建筑物中公共廣播系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的問題
來源:中國數(shù)字音視網(wǎng) 作者:marie 編輯:數(shù)字音視工程 2010-05-05 00:00:00 加入收藏
隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平不斷提高,對物質(zhì)文化生活的需求也日益提高,公共廣播系統(tǒng)作為建筑物中較高層次的電氣設(shè)計也逐漸增多了。但是,由于公共廣播系統(tǒng)涉及建筑聲學(xué)、建筑電氣、消防等多種學(xué)科,有的設(shè)計人員在設(shè)計中往往不能合理地把握,有時甚至在設(shè)計中出現(xiàn)錯誤。筆者針對設(shè)計中出現(xiàn)的一些問題,提出解決意見,僅供參考,望批評和指正。
1、公共廣播系統(tǒng)設(shè)計的根本問題是聲學(xué)問題
公共廣播系統(tǒng)屬于應(yīng)用聲學(xué)的范疇,就室內(nèi)擴聲而言,人們通過建聲、電聲設(shè)計來控制和改善房間的音質(zhì)。公共廣播系統(tǒng)擴聲設(shè)備主要由音源設(shè)備、混音器、功率放次器、樓層選擇器、揚聲器等幾部分組成。在較長一段時間,不少人把傳聲器一混音器一揚聲器這樣一套擴聲系統(tǒng)設(shè)備混同于擴聲系統(tǒng),又把選配這套器材當(dāng)作擴聲系統(tǒng)設(shè)計,這是很不全面的。公共廣播擴聲系統(tǒng)包括:聲源至傳聲器所處的聲學(xué)環(huán)境、傳聲器至揚聲器這套擴聲設(shè)備,以及揚聲器和聽眾區(qū)的聲學(xué)環(huán)境(聲場)這三部分。其基本點是聲源與最后擴聲用的揚聲器同處于
一個聲場之內(nèi)。在公共廣播系統(tǒng)設(shè)計中,有人往往忽視這一點,所以會出現(xiàn)一些問題。針對這些,筆者根據(jù)自己在工程實際設(shè)計、調(diào)試工作中的實踐,提出幾個在設(shè)計中應(yīng)注意的問題。
2、公共廣播系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的問題
2.1揚聲器在室內(nèi)的布置
設(shè)計擴聲用揚聲器系統(tǒng)時,首先應(yīng)考慮擴聲聲場,即對擴聲的房間的聲學(xué)特性要有充分的把握,并研究應(yīng)該采用什么性能的揚聲器,應(yīng)該怎樣布置才能使效果最好。由于情況不同,有時只根據(jù)揚聲器的性能和布置方法,很難獲得良好的擴聲效果。例如,在沒有經(jīng)過聲學(xué)處理的體育館,聲音被擴大后,由于混響嚴(yán)重而得不到清晰的聲音,并且對于回聲、顫動回聲等特殊反射聲,只靠擴聲設(shè)備是很難予以消除的。因此,房間的聲學(xué)特性不好,就得不到良好的擴聲效果。而聲學(xué)特性良好,但布置方法不好,同樣也得不到良好的擴聲效果。
揚聲器的布置設(shè)計應(yīng)當(dāng)適應(yīng)房間的形狀、大小、混響時間,以及使用目的,可以按以下幾點來考慮決定:①室內(nèi)各處的聲壓分布應(yīng)當(dāng)均勻;②不產(chǎn)生使清晰度變壞的特殊反射聲;③不易引起由揚聲器一傳聲器一放大器一揚聲器的反饋環(huán)路所形成的回授振蕩,即嘯叫。
對于公共廣播系統(tǒng)來說,懸掛在側(cè)墻上的揚聲器箱的聲場質(zhì)量較高。但是基于安裝方便及便于隱蔽等原因,在吊頂上安裝天花板揚聲器的方案已為人們所接受,廣泛用于賓館走廊、商場等吊頂不是很高的場所。
揚聲器覆蓋區(qū)的物理意義,如圖l所示。圖中a表示覆蓋角,H表示天花板的高度(m),h表示耳平面的平均高度(m),r為圓柱體底圓的半徑(m)。根據(jù)某一場所的面積及有關(guān)數(shù)據(jù),可估算出所需天花板揚聲器的數(shù)目。原則上,天花板揚聲器的分布以便最終的聲壓級比較均勻為目標(biāo)。
天花板揚聲器的選擇要考慮額定功率、靈敏度、頻率響應(yīng)范圍、尺寸等主要技術(shù)指標(biāo),其中揚聲器尺寸對覆蓋角。
有重要意義。一般,在聲波波長較揚聲器尺寸小時,輻射呈指向性,聲波成為圍繞揚聲器軸線的一束,偏離軸線的聽眾將聽不到這個頻率的直達聲。那么覆蓋角。有多大呢?曾有人用中心為4000Hz的倍頻程粉紅噪聲來測量揚聲器,在與揚聲器軸線成一夾角時的方向上測量聲壓級。在該聲壓級比軸線聲壓級下降6dB時所得到的夾角即為覆蓋角a。如果把揚聲器當(dāng)作在無限大障板上的平面剛性活塞,聲波波長與剛性活塞的尺
寸可比時,聲波的輻射將出現(xiàn)指向性,頻率越高,聲波波長越短,指向性越尖銳。按下降6dB計算偏離主聲束軸線的角度,可得覆蓋角a的數(shù)據(jù)。許多工程采用16cm左右的紙盆揚聲器(a=48°)作單元的天花板揚聲器,額定功率為3—5W,靈敏度在90dB/m·W以上,頻率響應(yīng)范圍大約在100—8000Hz,實際應(yīng)用效果相當(dāng)好。
在吊頂較高或混響時間較長的廳堂使用天花板揚聲器,對于清晰度是不利的。有效的辦法是提高揚聲器的指向性因數(shù)或是減少揚聲器與聽眾的距離,以增加直達聲對混響聲的比率。有一種可懸吊式的揚聲器從天花板處懸吊可使揚聲器盡量接近人耳,因而提高了清晰度。
天花板揚聲器的數(shù)量、位置和型號的選擇,必須與室內(nèi)裝修設(shè)計緊密結(jié)合,有時電聲設(shè)計不得不遷就裝修需要并受財務(wù)預(yù)算的限制。但電聲設(shè)計必須以各場所的聲級平衡為關(guān)鍵,揚聲器的安排也必須考慮這一因素。
2.2公共廣播系統(tǒng)宜與火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)合用。
在建筑物中已設(shè)計有火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)時,如再另行設(shè)計獨立的公共廣播系統(tǒng),不免會造成揚聲器在建筑物內(nèi)重復(fù)設(shè)置,不僅造成了經(jīng)濟上的浪費,而且會影響建筑的內(nèi)部裝修效果。
同時,由于火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)使用率低,但性質(zhì)重要,一旦使用,必須保證正常運行,而作為管理人員卻往往忽視平時不用的火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的保養(yǎng)。而公共廣播系統(tǒng)平時使用率相當(dāng)高,管理及操作人員對公共廣播系統(tǒng)設(shè)備情況比較熟悉,對平時出現(xiàn)的問題也會及時解決。所以,公共廣播系統(tǒng)與火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)合用,會使火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)處于良好的保養(yǎng)狀態(tài)。
另外,在設(shè)計火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)時,有些設(shè)計常同時設(shè)警鈴。這種設(shè)計的缺點是在消防狀態(tài)時,常因警鈴過響,疏散人員聽不清消防廣播中的緊急通知。但如不設(shè)警鈴,可能會出現(xiàn)有些場所的需疏散人員聽不到消防訊號的情況。解決這一問題,可在混響器前加裝一部火災(zāi)訊響控制器,該設(shè)備配置一部喊話話筒(可手持)。在緊急情況下,可發(fā)出火災(zāi)訊響信號,操作人員按下話筒通話鍵,即可停止訊響信號,發(fā)出疏散等語言通知,松開通話鍵,火災(zāi)訊響信號恢復(fù)。
2.3公共廣播系統(tǒng)的線路敷設(shè)
由于公共廣播系統(tǒng)傳輸?shù)男盘枮橐纛l信號,我們通常所指的定壓100V,就是音頻電壓,用普通萬用表測量電壓不準(zhǔn)確正是這個原因。按照電氣規(guī)范,不同電壓、不同電流的線路不允許敷設(shè)在同一線槽或管中。而在工程施工中,有時不注意這一點,將公共廣播系統(tǒng)干線與其它弱電線路敷設(shè)在同一線槽中。如果其它弱電線路電壓不超過50V,不會對廣播信號產(chǎn)生干擾;音頻信號是始終連續(xù)的,也不會對其它弱電線路產(chǎn)生干擾。但是,一旦信號不連續(xù),或者信號是由可控硅調(diào)節(jié),就會對其它弱電信號產(chǎn)生干擾,所以在設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格將公共廣播線路與其它弱電線路分開。
干線敷設(shè)時,可在金屬線槽中加設(shè)金屬隔板,將公共廣播線路單獨敷設(shè)在一側(cè)。
在《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50116-98)中,沒有詳細(xì)規(guī)定應(yīng)急廣播線路的敷設(shè)要求,但第10.2.2條規(guī)定:消防控制、通信、警報線路采用暗敷設(shè)時,宜采用金屬管或經(jīng)阻燃處理的硬質(zhì)塑料管保護,并應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體的保護層內(nèi),且保護層厚度不宜小于3mm。當(dāng)采用明敷設(shè)時,應(yīng)采用金屬管或金屬線槽保護,并應(yīng)在金屬管或金屬線槽上采用防火保護措施。由于廣播線路在火災(zāi)救護時,其作用與警報線路類同,在設(shè)計中應(yīng)嚴(yán)格按照警報線路的敷設(shè)要求進行敷設(shè)設(shè)計。
2.4公共廣播系統(tǒng)的音量凋節(jié)
通常設(shè)計中,公共廣播系統(tǒng)的音量調(diào)節(jié)設(shè)在混音器、功放前級,功放等設(shè)置在控制室的設(shè)備上,這樣會造成以下兩個問題:①由于音頻信號在線上會產(chǎn)生損耗,特別是傳輸距離較長的線路,信號在線路首端與末端聲壓級相差較大,在系統(tǒng)調(diào)試時很難均衡。②給管理帶來不便,不同場所的聲壓級有時有不同的要求,難以滿足。
在每層接線箱中加設(shè)一調(diào)音開關(guān)可解決這個問題,如圖2所示。系統(tǒng)調(diào)試時,可調(diào)節(jié)調(diào)音開關(guān)均衡聲壓級。平時,管理人員或該樓層聽眾可根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)音量。在緊急情況下,控制室操作人員可通過繼電器強切,將音量切換到最大,從而保證緊急廣播的需要。
2.5賓館床頭柜揚聲器的布置
在設(shè)計賓館床頭柜揚聲器時,通常設(shè)計揚聲器功率為1W,放置在床頭柜集中控制面板下部,一般施工時安裝成小紙盆揚聲器,揚聲器指向性非常差,音樂的音質(zhì)受到很大影響。圖3是一種較好的解決方案。設(shè)計采用同軸揚聲器(3-5W),保證了聲壓級,同時在不影響床頭柜使用的前提下,使床頭柜變成了音箱,在工程實例中,取得了良好的效果。
2.6強插開關(guān)的使用
在建筑物內(nèi)一些場所,例如博物館中各中小型展館、賓館餐廳、小型會議室等,這些場所不定期有現(xiàn)場擴聲的需求,擴聲設(shè)備可設(shè)計為移動型,揚聲器則利用公共廣播系統(tǒng)的揚聲器。這樣既達到了擴聲需求,也減少了設(shè)備用房,同時也節(jié)省了資金。具體做法是在需現(xiàn)場擴聲的場所設(shè)置一個強插面板,在面板上設(shè)強切繼電器,以備火災(zāi)緊急廣播的強切。在需現(xiàn)場擴聲時,只要通過插頭插入面板,將功放與公共廣播系統(tǒng)的揚聲器連接,就可實現(xiàn)現(xiàn)場擴聲了。
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