瑞鑫聲學*簡析體育場館擴聲噪音問題？

時間：2020-01-05

瑞鑫聲學*簡析體育場館擴聲噪音問題？

體育場館中，為體育活動和群眾集會服務的擴聲系統(tǒng)只是諸多設(shè)備系統(tǒng)的一個必要配套項目。擴聲系統(tǒng)的建設(shè)應力求達到服務區(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)約投資。隨著技術(shù)水平和設(shè)備性能的提高，擴聲系統(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；可以是進口設(shè)備，也可以是國產(chǎn)設(shè)備。達到良好的聽聞條件是組成擴聲系統(tǒng)的前提和歸宿。為此，必須理解體育場館內(nèi)特殊的聲學條件，以便在擴聲系統(tǒng)設(shè)計中應注意的問題。

一、在混響時間較長的體育館擴聲系統(tǒng)設(shè)計中應注意的問題：

近年設(shè)計的一些大型體育館的容積很大，數(shù)萬立方米到10多萬立方米的體育館已不是個別現(xiàn)象。有的達30多萬立方米（相當每座容積在30立方米以上）。這是聲學設(shè)計不希望的，但又往往無法改變。在這種大體積的體育館中，擴聲系統(tǒng)面臨混響時間長，以及容易產(chǎn)生長延時的強反射聲學問題。顯然，這是可能影響擴聲清晰的重要因素。在爭取盡可能降低館內(nèi)混響時間的同時，擴聲設(shè)計應合理布置揚聲器系統(tǒng)并控制場聲器的指向性特性，把主要擴聲直達聲投向服務區(qū)和觀眾席，以其達到良好的直達聲能與混響聲能之比，并盡可能控制強反射聲，改善擴聲清晰度。曾有過用分散式布置揚聲器系統(tǒng)，控制場聲器系統(tǒng)的中頻指向性因素（10左右），較好地解決了體積為30多萬立方米，混響時間長達3-3.5g特大型體育館中的擴聲清晰問題。在設(shè)計過程中，曾試圖應用業(yè)內(nèi)熟知的計算輔音清晰度損失的方法估算語言清晰度，但在如何處理多聲源及建聲條件對混響聲能的影響問題上難以定量處理，也就只作為了定性指導。實踐證明，控制揚聲器系統(tǒng)的指向性，尤其是對語言清晰影響大的中高頻指向性，并合理布置，以達到良好的直達（近次）聲能與混響聲能比，在混響時間較長的體育館擴聲系統(tǒng)設(shè)計中是個重要的問題。

二、長延時，高強度反射聲干擾對體育館擴聲系統(tǒng)設(shè)計的影響：

在體育場中，無論是采用集中式或分散式擴聲系統(tǒng)，都可能出現(xiàn)長延時、高強度的反射聲干擾，尤其是使用集中式揚聲器擴聲系統(tǒng)，看臺上觀眾較少時，反射聲干擾較為嚴重。顯然這是不可能從根本上*的缺陷，。在以往建設(shè)的體育場擴聲系統(tǒng)中，幾乎無一例外地存在這個問題，但這也不完全*上述聲缺陷。好在這種缺陷在看臺會滿觀眾時基本消失，且當看臺人少時多為不是重要的活動或體育賽事。這大概也是這些擴聲系統(tǒng)長期使用又沒有嚴重不良反應的原因。

三、場內(nèi)信噪比對體育館擴聲系統(tǒng)設(shè)計的要求：

聲館內(nèi)觀從噪聲較高即使并非全場歡呼鼓掌，觀眾噪聲也可達到80dB左右，全場鼓掌時，可達90dB以上。擴聲系統(tǒng)能達到的較大聲壓級應與些相適應，即在正常觀眾超聲級時，場內(nèi)信噪比仍然滿足擴聲語言聽清的要求。標準JGJ/T131-2000中規(guī)定的較大聲壓級即是基于上述及其實現(xiàn)可能性的考慮而確定的數(shù)值。為了適應體育場館內(nèi)噪聲變化，有的擴聲系統(tǒng)在場內(nèi)設(shè)置背景噪聲拾取傳院器，根據(jù)場內(nèi)噪聲級高低，手動或自動調(diào)節(jié)擴聲系統(tǒng)的增益，以便在較大聲壓級限制之下達到合適的信噪比。這對不受聲反饋制約的“廣播系”是可行的。系統(tǒng)較大增益受電聲反饋制約的擴聲系統(tǒng)，只能提高聲源聲壓級來改善信噪比，當然，系統(tǒng)的動態(tài)范圍必須滿足高聲源聲壓級的需要。有的擴聲系統(tǒng)中設(shè)信號處理器，提高對語言清晰度有貢獻大頻段的聲能比例，以便在背景噪聲較高時，不增加總功率，提高對語方清晰度較有貢獻的頻段的信噪比，改善擴聲清晰度。

四、關(guān)于傳聲增益；
大多數(shù)體育場館：的現(xiàn)場主擴聲器設(shè)在**臺和裁判席附近，其揚聲覆蓋與一般觀眾席（或場地）設(shè)有明顯的不同，即擴聲揚聲器系統(tǒng)在觀眾席與主擴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。在實際工程中，使用心型指向性聲器，聲揚頻率特性沒有明顯的起伏和峰指，認為系統(tǒng)在臨界增益下6dB穩(wěn)定，則其傳聲增益決定于聲場的峰指因子，一般為-10dB。因此JGJ/T-131-2000規(guī)定一級指標的傳聲增益不小于-10dB。在這種條件下，擴聲傳聲器一般距主擴聲揚聲器較遠，混響聲能或強反射聲對聲反饋起主要作用，因而提高擴聲傳聲器的指向性因數(shù)對改善傳聲增益顯得尤為重要。主傳聲器點的覆蓋聲場特性可單獨調(diào)整的體育場館，其擴聲傳聲增益控制與一般廳堂擴聲類同。

五、集中揚聲器系統(tǒng)的高頻聲衰減問題：

體育聲中，集中揚聲器系統(tǒng)的服務距離長達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，可達數(shù)分貝到數(shù)十分貝，從擴聲工程的角度上講已不可忽略。如果太強調(diào)遠區(qū)（如100m以上）聲場高頻平直的特性，必然造成揚聲器系統(tǒng)高頻負荷太大。因此，在**遠區(qū)聲場頻響4KHz以下基本平直的前提下，允許其較高頻段響應合理自然下降。國家標準有關(guān)戶外傳播的衰減的計算，可供設(shè)計的應用。

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

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