山東省美術館擴聲系統項目案例詳解

【中國數字視聽網訊】山東省美術館總投資近6億元，是我國在建規模最大的現代美術館，山東省美術館定位為獨具特色、設施先進、品位高雅、功能完善的現代化美術館。項目可用于建設的土地面積2.07公頃，建設總面積5萬平方米，其中地上五層建筑面積3.8萬平方米，地下一層建筑面積1.2萬平方米。

山東美術館

北京仁歌視聽科技有限公司為山東省美術館設計、建設了以下系統：多功能學術報告廳擴聲系統、報告廳會議討論系統、報告廳同聲傳譯系統、報告廳集中控制系統、3D電影系統；一層大廳擴聲系統；二層展廳擴聲系統；階梯教室控制系統、階梯教室擴聲系統、階梯教室視頻系統；餐廳控制系統、餐廳擴聲系統、餐廳視頻系統；部分系統簡述3D電影放映、電影擴聲系統

部分系統簡述

·3D電影放映、電影擴聲系統

1. 涉及房間：多功能學術報告廳

2. 設計依據：電影系統要求具備THX認證.

電影放映的設計主要以國家電影技術標準《數字立體聲電影院的技術標準》為基礎，參照《電影院星級評定要求》中的技術要求，并結合當前主流電影還音技術來設計配置相關主流影院還音設備，使該多功能學術報告廳的電影還音系統的音響效果達到星級影院的標準。

根據國家標準，電影數字立體聲主要聲道調試電平為85dB，最大聲壓級為103dB；左右環繞聲道的調試電平為82dB，兩路之和也為85dB，最大聲壓級為100dB，而次低音聲道的調試電平數字聲為91dB，模擬聲為81dB，最大聲壓級為113dB，以上各聲道在滿足最大聲壓級的基礎上應留有一定的功率余量。

3. 3D系統簡介

·立體投像原理

人類的眼睛相距6～7cm，有一定的距離，所以在觀察一個三維物體時，由于兩眼水平分開在兩個不同的位置上，所觀察到的物體圖像是不同的，它們之間存在著一個像差，由于這個像差的存在，通過人類的大腦，我們可以感到一個三維世界的深度立體變化，這就是所謂的立體視覺原理。據立體視覺原理，如果我們能夠像我們的左右眼分別看到兩幅在不同位置拍攝的圖像，我們應該可以從這兩幅圖像感受到一個立體的三維空間。

3D分類

目前市場上見到的較成熟的技術有兩種——主動快門式3D和偏振光式3D。主動快門式3D率先登場并占據了目前市場的主流，而偏振光式也憑借其與主動快門式3D鮮明的差異化訴求進入了大眾的視野。

偏光式3D技術：也叫偏振式3D技術，英文為Polarization 3D，配合使用的是被動式偏光眼鏡。眼鏡成本也比較便宜，目前比較多電影院采用的就是這種技術方案，不過對顯示設備的亮度要求較高。

主動快門式3D技術：英文為Active Shutter 3D，配合主動式快門3D眼鏡使用。這種3D技術的原理是根據人眼對影像頻率的捕捉敏感度來實現的，通過提高畫面的刷新率（至少120Hz），為左眼和右眼分別輸出60Hz快速刷新的圖像，這樣會在人的大腦實現立體的視覺感受。

4. 系統設計

充分為客戶的長遠利益考慮，整個系統依據最新DCI數字影院系統規范進行設計，既滿足目前數字電影音頻系統的需要，又能夠滿足未來十年甚至更長時間內數字電影音頻系統的需要，以降低影院因設備升級而增加的成本。

配備強大的數字信號處理（DSP）功能，并內置揚聲器參數數據庫，通過數據電纜連接影院處理器和功放，從而簡化影院音頻系統的安裝、布線和調試過程。用戶在安裝和調試的時候可以直接調用揚聲器型號和參數，再針對具體情況對整個音頻系統和聲場進行快速、細致的調整。

在整套系統中我們采用國際一流品牌的DP 18000流明的高清具有3D功能的工程投影機和QSC的揚聲器、處理器。

·線陣列擴聲系統

1. 涉及房間：一層大廳、二層展廳

2. 設計依據

在設計任何一個電聲系統之前，首先當然應該了解、分析用戶的需求，同樣重要的是需要分析項目的建筑聲學情況。建筑聲學條件是電聲設計的前提和基礎，再好的電聲系統在糟糕的建筑聲學環境中也不能發揮優勢，不妨把電聲系統比擬成汽車，而建筑聲學環境比作汽車行駛的道路，在崎嶇的山路上，即使是頂級的F1賽車也開不出高速度。因此，“聲場設計需要電聲與建聲結合考慮”這一觀念目前已被許多人認識和重視。

建聲環境有以下幾個特點：平面式布局廳堂；整體使用時長寬比例較大，不利于聲音擴散；空間不大，造成聲音早期反射聲的增加；前后場直達聲比例難以控制。針對一系列建聲環境特點，我們采取了相應的設計手段來避免或是大大降低這些特點帶來的不利影響。

廳堂的建聲設計應達到如下基本要求：

混響時間

最佳混響特性：

混響特性是影響廳堂音質最關鍵的參量。最佳混響特性包括合適的混響時間值及優良的頻率特性。

（1）混響時間T60

混響是室內聲音傳播中由于聲反射引起的一種自然現象，即指聲源停止發聲后，聲音繼續經室內各界面多次反射或散射而逐漸衰減，在室內留有余音的過程。聲學設計中，用混響時間作為衡量某一空間內混響過程的定量標準，就是當聲源停止發聲后，室內聲場達到穩態后，其聲壓級衰減60dB所經歷的時間，用T60表示，見圖1。

（2）最佳混響時間的確定

最佳混響時間要通過廳堂的體積與使用功能來確定。圖2為T60與廳堂容積的關系，廳堂體積越大，相應的混響時間值越高。

圖3為各種功能廳堂混響時間的取值區域圖，圖中可見，以語言擴聲為主的廳堂所需的T60較短，而以音樂擴聲為主的廳堂所需的T60較長。

不同用途的廳堂最佳混響時間推薦值是根據大量公認的音質較好的廳堂實測結果總結出來的，由于混響時間的頻率特性是不平直的，所以通常取500Hz的混響時間T60（500Hz）作為基準，表1為不同廳堂混響時間推薦值。

不同廳堂混響時間推薦值

（3）聲場擴散均勻

廳堂的聲場擴散良好，是指聲源經室內各界面從不同方向反射以大致相等的聲能到達聽眾區�；祉憰r間較長和墻面、天花寬闊而不規則時有助于聲場的擴散。因此為了增加聲音的擴散，廳內墻面及天花可采用凸面、柱面、半圓柱面等，但要避免采用凹面，以防形成聲聚焦。圖4為三種不同界面的聲反射示意圖。

3、系統設計

為了保證音響系統具有一流的音響效果，揚聲器系統的布局是整個電聲系統設計的關鍵。為了保證音響系統滿足業主的使用效果，結合場地結構特點，在揚聲器系統布局上遵循以下原則：有均勻的響度，減少“死區”；有穩定系統頻率響應和優美的音色；盡量提高清晰度和可懂度；創造適當的“聲場”，給音樂有舒適的聲場空間，音響效果得到真實的表現。

在揚聲器的布局上采用分散式擴聲設計，使用功能定位滿足：會議、學術報告，所以揚聲器的擺放位置，要能滿足場地聲場均勻度的需求

揚聲器的位置應符合現場的實際安裝位置條件，并在建筑上是合理的； 揚聲器的重量應符合吊掛點承載的要求； 揚聲器的布置應避免聲反饋和產生回聲干擾，以提高傳聲增益； 揚聲器的布置保證利用揚聲器的指向特性來覆蓋整個房間，所有聽眾接收到均勻的聲能； 來自揚聲器的直達聲和自然聲源的聲音方向大致相同、聲像一致、空間感好；揚聲器均勻覆蓋觀眾區，無輻射死角。

根據房間的的形狀、面積、功能和當今科技發展的趨勢、性價比等資料，并在聲學模型上，通過參考計算機輔助設計軟件的結果，進行對選定揚聲器進行檢驗，以下是我們對揚聲器確定的參考依據。

指向特性、揚聲器之間的干涉效應；各安裝位置上的水平角度、垂直角度和旋轉角度；揚聲器的靈敏度、額定功率；全部揚聲器的輸入功率分配及均衡調整等 進行了仔細的分析、計算和驗證。

QSC WideLine-8系列線陣列揚聲器

在整套系統中采用國際一流品牌的QSC WideLine-8系列線陣列揚聲器，WideLine-8系統性能卓越，箱體緊湊，箱體僅寬508毫米，高229毫米。每只三分頻WideLine-8揚聲器使用一對釹磁體8寸高輸出低音單元。兩只單元都重放低頻，但只有一只單元重放頻率范圍擴展到中頻，因此保持了分頻后的寬水平覆蓋角度。高頻則應用QSC專利技術，使用一只3寸振膜釹磁體壓縮驅動單元，140度多孔衍射波導。WideLine特有的寬覆蓋角度提供了較寬的立體聲聲像，減少了使用補聲揚聲器的需要，并有更多方法擺放揚聲器。

波導的出現將連續發聲源幾乎擴展到箱體的頂端和底端，使相鄰箱體間聲源的不連續性減小，并減少破壞性的相互干擾。

WideLine-8 超低音揚聲器建立了小型箱體產生超大聲壓級輸出的新標準。一眼看去，箱體很小，很難想象里面還有一對4寸音圈及長沖程的12寸低音單元，并且最大聲壓級高達135分貝，低頻延深至32赫茲，能充分滿足重放流行音樂的需要。WL212-sw超低音（小于15寸）同樣是固定安裝、舞臺流動或安裝空間有限制時的良好選擇。4階帶通箱體的設計與WideLine-8箱體的寬度相同，因此它可以一起吊掛或者在WideLine-8陣列后吊掛。

系統使用了優質材料，箱體采用波羅的海白樺多層板，涂有環保的防水聚合物。為了減輕箱體重量，防止生銹，吊掛件均為鋁制品。

箱體有4個精確的吊掛點，加上緊湊輕巧的箱體和良好的按照人體力學設計的把手，一個人就可以輕松吊掛陣列。一個AF3082-L吊掛架可以吊掛12只全頻線陣列揚聲器或最多12只全頻線陣列揚聲器和4只超低音陣列揚聲器。無論是懸掛在空中還是在地面擺放，WideLine-8 系統的音質表現都是相同的。

項目竣工以后，經過第十屆中國藝術節、全國館長會議、地方會議等大中小型會議的檢驗，系統性能穩定，符合國家相關標準并得到用戶一致好評。

（編輯：石頭）