瑞鑫聲學(xué)專家簡(jiǎn)析體育場(chǎng)館擴(kuò)聲噪音問(wèn)題？

體育場(chǎng)館中，為體育活動(dòng)和群眾集會(huì)服務(wù)的擴(kuò)聲系統(tǒng)只是諸多設(shè)備系統(tǒng)的一個(gè)必要配套項(xiàng)目。擴(kuò)聲系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)力求達(dá)到服務(wù)區(qū)聽聞良好、設(shè)備系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、操作方便，并盡可能地節(jié)約。隨著技術(shù)水平和設(shè)備性能的提高，擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成可有多種選擇即可能數(shù)字設(shè)備為主，也可是模擬設(shè)備；可以是網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，也可是傳統(tǒng)的傳輸方式；可以是進(jìn)口設(shè)備，也可以是國(guó)產(chǎn)設(shè)備。達(dá)到良好的聽聞條件是組成擴(kuò)聲系統(tǒng)的前提和歸宿。為此，必須理解體育場(chǎng)館內(nèi)特殊的聲學(xué)條件，以便在擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。

一、在混響時(shí)間較長(zhǎng)的體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題：

近年設(shè)計(jì)的一些大型體育館的容積很大，數(shù)萬(wàn)立方米到10多萬(wàn)立方米的體育館已不是個(gè)別現(xiàn)象。有的達(dá)30多萬(wàn)立方米（相當(dāng)每座容積在30立方米以上）。這是聲學(xué)設(shè)計(jì)不希望的，但又往往無(wú)法改變。在這種大體積的體育館中，擴(kuò)聲系統(tǒng)面臨混響時(shí)間長(zhǎng)，以及容易產(chǎn)生長(zhǎng)延時(shí)的強(qiáng)反射聲學(xué)問(wèn)題。顯然，這是可能影響擴(kuò)聲清晰的重要因素。在爭(zhēng)取盡可能降低館內(nèi)混響時(shí)間的同時(shí)，擴(kuò)聲設(shè)計(jì)應(yīng)合理布置揚(yáng)聲器系統(tǒng)并控制場(chǎng)聲器的指向性特性，把主要擴(kuò)聲直達(dá)聲投向服務(wù)區(qū)和觀眾席，以其達(dá)到良好的直達(dá)聲能與混響聲能之比，并盡可能控制強(qiáng)反射聲，改善擴(kuò)聲清晰度。曾有過(guò)用分散式布置揚(yáng)聲器系統(tǒng)，控制場(chǎng)聲器系統(tǒng)的中頻指向性因素（10左右），較好地解決了體積為30多萬(wàn)立方米，混響時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3-3.5g特大型體育館中的擴(kuò)聲清晰問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，曾試圖應(yīng)用業(yè)內(nèi)熟知的計(jì)算輔音清晰度損失的方法估算語(yǔ)言清晰度，但在如何處理多聲源及建聲條件對(duì)混響聲能的影響問(wèn)題上難以定量處理，也就只作為了定性指導(dǎo)。實(shí)踐證明，控制揚(yáng)聲器系統(tǒng)的指向性，尤其是對(duì)語(yǔ)言清晰影響大的中高頻指向性，并合理布置，以達(dá)到良好的直達(dá)（近次）聲能與混響聲能比，在混響時(shí)間較長(zhǎng)的體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是個(gè)重要的問(wèn)題。

二、長(zhǎng)延時(shí)，高強(qiáng)度反射聲干擾對(duì)體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響：

在體育場(chǎng)中，無(wú)論是采用集中式或分散式擴(kuò)聲系統(tǒng)，都可能出現(xiàn)長(zhǎng)延時(shí)、高強(qiáng)度的反射聲干擾，尤其是使用集中式揚(yáng)聲器擴(kuò)聲系統(tǒng)，看臺(tái)上觀眾較少時(shí)，反射聲干擾更為嚴(yán)重。顯然這是不可能從根本上消除的缺陷，。在以往建設(shè)的體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)中，幾乎無(wú)一例外地存在這個(gè)問(wèn)題，但這也不完全消除上述聲缺陷。好在這種缺陷在看臺(tái)會(huì)滿觀眾時(shí)基本消失，且當(dāng)看臺(tái)人少時(shí)多為不是重要的活動(dòng)或體育賽事。這大概也是這些擴(kuò)聲系統(tǒng)長(zhǎng)期使用又沒(méi)有嚴(yán)重不良反應(yīng)的原因。

三、場(chǎng)內(nèi)信噪比對(duì)體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求：

聲館內(nèi)觀從噪聲較高即使并非全場(chǎng)歡呼鼓掌，觀眾噪聲也可達(dá)到80dB左右，全場(chǎng)鼓掌時(shí)，可達(dá)90dB以上。擴(kuò)聲系統(tǒng)能達(dá)到的大聲壓級(jí)應(yīng)與些相適應(yīng)，即在正常觀眾超聲級(jí)時(shí)，場(chǎng)內(nèi)信噪比仍然滿足擴(kuò)聲語(yǔ)言聽清的要求。標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T131-2000中規(guī)定的大聲壓級(jí)即是基于上述及其實(shí)現(xiàn)可能性的考慮而確定的數(shù)值。為了適應(yīng)體育場(chǎng)館內(nèi)噪聲變化，有的擴(kuò)聲系統(tǒng)在場(chǎng)內(nèi)設(shè)置背景噪聲拾取傳院器，根據(jù)場(chǎng)內(nèi)噪聲級(jí)高低，手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)擴(kuò)聲系統(tǒng)的增益，以便在大聲壓級(jí)限制之下達(dá)到合適的信噪比。這對(duì)不受聲反饋制約的“廣播系”是可行的。系統(tǒng)大增益受電聲反饋制約的擴(kuò)聲系統(tǒng)，只能提高聲源聲壓級(jí)來(lái)改善信噪比，當(dāng)然，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍必須滿足高聲源聲壓級(jí)的需要。有的擴(kuò)聲系統(tǒng)中設(shè)信號(hào)處理器，提高對(duì)語(yǔ)言清晰度有貢獻(xiàn)大頻段的聲能比例，以便在背景噪聲較高時(shí)，不增加總功率，提高對(duì)語(yǔ)方清晰度較有貢獻(xiàn)的頻段的信噪比，改善擴(kuò)聲清晰度。

四、關(guān)于傳聲增益；
大多數(shù)體育場(chǎng)館：的現(xiàn)場(chǎng)主擴(kuò)聲器設(shè)在主席臺(tái)和裁判席附近，其揚(yáng)聲覆蓋與一般觀眾席（或場(chǎng)地）設(shè)有明顯的不同，即擴(kuò)聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)在觀眾席與主擴(kuò)聲傳聲器位置的覆蓋特性基本相同。這是制約體育館傳聲增益的主要條件。在實(shí)際工程中，使用心型指向性聲器，聲揚(yáng)頻率特性沒(méi)有明顯的起伏和峰指，認(rèn)為系統(tǒng)在臨界增益下6dB穩(wěn)定，則其傳聲增益決定于聲場(chǎng)的峰指因子，一般為-10dB。因此JGJ/T-131-2000規(guī)定一級(jí)指標(biāo)的傳聲增益不小于-10dB。在這種條件下，擴(kuò)聲傳聲器一般距主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器較遠(yuǎn)，混響聲能或強(qiáng)反射聲對(duì)聲反饋起主要作用，因而提高擴(kuò)聲傳聲器的指向性因數(shù)對(duì)改善傳聲增益顯得尤為重要。主傳聲器點(diǎn)的覆蓋聲場(chǎng)特性可單獨(dú)調(diào)整的體育場(chǎng)館，其擴(kuò)聲傳聲增益控制與一般廳堂擴(kuò)聲類同。

五、集中揚(yáng)聲器系統(tǒng)的高頻聲衰減問(wèn)題：

體育聲中，集中揚(yáng)聲器系統(tǒng)的服務(wù)距離長(zhǎng)達(dá)150m以上。聲傳播中的高頻衰減（4KHz以上），因頻率和氣候條件不同，可達(dá)數(shù)分貝到數(shù)十分貝，從擴(kuò)聲工程的角度上講已不可忽略。如果太強(qiáng)調(diào)遠(yuǎn)區(qū)（如100m以上）聲場(chǎng)高頻平直的特性，必然造成揚(yáng)聲器系統(tǒng)高頻負(fù)荷太大。因此，在保障遠(yuǎn)區(qū)聲場(chǎng)頻響4KHz以下基本平直的前提下，允許其更高頻段響應(yīng)合理自然下降。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)戶外傳播的衰減的計(jì)算，可供設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

六、影響擴(kuò)聲清晰度的聲學(xué)問(wèn)題：
一般廳堂擴(kuò)聲中較常見影響擴(kuò)聲清晰度的聲學(xué)問(wèn)題，如直達(dá)聲中高頻覆蓋不足，不同揚(yáng)聲器系統(tǒng)覆蓋重疊和時(shí)差引起的聲干涉等，在體育館場(chǎng)擴(kuò)聲中也可能發(fā)生。其影響及處理方法在業(yè)內(nèi)也有基本共識(shí)，不再講述。

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