第一節(jié) 設(shè)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)。

　　根據(jù)項目實際需要，綜合該體育場的功能，結(jié)合國際先進(jìn)電聲技術(shù)設(shè)計的理念，提出本設(shè)計方案，以客觀而完善的設(shè)計全面滿足使用功能需求，并對部分功能作適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。

　　二、場地主要使用功能

　　? 大型體育比賽

　　? 大型集會

　　? 大型團(tuán)體操文藝表演及賽間播放音樂

　　三、設(shè)計指標(biāo)

　　依據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T131-2000【體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程】中的體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)的二級標(biāo)準(zhǔn)作為該體育場擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)。

　　四、系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)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(zhì)缺陷。

　　(3) 揚聲器聲音覆蓋服務(wù)區(qū)內(nèi)，聲音與頻響覆蓋均勻。

　　(4) 擴(kuò)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(tuán)體操等擴(kuò)聲需求。

　　(5) 擴(kuò)聲系統(tǒng)在正常運行時，各項指標(biāo)均能達(dá)到國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)二級指標(biāo)。

　　(6) 設(shè)計多種系統(tǒng)保護(hù)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(hù)音箱和音響系統(tǒng)的設(shè)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(fēng)格。

　　五、設(shè)計理念

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

　　根據(jù)對國內(nèi)外擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計的思想，擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本設(shè)計理念如下：

　　理念一： 服務(wù)于“聲音藝術(shù)”的專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計的核心目標(biāo)，是實現(xiàn)高質(zhì)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(shù)享受是建筑聲學(xué)和電聲學(xué)研究者與設(shè)計者所共同關(guān)注的問題。要解決這些問題，需要用到最新聲學(xué)領(lǐng)域中的研究成果及技術(shù)手段，以充分體現(xiàn)現(xiàn)代科技帶給人們藝術(shù)享受。

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

　　理念二： 新技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)管理與控制變得更“精確”與“簡單”，彰顯“人性化”設(shè)計。

　　科技不斷進(jìn)步與發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，供選擇配置的設(shè)備名目繁多，功能各異，在滿足設(shè)計要求的前提下，應(yīng)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(shè)計是我們的基本設(shè)計理念。

　　理念三： 采用國際、國內(nèi)擴(kuò)聲領(lǐng)域中認(rèn)同度高的主流產(chǎn)品，提高擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備的認(rèn)同度與利用率。

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

　　第二節(jié) 擴(kuò)聲系統(tǒng)深化設(shè)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(nèi)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(kuò)聲系統(tǒng)不僅能滿足體育競賽和政治集合語言擴(kuò)聲的要求，也應(yīng)能滿足一般的團(tuán)體操等廣場文體表演以及賽間播放音樂的音樂擴(kuò)聲要求。因此，與其配套的擴(kuò)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(kuò)聲系統(tǒng)組成

　　1. 東、西主觀眾區(qū)擴(kuò)聲系統(tǒng)。

　　2. 南北兩側(cè)觀眾區(qū)擴(kuò)聲系統(tǒng)。

　　3. 比賽場地擴(kuò)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(kuò)聲設(shè)備的選擇

　　1、調(diào)音設(shè)備

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

　　(1)、主擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)音臺

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

　　(2)、檢錄處調(diào)音臺

　　根據(jù)招標(biāo)文件要求，檢錄處調(diào)音臺設(shè)計采用了YAMAHA MG102C 10路調(diào)音臺。

　　2、音頻處理設(shè)備

　　在音頻處理設(shè)備的設(shè)計配套上，按照科學(xué)性、先進(jìn)性、安全性、充分體現(xiàn)“先進(jìn)、合理、可靠、節(jié)約”的原則，選用了ATEIS(亞提斯)先進(jìn)的數(shù)字媒體矩陣LAP 8in8out。

　　3、揚聲器設(shè)備

　　擴(kuò)聲系統(tǒng)在保證能夠提供符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的聲壓級、傳聲增益、聲場不均勻度的客觀指標(biāo)下，還力求體現(xiàn)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(dá)到這一效果，在整個擴(kuò)聲系統(tǒng)中，音箱是第一位的。

　　針對貴體育場主擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計采用了DESFINE(迪斯)公司具有重量輕、射程遠(yuǎn)、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(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)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(shù)進(jìn)行研發(fā)設(shè)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(jìn)的電子技術(shù)，設(shè)計出市場表現(xiàn)優(yōu)秀的功率放大器。

　　5、前級放大和其它設(shè)備

　　在本設(shè)計中針對于前級放大和其它設(shè)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(shè)備、電源時序器等。

　　6、遠(yuǎn)距離光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)備

　　在貴體育場擴(kuò)聲系統(tǒng)中，為了保證音質(zhì)，我們采用分區(qū)式擴(kuò)聲方式，在兩面挑棚上均安裝有擴(kuò)聲音箱，由于兩面挑棚之間的距離較遠(yuǎn)，因此我們設(shè)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(diào)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(diào)音臺信號進(jìn)入媒體矩陣，信號進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)入4芯室外多模光纜進(jìn)行傳輸，光纖傳輸信號到東看臺功放室，接入媒體矩陣經(jīng)過光/電轉(zhuǎn)換，完成高質(zhì)量、高效率的信號傳輸。

　　7、控制室監(jiān)控設(shè)備

　　由于貴體育場具有主控制室和功放室(輔控制室)，為了達(dá)到統(tǒng)一控制，輔控制室無人值守，設(shè)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(shè)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(nèi)遙控開啟、關(guān)閉輔控制室內(nèi)的設(shè)備，通過視頻監(jiān)控設(shè)備室內(nèi)的設(shè)備工作狀況，可以實現(xiàn)在主控制室內(nèi)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(kuò)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(shù)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(chǎn)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(kuò)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(kuò)聲系統(tǒng)是按照體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計的二級標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計的，故深化設(shè)計中采用了集中擴(kuò)聲和分散擴(kuò)聲相結(jié)合的安裝方式對各個擴(kuò)聲區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)聲，對要求不同擴(kuò)聲的地方，我們采用不同的擴(kuò)聲方法，觀眾區(qū)和比賽區(qū)都是遠(yuǎn)場擴(kuò)聲和近場擴(kuò)聲相結(jié)合的方法。這樣做的好處是能夠做到遠(yuǎn)近擴(kuò)聲的聲壓級均勻，能夠達(dá)到國家體育場擴(kuò)聲的要求，滿足擴(kuò)聲系統(tǒng)的需求和各項擴(kuò)聲設(shè)計指標(biāo)。

　　六、主擴(kuò)聲系統(tǒng)音箱涵蓋區(qū)域說明

　　整個體育場擴(kuò)聲也可以看成兩個部分：東面挑蓬吊裝揚聲器擴(kuò)聲、西面挑蓬吊裝揚聲器擴(kuò)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(shè)計采用了6只覆蓋角度為60°H×60°V的兩分頻12寸中遠(yuǎn)程全天候全頻揚聲器DS9712/M(W1～W6)，負(fù)責(zé)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(kuò)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(yuǎn)射程DS9728/S(W7～W14)，負(fù)責(zé)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(xiàn)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(dá)到98分貝(dB)的平均直達(dá)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(shù)參數(shù)，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(cè)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(zhuǎn)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(xiàn)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(yuǎn)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(dá)到98分貝(dB)的平均直達(dá)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(shù)參數(shù)，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(cè)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(dāng)?shù)卣{(diào)整擴(kuò)聲音箱的指向角度，使得聲場均勻度到達(dá)更佳狀態(tài)。