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摘 要:本文通过对室外扩声特点,并根据室外声场的一般规律和现场情况,科学、合理地进行扩声系统设计。
关键词:声场;地面掠射吸收;再现声音;音箱的指响因素
广场型节目是电视观众喜爱的节目,而室外扩声是电视录音和音响工作人员经常会遇到的问题。这里所指的室外的概念,即包括了空间完全开放也包括空间半开放的场所。室外扩声的关键是要充分了解室外声场的特点,并根据室外声场的一般规律和现场情况,科学、合理的进行扩声系统设计。
声场是声音在传播媒质中的一种情况。声场(SOUNDFIEID)就是有声波存在地区域或空间,有声音的地方就一定有声场存在,声场随声音的产生而产生,消失而消失。影响任何一个声源的因素有三个方面,即声源所处的声环境、声源的位置和声源的声学特征。室外声场于室内声场最大的不同就是声源所处的环境差异很大,故室外声场设计要根据室外声学的特点,合理选用和布置扬声器系统,并充分利用各种声音信号处理设备对音色进行必要的美化和补偿,以确保扩声音质。
室外声场与室内声场在声音传播方面有很大不同,我们一般把各种外声场都归纳入自由声场范围,如开阔的、周围无任何建筑物的空旷场地、野外及露天体育场等。室外扩声除了受其独特的声学环境外,各种外界声音干扰、复杂气象环境以及周围建筑物的影响也非常大,所以室外声学设计要综合考虑各方面的因素,否则就会导致声音效果不理想,室外扩声要注意的几个问题。
一、减少地面掠射吸收
所谓声音的掠射吸收是指声波沿某个粗糙平面传播时,声能被粗糙表面大量吸收的现象。掠射吸收的大量存在,会增加声波在传播中的衰减,导致声音不能传的很远,严重影响扩声效果。根据室外声学理论,当声音与地面夹角小于30度时如果地面为松软地面,这个声音将大部分被地面吸收,无法将声能送到理想的预期地点,这种吸收实际上就是掠射吸收。这个理论告诉我们,在室外扩声时,如果我们让音箱发出的声音与地面夹角小于30度,音箱的声音就不能打得很远,所以,在室外布置音箱时要格外注意掠射吸收的影响,最后的方法是将音响吊挂或支起来,不要将音响直接放在地上,以尽可能避免音箱与地面夹角小于30度的情况发生,使音箱发出的声音能够充分送到听众中去。
二、注意周围声环境影响
进行户外扩声时,遇到周围是绝对空旷的场地的情况是不多见的,大多数的扩声都会有这样或那样可能对声音产生影响的物体。例如:建筑物、广告牌、场地围栏都会影响声音再现,所以,音响师在进入现场时要仔细观察周围的声学环境,如果扩声周围有高大建筑物和较大声音反射体时,要格外注意对再现声音的影响,充分考虑它们的各种反射问题,以更好的发挥和利用用声反射,减少反射有可能产生的不良后果。
三、天气和气象因素的影响
室外扩声是在露天条件下进行的,这就决定了室外扩声要受天气和气象因素等影响。天气不仅会影响音响设备的性能,更主要的是影响空气的密度、湿度和温度,而空气的各种变化又会直接影响声音在空气中的传播。由于室外不同空气层面的声音传播速度不同,当声波与空气层面存在一定角度时,就会出现声音的折射和全反射现象。晚上地面温度低、高空温度高,地面的声音传播速度较高空慢,声音打到天空后将向地面方向折射和全反射,所以,晚上声音传较远就是这个道理:而在白天正好相反,声音向高空折射,声音传播距离要短一些。由此可见,晚上进行扩声的响度要比白天略高,效果也要好些。
除了气温因素,还要考虑室外扩声注意风向对声音的影响,声音传还有一个特性就是,顺风传得远,逆风传得近。
四、有效克服外界干扰声
室内扩声由于有墙面和顶面与外界隔音,外界各种干扰声不大可能对其产生干扰和影响。室外扩声则不然,既没有与外界环境的各种隔音措施,同时还存在着大量的交通噪声和其他各种环境干扰声,如果在扩声中不注意这些干扰声问题,就会影响再现声音质量。
五、合理选用扬声器系统
室外使用扬声器要有很好的耐不良环境的能力,如抗晒、防水防潮、耐热耐寒等,保证在任何条件下扬声器都能够正常放音。室外扩声场地一般比较大,扬声器应具良好的声音远射能力,否则音箱不可能将声音送到较远的区域,是声音全面覆盖。随着现代声学和电声技术的发展,音响的远射能力越来越好,目前,音箱已经从以下三个方面着手解决远射问题。
(一)减少了声音在传播时的衰减梯度。现代音箱发出的声波波阵面已经不再是球面型,而是介于球面波和平面波之间的曲面形波阵面,距离增加很多,声压级衰减也很少。
(二)充分提高了音箱的指向性因数(Q值)。扬声器的指向性因数是表示音箱远射能力的指标,扬声器的指向性因数越大声音打得就越远。
(三)采用柱面播音箱。最典型的柱面波音箱就是音柱,音柱是将一定数量的直射式扬声器,按一定的结构排列装在一个柱状箱体中。由于垂直排列的扬声器之间距离很小,所以它们之间的声音会形成声干涉,垂直方向声音干涉的结果就是使得音柱的垂直指向变得很小,而水平方向由于没有干涉,故指向角依然如故。
六、确保再现声音音色
扩声的目的不仅在于让听众听到声音,还应该让人们听到高质量的声音,室外扩声即要保量又要保质。在室外扩声的声环境有很多共同点,因此,室外扩声是有一定规律可循的。一般可以从以下三个方面考虑音色的处理问题。
(一)要适当给传声器拾取声音加一些混响,以避免声音发干的现象。因为室外的自然混响时间接近零,过短的混响时间必然会使声音听起来不够浑厚,尤其是播放经过传声器拾取的声音更是如此。解决这这个问题就是用效果器给声音信号加些混响效果,使声音变得圆滑。
(二)对于远距离放音或广场扩声,要适当提升高频成分。声音在空气中传播时,高频吸收多,低频吸收少,声音传播距离短时,听起来变化并不明显。但是,室外扩声时,声音的传播都较长,高音传播损失会比较大,这就要求对高音进行补偿,以免影响声音的清澈度。
(三)可以根据人耳主观听音结果频率均衡器。在室外,直达声占主要成分,反射声占次要成分,观众听到的声音好坏主要取决于扬声器系统的放送音质,而不是声环境,在扬声器频率响应比较理想的情况下,不需要用粉红噪声-频谱分析仪就可以将频率均衡器调整好。如果音响师了解扬声器的频率响应特点,在调音时就可以有针对性地对声音进行适当调整,以使再现声音在频率方面均衡和谐。除了要保证放送声音的频率响应曲线平坦外,均衡器还有一个很重要的功能,就是衰减反馈频率,以尽可能抑制声反馈啸叫的发生。
室外扩声是一种常见的扩声方式,从电视发展趋势看,今后的大型室外扩声将会越来越多。近年来,国内外很多著名的大型演出都是在室外进行的,所以我们要掌握室外扩声规律,以更好地满足电视转播时现场观众在室外获得最佳听音的享受需求。
关键词:声场;地面掠射吸收;再现声音;音箱的指响因素
广场型节目是电视观众喜爱的节目,而室外扩声是电视录音和音响工作人员经常会遇到的问题。这里所指的室外的概念,即包括了空间完全开放也包括空间半开放的场所。室外扩声的关键是要充分了解室外声场的特点,并根据室外声场的一般规律和现场情况,科学、合理的进行扩声系统设计。
声场是声音在传播媒质中的一种情况。声场(SOUNDFIEID)就是有声波存在地区域或空间,有声音的地方就一定有声场存在,声场随声音的产生而产生,消失而消失。影响任何一个声源的因素有三个方面,即声源所处的声环境、声源的位置和声源的声学特征。室外声场于室内声场最大的不同就是声源所处的环境差异很大,故室外声场设计要根据室外声学的特点,合理选用和布置扬声器系统,并充分利用各种声音信号处理设备对音色进行必要的美化和补偿,以确保扩声音质。
室外声场与室内声场在声音传播方面有很大不同,我们一般把各种外声场都归纳入自由声场范围,如开阔的、周围无任何建筑物的空旷场地、野外及露天体育场等。室外扩声除了受其独特的声学环境外,各种外界声音干扰、复杂气象环境以及周围建筑物的影响也非常大,所以室外声学设计要综合考虑各方面的因素,否则就会导致声音效果不理想,室外扩声要注意的几个问题。
一、减少地面掠射吸收
所谓声音的掠射吸收是指声波沿某个粗糙平面传播时,声能被粗糙表面大量吸收的现象。掠射吸收的大量存在,会增加声波在传播中的衰减,导致声音不能传的很远,严重影响扩声效果。根据室外声学理论,当声音与地面夹角小于30度时如果地面为松软地面,这个声音将大部分被地面吸收,无法将声能送到理想的预期地点,这种吸收实际上就是掠射吸收。这个理论告诉我们,在室外扩声时,如果我们让音箱发出的声音与地面夹角小于30度,音箱的声音就不能打得很远,所以,在室外布置音箱时要格外注意掠射吸收的影响,最后的方法是将音响吊挂或支起来,不要将音响直接放在地上,以尽可能避免音箱与地面夹角小于30度的情况发生,使音箱发出的声音能够充分送到听众中去。
二、注意周围声环境影响
进行户外扩声时,遇到周围是绝对空旷的场地的情况是不多见的,大多数的扩声都会有这样或那样可能对声音产生影响的物体。例如:建筑物、广告牌、场地围栏都会影响声音再现,所以,音响师在进入现场时要仔细观察周围的声学环境,如果扩声周围有高大建筑物和较大声音反射体时,要格外注意对再现声音的影响,充分考虑它们的各种反射问题,以更好的发挥和利用用声反射,减少反射有可能产生的不良后果。
三、天气和气象因素的影响
室外扩声是在露天条件下进行的,这就决定了室外扩声要受天气和气象因素等影响。天气不仅会影响音响设备的性能,更主要的是影响空气的密度、湿度和温度,而空气的各种变化又会直接影响声音在空气中的传播。由于室外不同空气层面的声音传播速度不同,当声波与空气层面存在一定角度时,就会出现声音的折射和全反射现象。晚上地面温度低、高空温度高,地面的声音传播速度较高空慢,声音打到天空后将向地面方向折射和全反射,所以,晚上声音传较远就是这个道理:而在白天正好相反,声音向高空折射,声音传播距离要短一些。由此可见,晚上进行扩声的响度要比白天略高,效果也要好些。
除了气温因素,还要考虑室外扩声注意风向对声音的影响,声音传还有一个特性就是,顺风传得远,逆风传得近。
四、有效克服外界干扰声
室内扩声由于有墙面和顶面与外界隔音,外界各种干扰声不大可能对其产生干扰和影响。室外扩声则不然,既没有与外界环境的各种隔音措施,同时还存在着大量的交通噪声和其他各种环境干扰声,如果在扩声中不注意这些干扰声问题,就会影响再现声音质量。
五、合理选用扬声器系统
室外使用扬声器要有很好的耐不良环境的能力,如抗晒、防水防潮、耐热耐寒等,保证在任何条件下扬声器都能够正常放音。室外扩声场地一般比较大,扬声器应具良好的声音远射能力,否则音箱不可能将声音送到较远的区域,是声音全面覆盖。随着现代声学和电声技术的发展,音响的远射能力越来越好,目前,音箱已经从以下三个方面着手解决远射问题。
(一)减少了声音在传播时的衰减梯度。现代音箱发出的声波波阵面已经不再是球面型,而是介于球面波和平面波之间的曲面形波阵面,距离增加很多,声压级衰减也很少。
(二)充分提高了音箱的指向性因数(Q值)。扬声器的指向性因数是表示音箱远射能力的指标,扬声器的指向性因数越大声音打得就越远。
(三)采用柱面播音箱。最典型的柱面波音箱就是音柱,音柱是将一定数量的直射式扬声器,按一定的结构排列装在一个柱状箱体中。由于垂直排列的扬声器之间距离很小,所以它们之间的声音会形成声干涉,垂直方向声音干涉的结果就是使得音柱的垂直指向变得很小,而水平方向由于没有干涉,故指向角依然如故。
六、确保再现声音音色
扩声的目的不仅在于让听众听到声音,还应该让人们听到高质量的声音,室外扩声即要保量又要保质。在室外扩声的声环境有很多共同点,因此,室外扩声是有一定规律可循的。一般可以从以下三个方面考虑音色的处理问题。
(一)要适当给传声器拾取声音加一些混响,以避免声音发干的现象。因为室外的自然混响时间接近零,过短的混响时间必然会使声音听起来不够浑厚,尤其是播放经过传声器拾取的声音更是如此。解决这这个问题就是用效果器给声音信号加些混响效果,使声音变得圆滑。
(二)对于远距离放音或广场扩声,要适当提升高频成分。声音在空气中传播时,高频吸收多,低频吸收少,声音传播距离短时,听起来变化并不明显。但是,室外扩声时,声音的传播都较长,高音传播损失会比较大,这就要求对高音进行补偿,以免影响声音的清澈度。
(三)可以根据人耳主观听音结果频率均衡器。在室外,直达声占主要成分,反射声占次要成分,观众听到的声音好坏主要取决于扬声器系统的放送音质,而不是声环境,在扬声器频率响应比较理想的情况下,不需要用粉红噪声-频谱分析仪就可以将频率均衡器调整好。如果音响师了解扬声器的频率响应特点,在调音时就可以有针对性地对声音进行适当调整,以使再现声音在频率方面均衡和谐。除了要保证放送声音的频率响应曲线平坦外,均衡器还有一个很重要的功能,就是衰减反馈频率,以尽可能抑制声反馈啸叫的发生。
室外扩声是一种常见的扩声方式,从电视发展趋势看,今后的大型室外扩声将会越来越多。近年来,国内外很多著名的大型演出都是在室外进行的,所以我们要掌握室外扩声规律,以更好地满足电视转播时现场观众在室外获得最佳听音的享受需求。