【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 聲和揚(yáng)聲器的最大聲壓級(jí)等參數(shù)綜合考慮。圖 6 是揚(yáng)聲器的指向角 α =90 圓錐形方向圖的服務(wù)區(qū)計(jì)算圖。單元個(gè)天花板揚(yáng)聲器的聲所覆蓋 S1為： S1=［ 2（ ） tgα］的平方 (平方米 ) 當(dāng)α =90時(shí)，（ 1）式可簡(jiǎn)化為： S1= [α ()] 的平方 (平方米 ) 如果需要覆蓋的面積為 S，按 80%的覆蓋分布，需要的揚(yáng)聲器總數(shù)量 N 為： N=S/S1 上式中： S為聲場(chǎng)覆蓋的總面積。單位為 m S1 為單個(gè)揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)覆蓋面積，單位為 m H為天花離地面的高度，單位為 m 小功率天花板揚(yáng)聲器常用于空間高度 H 不大于 5～６ m 的會(huì)場(chǎng)或公共場(chǎng)所，例如在一個(gè)高度 H= 4m 環(huán)境噪聲為 45dB（ A）的會(huì)場(chǎng)采用天花板揚(yáng)聲器供分散式供聲時(shí)，可選用靈敏度為 86dB， 1W， 1m 左右的，額定功率為 3W 的天花板揚(yáng)聲器。為使聽眾能獲得良好 的清晰度，要求聽眾處的直達(dá)聲聲壓級(jí)高于環(huán)境噪聲聲壓級(jí) 25dB,即 45dB + 25dB=70dB。 3W 揚(yáng)聲器在離揚(yáng)聲器口 1m 處的最大聲壓級(jí)為 86+ ( 3W 功率分為 )=,1m。 高度 () 的距離衰減為 8dB 因XXX 醫(yī)院綜合樓弱電及系統(tǒng)集成工 背景音樂及消防廣播 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 第 10 頁(yè) 此到達(dá)聽眾耳朵高度的最高聲壓級(jí)為 8 = dB，可滿足良好清晰度的要求。根據(jù)圖 6（ a）還可算出天花揚(yáng)聲器之間的間隔距離為： 2()=5m。 圖 天花板揚(yáng)聲器的分散式供聲系統(tǒng) （ a） 天花板揚(yáng)聲器聲場(chǎng)覆蓋立面圖 （ b） 80%的水平覆蓋圖 （ c） 100%的水平覆蓋圖 揚(yáng)聲器系統(tǒng)內(nèi)置的合理與否，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的音響效果，揚(yáng)聲器的布置一般應(yīng)遵循以下原則： （ 1） 使聽眾區(qū)的聲場(chǎng)盡可能達(dá)到 均勻一般： （ 2） 視聽方向一致，聲音聽感自然； （ 3） 有利于克服聲反饋，提高傳聲增益； （ 4） 揚(yáng)聲器的覆蓋角應(yīng)能覆蓋全部聽眾 （ 5） 聽眾區(qū)的聲壓級(jí)應(yīng)能滿足總技術(shù)條件要求； （ 6） 各揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音到達(dá)聽眾區(qū)各點(diǎn)的時(shí)間差應(yīng)小于 5~30ms。 （ 7） 便于安裝、調(diào)試和維護(hù)。 XXX 醫(yī)院綜合樓弱電及系統(tǒng)集成工 背景音樂及消防廣播 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 第 11 頁(yè) 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 分析 包括：傳聲增益、語(yǔ)言清晰度、最大升壓級(jí)。 1）傳聲增益 工程業(yè)主也許首先會(huì)問擴(kuò)聲系統(tǒng)能開到多響？用什么技術(shù)參數(shù)來衡量呢？這個(gè)問題在歐美各國(guó)用聲音增益來表達(dá)（ EASE 或其他聲學(xué)設(shè)計(jì)軟件都采用此參數(shù)）。在我國(guó)和原蘇聯(lián)采用傳聲增益來表達(dá)。 擴(kuò)聲系統(tǒng)的傳聲增益（ 或聲音增益 ）受聲反饋因素限制，不能開到揚(yáng)聲器能夠達(dá)到的最大聲壓級(jí)。圖 10 是一個(gè)簡(jiǎn)單的室外擴(kuò)聲系統(tǒng)產(chǎn)生聲反饋的原理圖。 擴(kuò)聲系統(tǒng)的接通時(shí)，逐漸增大系統(tǒng)放大器的增益，當(dāng)增益遞增大到某一位置時(shí)，揚(yáng)聲器放出的部分聲音通過空間傳播回收到話筒輸入端，此時(shí)話筒輸出端產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，其振幅大小等于或大于原輸入信號(hào)的一個(gè)周期或是它的整數(shù)倍時(shí)，這個(gè)過程可以自己維持下去，即不需要外面的輸入信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生輸出，系統(tǒng)進(jìn)入反饋狀態(tài)（產(chǎn)生系統(tǒng)嘯叫）。擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)入嘯叫的臨界狀態(tài)時(shí)，雖然還示聽到刺耳的嘯叫聲，但系統(tǒng)的頻 率特性出現(xiàn)極不規(guī)則的變化，聲音發(fā)生很大畸變。要使系統(tǒng)正常運(yùn)行，系統(tǒng)的增益應(yīng)留有 6dB 的余量，使它遠(yuǎn)離系統(tǒng)嘯叫（系統(tǒng)自激）的臨界狀態(tài)。于是我們可得到傳聲增益的定義為： 傳聲增益：擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到最高可用增益時(shí)（臨界增益減去 6dB 增益余量），在指定的各聽眾位置上測(cè)得的平均聲壓級(jí)與話筒處聲壓級(jí)的 dB 數(shù)差值。 聲音增益：系統(tǒng)打開并增大到最高可用增益時(shí)，在指定的各聽眾位置上測(cè)得的平均聲壓級(jí)（ dB）減去系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)在相同聽眾位置上測(cè)得的平均聲壓級(jí) dB 的差值。 上述兩種定義表達(dá)同一個(gè)聲反饋物理現(xiàn)象，它們的區(qū)別僅在于測(cè)量方法 的不同和表達(dá)方法不同而已。聲音增益的概念明確，容量理解，說明觀眾區(qū)使用擴(kuò)聲系統(tǒng)和不使用擴(kuò)聲系統(tǒng)可獲得提高的聲壓級(jí)數(shù)值。但在實(shí)際測(cè)量中，如果測(cè)量點(diǎn)離原始聲源較遠(yuǎn)，環(huán)境噪聲又較大時(shí)，很難正確測(cè)出系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)聲源到達(dá)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)。傳聲增益表示觀眾區(qū)的平均的平均聲壓級(jí)與話筒處聲聲壓級(jí)的差值（ dB），如果我們知道了話筒處的聲壓，那么馬上就可算出觀眾區(qū)的平均聲壓級(jí)了，例如；通常演講人的嘴巴離話筒 時(shí) ,話筒處的聲壓級(jí)約為 70dB，如果XXX 醫(yī)院綜合樓弱電及系統(tǒng)集成工 背景音樂及消防廣播 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 第 12 頁(yè) 系統(tǒng)的傳聲增益為 6dB，那么可求得觀眾區(qū)的平均聲壓級(jí)為 70dB6dB=64dB,如果還要提高觀眾區(qū)的聲壓級(jí)，則可把話筒靠近講話人的嘴巴，例如把這個(gè)距離從 減小到 (125mm)那么話筒處的聲壓級(jí)可提高到 82dB（距離縮短 4 倍聲壓級(jí)可提高 12dB）此時(shí)觀眾區(qū)的平均聲壓級(jí)也可提高到 76dB，注意：聲音增益是 +dB 數(shù)值；傳聲增益則是 dB 的數(shù)值，實(shí)際能做到最高的傳聲增益為 6Db。 系統(tǒng)最大可用的聲音增益 Gmax 可用下式計(jì)算（請(qǐng)參看圖 10）： Gmax=20lgD020lgDS+20lgD2b (dB) 式中 :D0為講話人到聽眾間的距離，單位為 m； Ds 講話人到話筒間 的距離，單位為 m； D1 為揚(yáng)聲器到話筒的距離， 單位為 m； D2 為揚(yáng)聲器到聽眾之間的距離， 單位為 m； 圖 10 擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲反饋 (A)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 (B)聲反饋（單個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生一串脈沖） 從上式中可得出以下結(jié)論： 聲音增益或傳聲增益不依賴講話人的聲壓級(jí)； 縮短講話人與話筒之間的距離 DS，可有效提高聲音增益； XXX 醫(yī)院綜合樓弱電及系統(tǒng)集成工 背景音樂及消防廣播 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 第 13 頁(yè) 增加話筒和揚(yáng)聲器之間的距離 D1，可增加聲音增益； 利用強(qiáng)指向性和指向性優(yōu)良的揚(yáng)聲器系統(tǒng) 可提高傳聲增益。 圖 11 是沿著指向性揚(yáng)聲器 6dB 方向角設(shè)置一個(gè)全向話筒時(shí)，傳到話筒處的聲壓級(jí)可比全向揚(yáng)聲器減少 6dB，這個(gè)結(jié)果可直接加到系統(tǒng)的聲音增益中。 心形話筒不是可提高更多的聲音增益嗎？在實(shí)際工作過多的依賴指向性話筒和指向性揚(yáng)聲器來提高系統(tǒng)的聲音增益是不明智的，原因是話筒和揚(yáng)聲器的指向特性是隨頻率的變化而變化的，在低頻時(shí)接近無指向性特性。因此大多數(shù)設(shè)計(jì)師利用它們的指向特性可獲得的聲音增益提高不大于 6dB。 室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲音增益除受式（ 4）條件限制和話筒、揚(yáng)聲器指向物性的影響外，還受房間建聲條件。此 外在電聲系統(tǒng)中可采用反饋?zhàn)詣?dòng)抑制器把反射最強(qiáng)烈的頻率和振幅最大的房間共振頻率吸收掉，但是吸收的頻率點(diǎn)不超過 5~6個(gè)點(diǎn)頻。 2）聲音清晰度 聲音清晰度是擴(kuò)聲系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。語(yǔ)言清晰度是評(píng)價(jià)系統(tǒng)可懂度的一種方法。影響語(yǔ)言清晰度的主要因素有： 圖 11 指向性揚(yáng)聲器聲音增益的計(jì)算 XXX 醫(yī)院綜合樓弱電及系統(tǒng)集成工 背景音樂及消防廣播 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 第 14 頁(yè) 聲壓級(jí)與背景噪聲聲壓級(jí)的比率 良好的聲音清晰度要求語(yǔ)言聲壓級(jí)大于背景噪聲聲壓級(jí) 25dB。如果這個(gè)比例在 10～ 15dB 時(shí)，清晰度指標(biāo)會(huì)相應(yīng)降低，但還是在允許范圍。背景噪聲來源于室內(nèi)外的環(huán)境噪聲、 空調(diào)通風(fēng)噪聲和人群發(fā)出的噪聲等。 混響時(shí)間 講話速度中等的人，每秒種可以出 3～ 4個(gè)音節(jié)，因此 秒更短一些的混響時(shí)間，對(duì)語(yǔ)言清晰度的影響不大。 直達(dá)聲與混響時(shí)間的聲能比 混響時(shí)間超過 秒時(shí)，語(yǔ)言清晰度是混響時(shí)間和直達(dá)聲與混響聲聲能比的函數(shù)關(guān)系。如圖 13 所示。 圖 12 輔音清晰度損失與混響時(shí)間和直達(dá)聲與混響聲比率的關(guān)系曲線 1086421 . 51.5. 1 5 . 1 0 .