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摘要:本文就现代体育场馆扩声系统设计中需要考虑和注意一些基本问题进行简单讨论,探然后结合本人从事过的实际案例,介绍体育场馆的扩声设计的思路与方法,以期为以后体育场馆扩声设计提供参考。
关键词:音响功率;灵敏度;覆盖角;最大声压级;声场不均匀度;系统噪声
【中图分类号】TS943.2
1. 前言
体育场馆经常性的使用是体育比赛和群众集会,因而对扩声系统的基本要求是,首先要保证语言扩声的清晰度,这看似简单,但是在实施中要能真正满足体育场馆观众坐席(或者大部分观众坐席)具有良好的听闻并非易事。体育场馆的使用如果有大型运动会的开幕式、闭幕式或者大型高水平文艺演出,这时扩声系统配以高质量的“流动系统”与原有的固定“固定”安装系统联合使用,不仅效果好,而且比较经济。
2. 体育场馆声学特性
3. 扬声器系统的布局
扬声器的布局基本上有两种方式,即分散式和集中式。对于容积较大的体育场馆扬声器系统也可以采用分散式和集中式相结合的方式。实施中采用何种方式要依据具体环境(或条件)而定,只要涉及得当两种方式均可以大道良好的声场特性,两种方式的优略性比较如下:
1) 分散式布局
扬声器系统单元特性容易满足,亦即相对要求较低可选择范围大。扬声器易进行分区控制。扬声器距观众席较近,大幅提升语言的清晰度。声场到达观众席的时间顺序不易控制,可能存在多声源声场的干涉。扬声器(或音箱)使用的数量较多相应的管线也较多。
2) 集中式布局
集中式布局与分散式布局相比较其优劣恰好相反,由于近代扬声器系统的进步现代体育场馆广泛采用集中式布局。集中式布局扩声声场的声干涉较小,有利于提高语言的清晰度。
一般来说,集中式比分散式声场的“外溢”大,大约高出15dB左右。
4.工程实例
4.1工程概况
随州滨湖体育场建筑面积24838㎡,为综合性小型乙级体育场,可容纳两万人同时参观比赛。其功能以举办地区性和全国单项比赛为主,同时可以承担重大体育赛事、群众性体育运动、大型商务会展、大型演艺活动等。随州滨湖体育场采用钢筋混凝土框架结构,罩棚采用轻钢结构,建筑最高21米。主体结构为地下一层,地上三层。设机动车停车泊位500个。随州滨湖体育场建成后,将对市民开放,为市民提供大型的休闲和健身场所,体育场效果如图4-1。
4.2体育场扩声系统设计
4.2.1設计指标
根据项目概况的分析,该体育场适用中华人民共和国建设部《体育建筑设计规范》JGJ31-2003中的乙级标准以及中华人民共和国国家体委《公共体育场建设等级标准》乙级标准,故设计指标参考表2-1中的三级指标:
1)最大声压级:≥90dB (稳态准峰值声压级)
2)声场不均匀度:频率为1000~4000Hz时,大部分区域不均匀度不大于:10dB
3)系统噪声:扩声系统不产生明显可察觉的噪声干扰(如交流噪声等)
4.2.2系统构成
本系统由音源、调音、信号处理、功率放大、扬声器五部分组成。
4.2.3扩声方式
根据本体育场的建筑特点,采用集中式分散式相结合的扩声方式,采用强指向性的线性阵列音箱技术,比赛场地扩声采用集中式,观众席扩声采用分散式,在达到设计指标的基础上,能有效地提高语言清晰度和音乐丰满度,并最大限度的减小扩声系统对体育场周围的声干扰。
4.2.4声场布置
根据本体育场的建筑特点,比赛场地的扩声采用3组线性阵列音箱组均匀分布吊挂在顶棚马道上,观众席采用36组紧凑型阵列音箱均匀分布在体育场的围墙上,利用线性阵列音箱的宽水平角度窄垂直角度的强指向特性,使声音能量均匀投射到比赛场地和观众席,对体育场周围环境的声干扰减少到最低,比赛场地扬声器平剖面布置分别如图4-1、4-2所示。
4.2.5音响指标
1)比赛场地扩声音箱采用3组线性阵列音箱均匀分布吊挂在顶棚马道上,每组由4只
线性阵列音箱组成,采用外置分频独立定组功放模式:
(a)水平覆盖角90°,垂直覆盖角为:3只5°覆盖中远场,一只15°覆盖近场。
单只音箱指标:
功率: 低频:450W;高频:180W 灵敏度:低频:98dB;高频:110dB。
(b)水平覆盖角90°,垂直覆盖角为:3只5°覆盖中远场,一只15°覆盖近场。
单只音箱指标:
功率: 低频:450W;高频:180W 灵敏度:低频:98dB;高频:110dB。
2)观众席采用36组紧凑型阵列音箱均匀分布在体育场的围墙上:采用内置分频独立定压功放模式:功率:100V/200W; 灵敏度:99dB; 覆盖角:水平:100 垂直:15-60(可调)。
4.2.6 声场模拟
按照施工图纸中音响的布置,其比赛场地及观众席声场辐射图分别如图4-3、4-4所示,从模拟结果可以看到施工图纸中音响的布置完全能够满足相关标准规范的技术指标。
5.小结
本文先从国家相关标准规范的角度对体育场的扩声系统设计进行简单的介绍,然后通过本人设计的随州滨湖体育场进行详细而系统的分析,希望能给以后类似体育场馆的设计提供参考。
参考文献:
[1] 民用建筑电气设计规范 JGJ 16-2008,中华人民共和国建设部,2008.
[2] 全国民用建筑工程设计技术措施(2009年版),中国建筑标准设计研究院,2009.
[3] 体育建筑设计规范JGJ31-2003,中华人民共和国建设部,2003.
[4] 公共体育场建设等级标准 ,中华人民共和国建设部,2009.
[5] 体育馆声学设计及测量规程 ,JGJ/T131-2000,中华人民共和国建设部,2000.
[6] 体育场场馆扩声系统分析,刘涛,智能建筑与城市信息,2005年11期.
[7] 合肥体育场扩声系统解决方案,郎军,音响技术,2007年02期.
关键词:音响功率;灵敏度;覆盖角;最大声压级;声场不均匀度;系统噪声
【中图分类号】TS943.2
1. 前言
体育场馆经常性的使用是体育比赛和群众集会,因而对扩声系统的基本要求是,首先要保证语言扩声的清晰度,这看似简单,但是在实施中要能真正满足体育场馆观众坐席(或者大部分观众坐席)具有良好的听闻并非易事。体育场馆的使用如果有大型运动会的开幕式、闭幕式或者大型高水平文艺演出,这时扩声系统配以高质量的“流动系统”与原有的固定“固定”安装系统联合使用,不仅效果好,而且比较经济。
2. 体育场馆声学特性
3. 扬声器系统的布局
扬声器的布局基本上有两种方式,即分散式和集中式。对于容积较大的体育场馆扬声器系统也可以采用分散式和集中式相结合的方式。实施中采用何种方式要依据具体环境(或条件)而定,只要涉及得当两种方式均可以大道良好的声场特性,两种方式的优略性比较如下:
1) 分散式布局
扬声器系统单元特性容易满足,亦即相对要求较低可选择范围大。扬声器易进行分区控制。扬声器距观众席较近,大幅提升语言的清晰度。声场到达观众席的时间顺序不易控制,可能存在多声源声场的干涉。扬声器(或音箱)使用的数量较多相应的管线也较多。
2) 集中式布局
集中式布局与分散式布局相比较其优劣恰好相反,由于近代扬声器系统的进步现代体育场馆广泛采用集中式布局。集中式布局扩声声场的声干涉较小,有利于提高语言的清晰度。
一般来说,集中式比分散式声场的“外溢”大,大约高出15dB左右。
4.工程实例
4.1工程概况
随州滨湖体育场建筑面积24838㎡,为综合性小型乙级体育场,可容纳两万人同时参观比赛。其功能以举办地区性和全国单项比赛为主,同时可以承担重大体育赛事、群众性体育运动、大型商务会展、大型演艺活动等。随州滨湖体育场采用钢筋混凝土框架结构,罩棚采用轻钢结构,建筑最高21米。主体结构为地下一层,地上三层。设机动车停车泊位500个。随州滨湖体育场建成后,将对市民开放,为市民提供大型的休闲和健身场所,体育场效果如图4-1。
4.2体育场扩声系统设计
4.2.1設计指标
根据项目概况的分析,该体育场适用中华人民共和国建设部《体育建筑设计规范》JGJ31-2003中的乙级标准以及中华人民共和国国家体委《公共体育场建设等级标准》乙级标准,故设计指标参考表2-1中的三级指标:
1)最大声压级:≥90dB (稳态准峰值声压级)
2)声场不均匀度:频率为1000~4000Hz时,大部分区域不均匀度不大于:10dB
3)系统噪声:扩声系统不产生明显可察觉的噪声干扰(如交流噪声等)
4.2.2系统构成
本系统由音源、调音、信号处理、功率放大、扬声器五部分组成。
4.2.3扩声方式
根据本体育场的建筑特点,采用集中式分散式相结合的扩声方式,采用强指向性的线性阵列音箱技术,比赛场地扩声采用集中式,观众席扩声采用分散式,在达到设计指标的基础上,能有效地提高语言清晰度和音乐丰满度,并最大限度的减小扩声系统对体育场周围的声干扰。
4.2.4声场布置
根据本体育场的建筑特点,比赛场地的扩声采用3组线性阵列音箱组均匀分布吊挂在顶棚马道上,观众席采用36组紧凑型阵列音箱均匀分布在体育场的围墙上,利用线性阵列音箱的宽水平角度窄垂直角度的强指向特性,使声音能量均匀投射到比赛场地和观众席,对体育场周围环境的声干扰减少到最低,比赛场地扬声器平剖面布置分别如图4-1、4-2所示。
4.2.5音响指标
1)比赛场地扩声音箱采用3组线性阵列音箱均匀分布吊挂在顶棚马道上,每组由4只
线性阵列音箱组成,采用外置分频独立定组功放模式:
(a)水平覆盖角90°,垂直覆盖角为:3只5°覆盖中远场,一只15°覆盖近场。
单只音箱指标:
功率: 低频:450W;高频:180W 灵敏度:低频:98dB;高频:110dB。
(b)水平覆盖角90°,垂直覆盖角为:3只5°覆盖中远场,一只15°覆盖近场。
单只音箱指标:
功率: 低频:450W;高频:180W 灵敏度:低频:98dB;高频:110dB。
2)观众席采用36组紧凑型阵列音箱均匀分布在体育场的围墙上:采用内置分频独立定压功放模式:功率:100V/200W; 灵敏度:99dB; 覆盖角:水平:100 垂直:15-60(可调)。
4.2.6 声场模拟
按照施工图纸中音响的布置,其比赛场地及观众席声场辐射图分别如图4-3、4-4所示,从模拟结果可以看到施工图纸中音响的布置完全能够满足相关标准规范的技术指标。
5.小结
本文先从国家相关标准规范的角度对体育场的扩声系统设计进行简单的介绍,然后通过本人设计的随州滨湖体育场进行详细而系统的分析,希望能给以后类似体育场馆的设计提供参考。
参考文献:
[1] 民用建筑电气设计规范 JGJ 16-2008,中华人民共和国建设部,2008.
[2] 全国民用建筑工程设计技术措施(2009年版),中国建筑标准设计研究院,2009.
[3] 体育建筑设计规范JGJ31-2003,中华人民共和国建设部,2003.
[4] 公共体育场建设等级标准 ,中华人民共和国建设部,2009.
[5] 体育馆声学设计及测量规程 ,JGJ/T131-2000,中华人民共和国建设部,2000.
[6] 体育场场馆扩声系统分析,刘涛,智能建筑与城市信息,2005年11期.
[7] 合肥体育场扩声系统解决方案,郎军,音响技术,2007年02期.