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中、小型会议厅扬声器布局探讨

中、小型会议厅扬声器布局探讨

 

    最近,笔者出席一个报告会,地点在本市一家大型宾馆内的国际会议厅,该厅是不久前才重新装修并花费近百万元更新了扩声系统,而且据悉是沿海某大城市一间较大的音响工程公司设计施工的。出于职业习惯,我自然特别关心其扩声效果。 

    我被安排坐在第二排中间偏右的座位上。报告开始后,感觉声音清晰度还可以,但报告人声音没有什么明确的方位感,仔细听辨似乎是从右上方而来。我看看厅内天花上安装了十多只吸顶扬声器,没有看到其他扬声器系统。

    利用去会场后面倒水的机会,我乘势坐在右后方座位上。这时,只见报告人在台上慷慨激昂地演讲,而听到的声音却是从我的右边脑后而来,极不自然。于是我站起来向发声声源方向走去,原来在会场后面墙上均匀分布暗装了4只扬声器向前辐射。 

    中途休息时,我又走到会场前面仔细寻找主扩声扬声器的位置,仔细辩听终于发现在台口两侧墙上各暗装了一只(或组)扬声器,但在同样距离听其声音决不比后面扬声器大甚至更小,加上天花吸顶扬声器的声压也比较大,难怪坐在第二排也难辩声源方向。 

    报告会结束以后,我去音控室问调音人员为什么不把前面主扩声扬声器音量调大些,他说前面声音开大了就会啸叫,并说当初音响公司安装调试后交工时就是这样。我无话可说,只能从心底里感叹又是一个遗憾工程!

    笔者上面叙述的情况并不少见。目前在报告厅后面布置指向前方的“辅助”扬声器的现象还比较普遍:有的是布置在后面两角,更有的是像上面所说一字排开布置多只。图1是笔者在某机关大楼报告厅摄得的后方吊装4只“辅助”扬声器的照片(因无广角镜头,只拍出3只)。在会议厅后方这样布置辅助扬声器,不仅使声、像偏离,而且可能会造成声相位混乱和较严重的声干涉,使声场不均匀度和声失真明显增大。 


当前,许多音响工程公司认为,报告厅不像剧场,只要声音能听清楚就行了,至于声、像是否一致无所谓。究其原因,主要是现在中、小型厅堂往往很少做建声设计,装潢公司也大多数缺乏相关建声知识,而不少中、小型音响工程公司更缺少必要的设计、调试能力和手段,于是他们只好利用减小前场主扩声扬声器的声压来防止声反馈啸叫,这样后场得不到足够的声压,于是便在后方增设“辅助”扬声器并给以较大的声压。有些工程设计者则干脆不用主扩声扬声器而只在天花吊顶上均匀安装多只吸顶扬声器,以期提高传声增益。而更有些工程公司出于增加设备总造价以赚取较高利润和施工费的目的,盲目增加辅助扬声器及相应的周边、功放等器材。 

    诚然,报告厅对扩声系统的要求首先是语言清晰度,让听众听清报告内容,但声音的真实感也很重要。真实感主要包含声音的真实度和声、像的一致性两个方面[1]。如果声、像严重偏离,不仅听感极不自然,而且也在一定程度上影响听众集中注意力聆听报告。 

    实际上,如果建声没有严重缺陷,只要对扩声系统进行正确的设计和调试,大多数中、小型会议厅根本无须设置给后场补声的辅助扬声器就完全能达到所需的语言清晰度和厅堂扩声标准(GYJ25-86和GB50371-2006)所要求的声场不均匀度等各项指标。图2是一个 22m×12m×3.6m的报告厅,500Hz混响时间为1.1秒,仅使用一对NEXO PS8扬声器,EASE分析和实测声场不均匀度都在4dB以内,辅音清晰度损失6~9.3,听音评价语言清晰度满意。

    本文根据笔者多年从事会议厅扩声系统的实践,探讨一下如何合理布置中、小型会议厅扬声器以取得较好的声、像一致性。大型会议厅通常和剧场的建筑形式基本相同,这方面已十分成熟,本文不再讨论。

    按照会议形式,会议厅大致可分为报告式会议厅和讨论式会议厅两大类,而两种会议厅现在又常常兼具多种功能(如视频会议、影视、歌厅甚至小型演出等),即所谓多功能厅。

    报告式会议厅 

    目前中、小型报告厅常采用在主席台两边侧墙或台两侧布置主扩声扬声器。这时会场两边的听众会明显感到声像向自己一边偏移。最理想的布置方法是采用单点中央单声道扩声方式[2],在台口上方布置主扩声扬声器。但这样如不另设左、右声道主扬声器,当播放立体声影视或音乐时就完全没有立体感。为此,可将主扬声器相距2~3m安装,正好位于100~150英寸投影屏幕的两侧,而又比台口宽度小得多,就兼顾了听报告时声像可基本上集中在台上而立体声节目仍有一定立体感。由于主扩声扬声器高度较高,可在两侧墙约2m高处安装下拉声像的扬声器,此时前排两边的听众可能会感到声像偏离,必要时可在台口下方均匀布置几只小功率扬声器覆盖前排听众。 

    选择主扩声扬声器时,在保证良好覆盖的前提下尽可能选择Q值高的扬声器。因为由临界距离的公式可知:Dc=0.14   房间常数R随平均吸声系数和房间表面积的增大而增大,因此,如果会议厅进深较大或者混响时间较长,要增加临界距离Dc就必须选择Q值高也就是指向性强的扬声器。这样临界距离大,较远处的直达声比例仍较大,这是既保证语言清晰度而又提高声、像一致性的有效方法。 

      现在有一种由众多小扬声器组成的类似声柱的微阵列扬声器系统,由于组成阵列的扬声器单元很多(有的有近百个单元),因此其垂直辐射角极小,而且声压随距离加倍的衰减也小于6dB,用作中、小型会议厅的主扩声,有助于减小声场不均匀度和提高传声增益,典型产品如Lobo PL系列,R-H的Iconxy和BOSE的MA12等也属于这类产品。但由于扬声器单元很小,低频响应受到一定限制。虽然会议厅以语言为主,也常常要播放音乐或影视,因此必要时可增设低音扬声器系统。



    这种微阵列如果完全垂直安装,其底部一般应和坐着的人耳平齐即1m左右,这样当人站立时仍可在它的垂直覆盖之内;如果增加安装高度,就应有一定下倾角,否则听众就会处于它的垂直覆盖以外,声压和高频特性将大大下降。 

    由于大多数中、小会议厅层高较低,如果在台口中部上方布置扬声器,宜采用小体积扬声器,并请装潢部门积极配合,结合顶部造型在吊顶上设置安装扬声器的凹槽。 

    如果后场听众和扬声器的距离超出临界距离的2~3倍,通常就需要增设辅助扬声器补声以增强直达声,提高后场的语言清晰度,但必须正确选用、布置和调试辅助扬声器系统,在提高语言清晰度的同时尽可能照顾到声、像的一致性。

    辅助扬声器可选用指向性好的小型扬声器,例如小型声柱,其功率小、重放频带不宽而且指向性好,,不易激发混响[3]。作为补声的辅助扬声器一般安装在中场(或适当偏后)的侧墙上指向侧后方,切不可安装在后面向前辐射。在如果会议厅较宽,小功率声柱难以覆盖到中部,可以考虑在中场天花上设置凹槽安装小型辅助扬声器指向后场。 

    不论辅助扬声器和主扩声扬声器之间的距离是否达到了可能使后场听众感到有回声的距离,辅助扬声器都最好加上30~40mS的延时,使主扩声的声音先到达后场听众,以改善声、像一致性。辅助扬声器系统均衡时可将其频带适当压缩。 

    辅助扬声器的声压一定要比主扬声器小。调试时最简便的方法还是通过实际试听,以既提高语言清晰度而声像又不致明显偏移到辅助扬声器方向为准。 

    至于采用吸顶扬声器作为后场补声扬声器,虽也可行,但因其垂直向下辐射而且指向性宽,可能会使其下方听众感到声 像向顶部偏移,因此并不是最理想的。 

    对于有播放环绕声影视功能的报告厅,可在天花吊顶上左、右两主扬声器中间布置中置扬声器,而此扬声器也正好可在报告时作为单点中央单声道语言扩声;由于环绕扬声器要求宽辐射角,因此后场补声的辅助扬声器如果指向性较窄,不一定适合作为环绕扬声器使用。

    讨论式会议厅 

    这种会议厅是圆(或椭圆)桌式,安装多只传声器以供与会者讨论式发言。由于发言方位不固定,现在大多数工程公司采用在会议厅四周布置扬声器或采用在天花吊顶上方安装吸顶扬声器,以期形成一个无明显方向感的较均匀声场。

    这样的扬声器布局显然达不到声、像的一致性,特别是当四周扬声器指向自己一边、或者是吸顶扬声器位于与会者后侧时,会明显存在声音从脑后而来的不自然听感,而且由于扬声器辐射方向往往在一定程度上指向传声器拾声方向,易产生声反馈啸叫,影响传声增益,有时不得不采用“扬声器跟踪控制”技术将发言传声器附近的扬声器音量减小或关断,增加了系统复杂性和成本。 

    讨论式会议厅较好的扬声器布置方法是在会议桌中部安装全向扬声器或多只小型扬声器指向会议桌周围各代表,这样虽不能做到声、像完全一致,但至少不会造成完全背离的现象, 而且由于扬声器在传声器后方,对提高传声增益十分有利。APEC 2001上海会议时,圆桌会议的主会场就采用在会议桌中间花坛里隐蔽安装数只小型扬声器来作为主扩声[4]。笔者曾用两只品质较好的公共广播系统用柱形室外全向扬声器放在椭圆跑道形会议桌中部做主扩声,经频率均衡后效果很满意,但其外观在室内和装潢并不十分协调,于是不得不将其设法隐蔽在盆花之间。



    如果会议桌外有旁听席,必要时可在两侧墙上安装小型声柱等垂直指向角小的扬声器指向对边旁听席,可取得比较自然的声音效果。 

    还有一种用于接见来宾座谈的接待厅,一般中部是主宾和来宾两个席位,两侧各有一排听众席。对这种接待厅,在主宾和来宾席两侧布置前面所说的微阵列扬声器系统指向两侧听众席就很适合。