第一節(jié) 設計概述

　　一、場地概況

　　江陰市體育場是一座擁有3萬余觀眾席位的中型體育場, 能舉辦國內或國際高級別的田徑、足球比賽, 也是江陰市重大活動和廣場文藝演出的主要場所之一。

　　江陰體育場由四面看臺、場地中間標準的足球比賽場地，及400米跑道組成。整個體育場長軸約250米、短軸約220米，體育場為雙挑棚結構。

　　根據項目實際需要，綜合該體育場的功能，結合國際先進電聲技術設計的理念，提出本設計方案，以客觀而完善的設計全面滿足使用功能需求，并對部分功能作適當的擴展。

　　二、場地主要使用功能

　　? 大型體育比賽

　　? 大型集會

　　? 大型團體操文藝表演及賽間播放音樂

　　三、設計指標

　　依據國家行業(yè)標準JGJ/T131-2000【體育館聲學設計及測量規(guī)程】中的體育館擴聲系統(tǒng)的二級標準作為該體育場擴聲系統(tǒng)的設計指標。

　　四、系統(tǒng)設計構思

　　(1) 保證全場有較高的語言清晰度，并能長時間提供足夠的聲壓。

　　(2) 全場各個位置無明顯回音、顫動回聲和聲聚焦等音質缺陷。

　　(3) 揚聲器聲音覆蓋服務區(qū)內，聲音與頻響覆蓋均勻。

　　(4) 擴聲系統(tǒng)的使用功能滿足重大體育比賽、大型集會和大型團體操等擴聲需求。

　　(5) 擴聲系統(tǒng)在正常運行時，各項指標均能達到國家行業(yè)標準中體育館擴聲系統(tǒng)二級指標。

　　(6) 設計多種系統(tǒng)保護措施，保證音響系統(tǒng)長期處于穩(wěn)定可靠的工作狀態(tài)和在意外情況下迅速有效保護音箱和音響系統(tǒng)的設備不受破壞。

　　(7) 音箱的外形和安裝位置不影響場地的整體風格。

　　五、設計理念

　　設計思想與理念是專業(yè)擴聲系統(tǒng)設計的一條主線，它貫穿整個專業(yè)擴聲系統(tǒng)設計的全過程，系統(tǒng)各個部分的內容與構成都緊緊圍繞這一主線而展開。

　　根據對國內外擴聲系統(tǒng)設計的思想，擴聲系統(tǒng)的基本設計理念如下：

　　理念一： 服務于“聲音藝術”的專業(yè)擴聲系統(tǒng)設計的核心目標，是實現高質量聲音重放和還原。

　　基于對人類聽覺生理及心理特性的研究成果，如何使所有人獲得“自然”、“真實”、“優(yōu)美”的聽覺藝術享受是建筑聲學和電聲學研究者與設計者所共同關注的問題。要解決這些問題，需要用到最新聲學領域中的研究成果及技術手段，以充分體現現代科技帶給人們藝術享受。

　　我們在本次設計中對體育場的擴聲聲場布局做了優(yōu)化，根據貴場地的特性和擴聲需求，設計采用了針對體育場等遠射程的揚聲器，使整個擴聲場所達到更為專業(yè)的擴聲效果，并將上述理念貫穿于所有設備選型與傳輸技術方案的選擇過程。

　　理念二： 新技術的應用使系統(tǒng)管理與控制變得更“精確”與“簡單”，彰顯“人性化”設計。

　　科技不斷進步與發(fā)展，新技術層出不窮，供選擇配置的設備名目繁多，功能各異，在滿足設計要求的前提下，應該使管理者和操作者的工作更簡單可靠。因此，堅持“人性化”設計是我們的基本設計理念。

　　理念三： 采用國際、國內擴聲領域中認同度高的主流產品，提高擴聲系統(tǒng)設備的認同度與利用率。

　　在設備選型方面關注并充分了解國內外專業(yè)擴聲領域中認同度高的主流產品品牌。通過參觀、交流、訪問等多種調查手段，充分掌握主要設備品牌認同度的實際情況，了解設備制造廠的發(fā)展狀況，做好設備選型這一關鍵工作，以保證設計理念通過設備性能和最終效果得到完美體現。這也直接影響到體育場館專業(yè)擴聲系統(tǒng)完工后設備的利用率。

　　第二節(jié) 擴聲系統(tǒng)深化設計

　　江陰市體育場是一座擁有3萬余觀眾席位的中型體育場, 能舉辦國內或國際高級別的田徑、足球比賽, 也是江陰市重大活動和廣場文藝演出的主要場所之一。體育場的擴聲系統(tǒng)不僅能滿足體育競賽和政治集合語言擴聲的要求，也應能滿足一般的團體操等廣場文體表演以及賽間播放音樂的音樂擴聲要求。因此，與其配套的擴聲系統(tǒng)必須滿足各類活動的要求，既要保證在重大體育比賽、大型集會時要有較高的語言清晰度，又能確保各類活動時擁有足夠的聲壓級和分布均勻的聲場。

　　一、擴聲系統(tǒng)組成

　　1. 東、西主觀眾區(qū)擴聲系統(tǒng)。

　　2. 南北兩側觀眾區(qū)擴聲系統(tǒng)。

　　3. 比賽場地擴聲系統(tǒng)。

　　4. 媒體矩陣控制系統(tǒng)。

　　5. 控制室監(jiān)聽、監(jiān)控系統(tǒng)。

　　6. 檢錄處檢錄呼叫系統(tǒng)。

　　7. 系統(tǒng)對接信號接口。

　　二、擴聲設備的選擇

　　1、調音設備

　　調音臺是擴聲系統(tǒng)進行信號加工混合的主要設備，又是調音師對演出節(jié)目進行藝術加工的關鍵工具;擴聲系統(tǒng)的藝術表現力依靠調音師的技巧來實現，我們的設計就要為調音師的工作創(chuàng)作便利的條件。在擴聲系統(tǒng)中調音臺是連接各種聲源與擴聲系統(tǒng)其他設備的紐帶，必須有優(yōu)秀的電聲性能指標，高度的兼容性、可靠性、靈活性及強大的功能。

　　(1)、主擴聲系統(tǒng)調音臺

　　在貴體育場主擴聲系統(tǒng)的調音臺選取上，設計采用了世界著名的Allen & Heath 32通道8路音頻編組調音臺GL2800-8.32。

　　(2)、檢錄處調音臺

　　根據招標文件要求，檢錄處調音臺設計采用了YAMAHA MG102C 10路調音臺。

　　2、音頻處理設備

　　在音頻處理設備的設計配套上，按照科學性、先進性、安全性、充分體現“先進、合理、可靠、節(jié)約”的原則，選用了ATEIS(亞提斯)先進的數字媒體矩陣LAP 8in8out。

　　3、揚聲器設備

　　擴聲系統(tǒng)在保證能夠提供符合國家技術標準要求的聲壓級、傳聲增益、聲場不均勻度的客觀指標下，還力求體現有合適的響度;中高頻層次分明，清澈嘹亮，中音渾厚有力，優(yōu)美動聽，低音豐滿柔和有彈性、有力度的主觀效果。而達到這一效果，在整個擴聲系統(tǒng)中，音箱是第一位的。

　　針對貴體育場主擴聲系統(tǒng)設計采用了DESFINE(迪斯)公司具有重量輕、射程遠、全天候等特色的DS97系列揚聲器。

　　4、功率放大器

　　針對貴體育場主擴聲系統(tǒng)設計采用了DESFINE迪斯MA/MB系列功放，就是專門參照DESFINE品牌音箱的參數進行研發(fā)設計的。充分考慮到DESFINE音箱各系列音箱特性和固定安裝工程的獨特需要，按照時下最先進的電子技術，設計出市場表現優(yōu)秀的功率放大器。

　　5、前級放大和其它設備

　　在本設計中針對于前級放大和其它設備我們選用了專業(yè)DVD機、專業(yè)雙卡座機、專業(yè)單CD機、雙卡座錄音機、會議系統(tǒng)、專業(yè)有線話筒、無線話筒、控制室監(jiān)聽設備、電源時序器等。

　　6、遠距離光纖傳輸系統(tǒng)設備

　　在貴體育場擴聲系統(tǒng)中，為了保證音質，我們采用分區(qū)式擴聲方式，在兩面挑棚上均安裝有擴聲音箱，由于兩面挑棚之間的距離較遠，因此我們設計了雙控制室的控制方式，主控制室在西看臺，輔助控制室(也稱功放室)在東看臺。主控制室的調音臺和輔助控制室的音頻處理器之間采用光纖通訊。主控制室的調音臺信號進入媒體矩陣，信號進行電/光轉換，然后進入4芯室外多模光纜進行傳輸，光纖傳輸信號到東看臺功放室，接入媒體矩陣經過光/電轉換，完成高質量、高效率的信號傳輸。

　　7、控制室監(jiān)控設備

　　由于貴體育場具有主控制室和功放室(輔控制室)，為了達到統(tǒng)一控制，輔控制室無人值守，設計采用了安寶球形攝像機和14寸TCL顯示器2套，主控制室和輔控制室各一套，起到雙監(jiān)控(主控制室與輔控制室互相監(jiān)控)的作用;同時，由于設計采用的時序電源器具有遙控功能，可以在西面的主控制室內遙控開啟、關閉輔控制室內的設備，通過視頻監(jiān)控設備室內的設備工作狀況，可以實現在主控制室內完全控制輔控制室，做到整個系統(tǒng)的完整、統(tǒng)一性控制，為系統(tǒng)控制帶來了完美的效果。

　　五、主擴聲系統(tǒng)揚聲器的布置方式

　　1.揚聲器布置的要求

　　(1)使全部觀眾席上的聲壓級分布均勻。

　　(2)多數觀眾席上的聲源方向感良好，即觀眾能聽到的揚聲器的聲音與看到的講演者在方向上是一致的(也就是聲像定位，在演出方面的要求比較高)。

　　(3)控制聲反饋和避免產生回聲干擾。

　　2.揚聲器的布置方式

　　可分為集中式、分散式和混合式三種方式。

　　在該體育場的擴聲系統(tǒng)中，由于體育場擁有四面看臺、兩面挑蓬，整個體育場擴聲系統(tǒng)是按照體育館擴聲系統(tǒng)設計的二級標準來設計的，故深化設計中采用了集中擴聲和分散擴聲相結合的安裝方式對各個擴聲區(qū)域進行擴聲，對要求不同擴聲的地方，我們采用不同的擴聲方法，觀眾區(qū)和比賽區(qū)都是遠場擴聲和近場擴聲相結合的方法。這樣做的好處是能夠做到遠近擴聲的聲壓級均勻，能夠達到國家體育場擴聲的要求，滿足擴聲系統(tǒng)的需求和各項擴聲設計指標。

　　六、主擴聲系統(tǒng)音箱涵蓋區(qū)域說明

　　整個體育場擴聲也可以看成兩個部分：東面挑蓬吊裝揚聲器擴聲、西面挑蓬吊裝揚聲器擴聲。

　　體育場揚聲器平面布置圖(西面挑蓬)

　　體育場揚聲器平面布置圖(東面挑蓬)

　　1.西面觀眾區(qū)揚聲器：

　　體育場的西面挑棚下看臺揚聲器設計采用了6只覆蓋角度為60°H×60°V的兩分頻12寸中遠程全天候全頻揚聲器DS9712/M(W1～W6)，負責西面看臺下方(即西面觀眾席前區(qū)，見下圖)觀眾席區(qū)域的擴聲。

　　西面挑棚上看臺揚聲器為8只覆蓋角度為120°H×60°V的雙8寸二路全頻遠射程DS9728/S(W7～W14)，負責西面看臺上方(即西面觀眾席后區(qū)，見下圖)觀眾席區(qū)域。

　　西面觀眾區(qū)揚聲器剖面覆蓋圖

　　覆蓋西面看臺前區(qū)的揚聲器(W1～W6)為6只DS9712/M，DS9722/M的覆蓋角度為60°H×60°V，單只揚聲器其軸線投射距離約為38米，故其橫向和縱向覆蓋距離分別約40米，而西面看臺的橫向距離約190米，6只DS9712/M可完全覆蓋橫向，且有一定的重合區(qū)域，不會出現空區(qū)。

　　從理論計算可得，覆蓋看臺前區(qū)的揚聲器最大投射距離約為38m，投射聲音的物理損失有20lg38=31.6分貝(dB)，如果觀眾區(qū)要達到98分貝(dB)的平均直達聲聲壓級，揚聲器須要具備≥129.6dB/1m的最大聲壓級。

　　由DESFINE DS9712/M的技術參數，輸出靈敏度：LF 105dBSPL/1W/1m、HF 109dBSPL/1W/1m;輸入功率：LF 300W(RMS)、600W(Peak)，HF 120W(RMS)、240W(Peak);輸出最大聲壓級：LF 130dB、HF 130dB;其輸出最大聲壓級為：LF 130dB、HF 130dB，可完全滿足使用要求。

　　覆蓋西面看臺后區(qū)的揚聲器(W7～W14)為12只DS9728/S，DS9728/S的覆蓋角度為120°H×60°V，單只揚聲器其軸線投射距離約為20米，因中間區(qū)域后側觀眾席座位較多，縱向距離較長，為保證該區(qū)域的聲場完全覆蓋，將中間4只DS9728/S(W9～W12)旋轉90度角安裝，這樣其覆蓋角度變?yōu)?0°H×120°V，保證中間區(qū)域不會出現聲場空區(qū)。

　　從理論計算可得，覆蓋看臺后區(qū)的揚聲器(中間距離觀眾區(qū)最遠的一組)最大投射距離約為16m，投射聲音的物理損失有20lg16=24分貝(dB)，如果觀眾區(qū)要達到98分貝(dB)的平均直達聲聲壓級，揚聲器須要具備≥122dB/1m的最大聲壓級。

　　由DESFINE DS9728/S的技術參數，輸出靈敏度：98dBSPL/1W/1m;輸入功率：300W(RMS)、600W(Peak);輸出最大聲壓級：123dB;其輸出最大聲壓級為：123dB，可完全滿足使用要求。

　　所有揚聲器均吊裝于西面挑蓬的下方，分兩層吊裝，每個吊裝點的音箱重量均為單只音箱的重量(9712為20kg，9728為13kg)，重量均很輕，安全方便吊裝。

　　由于挑蓬從西面的正中央到兩側的高度是漸漸減小的，揚聲器的吊裝位置都是通過各個吊裝點的吊裝高度、吊裝音箱的各個方向的覆蓋范圍來計算分析的，可以通過適當地調整擴聲音箱的指向角度，使得聲場均勻度到達更佳狀態(tài)。