊掛且高空觀賞效果極佳;外殼采用層狀玻璃纖維構造。
重要的是應用該A、B(投標代碼)揚聲器,由于高Q值,指向性性強,可在T60=1.85秒情況下,語言清晰度可以保證。
產品代碼 A B
系統形態 三分音全頻號角系統 三分音全頻號角系統
頻率范圍 70Hz-16kHz 70Hz-16kHz
功率(RMS/PGM)
400W/1000W 400W/1000W
靈敏度(1W/1m) 107 dB
SPL 104 dB SPL
額定阻抗 4 Ohm 4 Ohm
指向性(HXV)@kHz 50x20 度 60-90x40 度
指向性因子Q 37.9 19.6
LF 2x12" / 305mm 2x12" / 305mm
MF M200 2" / 51mm M200 2" / 51mm
HF 1" / 25mm 鈦金 1" / 25mm 鈦金
分頻器 600Hz,3500Hz 600Hz,3500Hz
驅動器保護 PowerSwnseTM DDP
PowerSwnseTM DDP
輸入連接 16-2 SJOW
8'/2.44M 16-2 SJOW 8'/2.44M
箱體 全玻璃纖維 全玻璃纖維
成品 淺灰凝膠體覆蓋 淺灰凝膠體覆蓋
高-前面 629mmx629mm 629mmx629mm
號角口-寬 629mmx629mm
629mmx629mm
深度 29"/737mm
29"/737mm
重量 38kg 35.4kg
擴聲系統中各設備的優選配置、防止系統嘯叫,保證語言清晰度的實現。
● 選配自動反饋抑制器(在媒體矩陣里含有)
● 選配強指向性傳聲器
● 選配恒指向性揚聲器
主擴聲傳聲器(主席臺和裁判席的Mic)不在主擴聲SP的臨界距離之內,(在混響中)穩定。而且主擴SP的音量單獨可控。
● 主席臺裁判席上方揚聲器音箱單獨可控音量。
● 主席臺、裁判席,配返送音箱,防止演講者聽不到自己聲音而聲嘶力竭,引起系統過載,失真嘯叫。
● 選配
● 選配媒體矩陣,因為24bit A/D,D/A轉換和音頻數據處理,具有濾波、均衡、參數均衡,壓/限,分頻,延時等多種功能,保證功放和揚聲器系統周邊設備應用和信號處理。因為A/D,D/A轉換,頻帶寬,動態大,信號/噪聲、(S/N)高,其本底噪聲104dB,根本不會給擴聲系統帶來噪聲。