一個(gè)專業(yè)音響工程的重要工作就是聲場的設(shè)計(jì)。聲場設(shè)計(jì)的目的就在于利用科學(xué)的計(jì)算做指導(dǎo)，杜絕任何的不合理因素，為音響設(shè)備建造一個(gè)理想的擴(kuò)聲空間，將設(shè)備的性能充分地發(fā)揮。以下是進(jìn)行聲場設(shè)計(jì)時(shí)的一些規(guī)范性指導(dǎo)步驟。
第一步：隔聲處理
隔聲的目的就是在特定的工程區(qū)域內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)不受外界影響也不影響外界的安靜聲場。它包括與外界的隔聲，擴(kuò)聲房間之間的隔聲；隔聲的部位有墻壁、門窗與天花板。
首先來看看與外界的隔聲，這項(xiàng)工作的任務(wù)就是不讓外界的噪音傳入室內(nèi)，也不讓室內(nèi)的聲音傳到外面。進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，有必要對建筑設(shè)計(jì)施工單位進(jìn)行該工程建筑結(jié)構(gòu)隔聲情況的咨詢，進(jìn)一步可以向環(huán)保部門了解有關(guān)的情況。
具體實(shí)施中，外界噪音傳如室內(nèi)可以通過室內(nèi)的總噪聲來控制，通常高等的實(shí)用音響工程要求在35-40dB以下；室內(nèi)聲音傳到外界可以考察對外界的環(huán)境影響，按照環(huán)保部門的規(guī)定，一般不要高于平均值10-15dB為好。實(shí)際工程中需要處理的部位是墻壁、門窗和天花板幾個(gè)地方。
通常的廳堂與外界的隔墻多數(shù)都能滿足一般的音響工程，但是如果音響系統(tǒng)的聲壓級比較大，工作時(shí)間多在夜間，就應(yīng)該讓建筑部門考慮增加墻壁厚度了；
門窗是隔聲的重要部位，往往一個(gè)小小的窗戶處理不當(dāng)，就會(huì)造成隔聲失敗，一般要注意：
1.盡量不要讓門窗產(chǎn)生縫隙，遇到經(jīng)常開關(guān)而室內(nèi)外的聲音都比較大時(shí)，可以考慮設(shè)置聲隔離通道的結(jié)構(gòu)，這就是它的示意圖。
2.盡量加大門窗結(jié)構(gòu)和材料的厚度，有必要時(shí)可以使用皮革門和雙層玻璃窗。
3.如果隔聲效果需要更好，在門窗上懸掛厚重的窗簾和門簾是比較經(jīng)濟(jì)可行的辦法。天花板的隔聲也不容忽視，特別是房頂不是混凝土結(jié)構(gòu)，而是采用棚架結(jié)構(gòu)時(shí)，天花板的聲泄露就比較嚴(yán)重，這時(shí)需要對天花板的材質(zhì)和安裝質(zhì)量提出比較高的要求，如果需要可以考慮在天花板上增加隔層或在天花板上鋪設(shè)吸音棉的辦法來滿足隔聲的要求。
其次是室內(nèi)房間之間的隔聲，它的任務(wù)就是讓房間之間在音響系統(tǒng)工作時(shí)互相間的干擾影響為最小。雖然各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定對這項(xiàng)指標(biāo)沒有要求，但是卻對音響工程的質(zhì)量有很大的影響。實(shí)際工程中需要處理的部位還是墻壁、門窗和天花板，不過處理的要求與前面有所不同。
一般室內(nèi)一定厚度的混凝土或磚結(jié)構(gòu)墻壁隔聲要求還是能夠滿足的，需要注意的就是額外增加的一些房間隔斷，它們一般都采用簡單的輕鋼龍骨填充一定量的防火吸音石棉的方法，這對于音響工程來說是絕對不夠的，遇到這種情況，就需要音響設(shè)計(jì)人員向建筑裝飾單位提出解決的方法，比如可以采用下面這種增加隔層的解決方法。
但是對于大功率低音的隔離就非要采用厚重的磚墻來解決了；門窗的隔聲也不要忽視，特別是要注意門窗的制作質(zhì)量，因?yàn)榇罅康穆曇舾蓴_都來源于質(zhì)量欠佳的門窗的縫隙，當(dāng)然，必要時(shí)也可以考慮采用懸掛窗簾和門簾的辦法來隔聲；
天花板的隔聲在室內(nèi)房間之間的隔聲上，反倒更為重要，大家可以想想比較常見的娛樂城房間布局，可以發(fā)現(xiàn)大廳的天花板上面的空間是和周圍包廂的頂部是相通的，這樣在大廳進(jìn)行娛樂或演出時(shí)，一定會(huì)影響到包廂，這就一定要對天花板進(jìn)行隔聲了。
一般來講我們可以在大廳天花板和包廂頂上各增加一層吸音板的隔層，或者在天花板上覆蓋一定厚度的防火吸音礦棉來進(jìn)行隔聲。
二. 現(xiàn)場噪音的降低
在多數(shù)實(shí)用的專業(yè)音響工程中，為了空調(diào)和通風(fēng)的考慮，都要安裝一些設(shè)備，這些設(shè)備的工作噪音都會(huì)在一定程度上影響聲場的質(zhì)量，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要有針對地解決。
空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備最好選擇噪音低，工作穩(wěn)定的產(chǎn)品，在安裝時(shí)盡量讓空調(diào)的壓縮機(jī)遠(yuǎn)離門窗，通風(fēng)機(jī)的功率較大噪音難以控制時(shí)，可以采用將通風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)道內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
三. 聲場均勻度的實(shí)現(xiàn)
聲場均勻度的指標(biāo)要求在整個(gè)擴(kuò)聲區(qū)域內(nèi)，各處的平均聲壓值偏差要在很小的范圍內(nèi)，一般要求在10-12dB以下，否則就會(huì)造成聲場不均勻，反映出來就是有的地方聲壓大，有的地方又較小，聽感非常不好。
在實(shí)際的工程中可以在建筑裝飾結(jié)構(gòu)和音響系統(tǒng)的布局方面來實(shí)現(xiàn)聲場的均勻性。在建筑結(jié)構(gòu)上，應(yīng)該盡量避免擴(kuò)聲區(qū)域出現(xiàn)較大的立柱，避免較大的凹形結(jié)構(gòu)，在建筑裝飾上要盡量讓整個(gè)區(qū)域的裝飾結(jié)構(gòu)和材料基本一致，特別是在資金有限的情況下，墻面采用水泥拉毛結(jié)構(gòu)可以很好地實(shí)現(xiàn)聲場的均勻性。當(dāng)然，如果在裝飾設(shè)計(jì)時(shí)能象音樂廳一樣經(jīng)過計(jì)算采用各種不同的擴(kuò)散體，既省錢又能達(dá)到很好的效果；
在音響系統(tǒng)的布局上也可以在很大程度上解決聲場不均勻的問題，一般說來，狹長廳堂的擴(kuò)聲一定要音箱的擴(kuò)聲區(qū)域盡量沿長邊展開，空間較高的擴(kuò)聲場合要盡量將音箱位置抬高，最好是略微向后場傾斜，如果是在空間和面積都較大的地方進(jìn)行擴(kuò)聲，就應(yīng)該考慮將音箱集中懸掛成圓弧形形成均勻的聲音擴(kuò)散。
可見音響系統(tǒng)的布局也可以解決聲場不均的問題，如果聲場要求嚴(yán)格，還可以利用音箱廠家提供的聲場設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行模擬和修正，當(dāng)然最好的辦法還是在建筑裝飾設(shè)計(jì)施工時(shí)就盡量使聲場均勻。
四. 聲場缺陷的避免
在很多音響工程中都不同程度地存在各式各樣的聲場缺陷，有聲聚焦，有聲振顫，有聲反饋，還有聲音共振，這些問題都給聲場帶來了缺陷，而且這些缺陷引起的問題在實(shí)際的使用中很難解決。比如聲場出現(xiàn)的反饋和共振就有可能使系統(tǒng)無法正常工作。有效地解決它們，最好的時(shí)間是在建筑裝飾設(shè)計(jì)施工的時(shí)候。通常我們可以在下面的方面考慮:
1.盡量不要在擴(kuò)聲區(qū)域設(shè)置大面積光面的凹形結(jié)構(gòu)，包括屋頂和墻壁，尤其是舞臺(tái)上就更要忌諱了，如果迫不得已，可以在凹形面的前面懸掛厚重的簾布或放置物件，這樣聲聚焦就不容易發(fā)生了;
2.盡量不要在聲壓較大的區(qū)域設(shè)置兩個(gè)平行的反射性強(qiáng)的墻面，尤其是擴(kuò)聲區(qū)域狹長時(shí)更要注意，這樣可以有效地避免聲振顫;
3.一般只要聲場比較均勻，沒有聲聚焦的話，擴(kuò)聲增益不大時(shí)聲音反饋不容易發(fā)生，另外我們還可以在系統(tǒng)的布局中利用均衡器和頻譜儀來修正，這樣實(shí)際使用中就更不會(huì)發(fā)生聲反饋了;
4.聲音的共振與裝飾工程的選材和施工有密切的關(guān)系，一定要避免在擴(kuò)聲區(qū)域設(shè)置較大的空腔體，一定要求裝飾工藝合理，特別不要讓材料連接處松動(dòng)，比如：石膏天花板如果不加膠墊就安裝在鋁質(zhì)龍骨上時(shí)，擴(kuò)聲聲壓一大，就容易發(fā)生共振，尤其是低頻信號(hào)的共振肯定經(jīng)常發(fā)生。
五. 混響時(shí)間的計(jì)算
對于不同類型的音響工程，混響時(shí)間的要求有所不同。這里需要指出的是：現(xiàn)在有不少的設(shè)計(jì)人員將混響時(shí)間的取值設(shè)定得較小，然后利用設(shè)備里的混響器來加大聲音的混響時(shí)間，這樣做不僅不能產(chǎn)生悠美的自然混響效果，而且在一定程度上破壞了原有的錄音信號(hào)里的直達(dá)聲信號(hào)，是絕對不可取的。
一般來講我們可以在500Hz和1000Hz兩個(gè)地方計(jì)算聲場的混響時(shí)間。計(jì)算前我們要將現(xiàn)場所有的材料大致確定，并且統(tǒng)計(jì)好它們各自的面積，再從有關(guān)的建筑手冊或產(chǎn)品說明書中分別查取它們在500Hz和1000Hz的吸聲系數(shù)，即可計(jì)算出聲場的平均吸聲系數(shù)，再根據(jù)面積、體積、聲能系數(shù)和這個(gè)平均吸聲系數(shù)計(jì)算出聲場在500Hz和1000Hz時(shí)的混響時(shí)間；
如果計(jì)算的結(jié)果和推薦的混響時(shí)間值有比較大的差距，就要和裝飾單位協(xié)商，減少或更換某些材料，然后再進(jìn)行計(jì)算，直到滿意時(shí)為止。在計(jì)算時(shí)一定要將建筑材料的面積和吸聲系數(shù)統(tǒng)計(jì)正確，特別是某些穿孔的吸聲板，穿孔率不同吸聲系數(shù)懸殊較大，對最終的計(jì)算結(jié)果影響也較大。
另外，對演出用工程的混響時(shí)間的計(jì)算還要考慮空場時(shí)和觀眾滿場時(shí)的區(qū)別。
六. 聲壓級的計(jì)算
聲壓級是專業(yè)音響系統(tǒng)工作的一個(gè)重要指標(biāo)，一個(gè)合理科學(xué)的聲壓級對聲場的影響、設(shè)備的選型、實(shí)際的操作都有重要的作用，同時(shí)也為制造良好的聽音環(huán)境創(chuàng)造了好的條件。
在進(jìn)行聲壓級計(jì)算前，同樣也要先確定一個(gè)相應(yīng)環(huán)境下合適的基準(zhǔn)聲壓級，而且這個(gè)基準(zhǔn)聲壓級和工程的類型也有密切的聯(lián)系。
確定基準(zhǔn)聲壓級前，還要看看這個(gè)正常人耳的聽感曲線，我們可以發(fā)現(xiàn)：在不同的頻率上，人們對同一聲壓級的聲音的感受能力是不一樣的，這個(gè)感受能力在專業(yè)上稱為響度，單位是Phono，有了這個(gè)衡量值，我們就可以根據(jù)實(shí)際工程的類型，按照它們在擴(kuò)聲時(shí)信號(hào)的頻率特點(diǎn)，就可以確定一個(gè)合適的基準(zhǔn)聲壓級。
通常對于音樂重放為主的系統(tǒng)，取85-90dB為基礎(chǔ)；對于以語言擴(kuò)聲為主的系統(tǒng)可以取70-80dB，加上12-18dB的峰值余量，再加上1-3dB的環(huán)境噪音余量，那么在平均的聽音距離上，設(shè)計(jì)的額定擴(kuò)聲聲壓級應(yīng)該是：P額=（85~90）dB+（1~3）dB，然后需要根據(jù)廳堂的實(shí)際擴(kuò)聲范圍確定平均的聽音距離L，額定的聲壓級就應(yīng)該是在此位置的實(shí)際聲壓級。
依此，根據(jù)距離變化一倍，聲壓相應(yīng)變化6dB的關(guān)系，則音箱在1m處需要提供的聲壓級為：P=P額+6LogL。
至此聲揚(yáng)的設(shè)計(jì)便基本結(jié)束，其后的工作就是與建筑裝飾單位密切配合將設(shè)計(jì)要求付諸實(shí)際。
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