一個專業(yè)音響工程的重要工作就是聲場的設(shè)計。聲場設(shè)計的目的就在于利用科學的計算做指導，杜絕任何的不合理因素，為音響設(shè)備建造一個理想的擴聲空間，將設(shè)備的性能充分地發(fā)揮。以下是進行聲場設(shè)計時的一些規(guī)范性指導步驟。
第一步
隔聲處理
隔聲的目的就是在特定的工程區(qū)域內(nèi)創(chuàng)造一個不受外界影響也不影響外界的安靜聲場。它包括與外界的隔聲，擴聲房間之間的隔聲;隔聲的部位有墻壁、門窗與天花板。
首先來看看與外界的隔聲，這項工作的任務(wù)就是不讓外界的噪音傳入室內(nèi)，也不讓室內(nèi)的聲音傳到外面。進行這項工作時，有必要對建筑設(shè)計施工單位進行該工程建筑結(jié)構(gòu)隔聲情況的咨詢，進一步可以向環(huán)保部門了解有關(guān)的情況。具體實施中，外界噪音傳如室內(nèi)可以通過室內(nèi)的總噪聲來控制，通常高等的實用音響工程要求在35-40dB以下;室內(nèi)聲音傳到外界可以考察對外界的環(huán)境影響，按照環(huán)保部門的規(guī)定，一般不要高于平均值10-15dB為好。實際工程中需要處理的部位是墻壁、門窗和天花板幾個地方。
通常的廳堂與外界的隔墻多數(shù)都能滿足一般的音響工程，但是如果音響系統(tǒng)的聲壓級比較大，工作時間多在夜間，就應(yīng)該讓建筑部門考慮增加墻壁厚度了;
門窗是隔聲的重要部位，往往一個小小的窗戶處理不當，就會造成隔聲失敗，一般要注意：
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盡量不要讓門窗產(chǎn)生縫隙，遇到經(jīng)常開關(guān)而室內(nèi)外的聲音都比較大時，可以考慮設(shè)置聲隔離通道的結(jié)構(gòu)，這就是它的示意圖。
2
盡量加大門窗結(jié)構(gòu)和材料的厚度，有必要時可以使用皮革門和雙層玻璃窗。
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如果隔聲效果需要更好，在門窗上懸掛厚重的窗簾和門簾是比較經(jīng)濟可行的辦法。天花板的隔聲也不容忽視，特別是房頂不是混凝土結(jié)構(gòu)，而是采用棚架結(jié)構(gòu)時，天花板的聲泄露就比較嚴重，這時需要對天花板的材質(zhì)和安裝質(zhì)量提出比較高的要求，如果需要可以考慮在天花板上增加隔層或在天花板上鋪設(shè)吸音棉的辦法來滿足隔聲的要求。
其次是室內(nèi)房間之間的隔聲，它的任務(wù)就是讓房間之間在音響系統(tǒng)工作時互相間的干擾影響為較小。雖然各種標準和規(guī)定對這項指標沒有要求，但是卻對音響工程的質(zhì)量有很大的影響。實際工程中需要處理的部位還是墻壁、門窗和天花板，不過處理的要求與前面有所不同。
一般室內(nèi)一定厚度的混凝土或磚結(jié)構(gòu)墻壁隔聲要求還是能夠滿足的，需要注意的就是額外增加的一些房間隔斷，它們一般都采用簡單的輕鋼龍骨填充一定量的防火吸音石棉的方法，這對于音響工程來說是*不夠的，遇到這種情況，就需要音響設(shè)計人員向建筑裝飾單位提出解決的方法，比如可以采用下面這種增加隔層的解決方法。但是對于大功率低音的隔離就非要采用厚重的磚墻來解決了;門窗的隔聲也不要忽視，特別是要注意門窗的制作質(zhì)量，因為大量的聲音干擾都來源于質(zhì)量欠佳的門窗的縫隙，當然，必要時也可以考慮采用懸掛窗簾和門簾的辦法來隔聲;
天花板的隔聲在室內(nèi)房間之間的隔聲上，反倒更為重要，大家可以想想比較常見的娛樂城房間布局，可以發(fā)現(xiàn)大廳的天花板上面的空間是和周圍包廂的頂部是相通的，這樣在大廳進行娛樂或演出時，一定會影響到包廂，這就一定要對天花板進行隔聲了。一般來講我們可以在大廳天花板和包廂頂上各增加一層吸音板的隔層，或者在天花板上覆蓋一定厚度的防火吸音礦棉來進行隔聲。
第二步
現(xiàn)場噪音的降低
在多數(shù)實用的專業(yè)音響工程中，為了空調(diào)和通風的考慮，都要安裝一些設(shè)備，這些設(shè)備的工作噪音都會在一定程度上影響聲場的質(zhì)量，所以在設(shè)計時要有針對地解決。
空調(diào)和通風設(shè)備*選擇噪音低，工作穩(wěn)定的產(chǎn)品，在安裝時盡量讓空調(diào)的壓縮機遠離門窗，通風機的功率較大噪音難以控制時，可以采用將通風機安裝在風道內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
第三步
聲場均勻度的實現(xiàn)
聲場均勻度的指標要求在整個擴聲區(qū)域內(nèi)，各處的平均聲壓值偏差要在很小的范圍內(nèi)，一般要求在10-12dB以下，否則就會造成聲場不均勻，反映出來就是有的地方聲壓大，有的地方又較小，聽感非常不好。在實際的工程中可以在建筑裝飾結(jié)構(gòu)和音響系統(tǒng)的布局方面來實現(xiàn)聲場的均勻性。在建筑結(jié)構(gòu)上，應(yīng)該盡量避免擴聲區(qū)域出現(xiàn)較大的立柱，避免較大的凹形結(jié)構(gòu)，在建筑裝飾上要盡量讓整個區(qū)域的裝飾結(jié)構(gòu)和材料基本一致，特別是在資金有限的情況下，墻面采用水泥拉毛結(jié)構(gòu)可以很好地實現(xiàn)聲場的均勻性。當然，如果在裝飾設(shè)計時能象音樂廳一樣經(jīng)過計算采用各種不同的擴散體，既省錢又能達到很好的效果;
在音響系統(tǒng)的布局上也可以在很大程度上解決聲場不均勻的問題，一般說來，狹長廳堂的擴聲一定要音箱的擴聲區(qū)域盡量沿長邊展開，空間較高的擴聲場合要盡量將音箱位置抬高，*是略微向后場傾斜，如果是在空間和面積都較大的地方進行擴聲，就應(yīng)該考慮將音箱集中懸掛成圓弧形形成均勻的聲音擴散。
可見音響系統(tǒng)的布局也可以解決聲場不均的問題，如果聲場要求嚴格，還可以利用音箱廠家提供的聲場設(shè)計軟件進行模擬和修正，當然*的辦法還是在建筑裝飾設(shè)計施工時就盡量使聲場均勻。
第四步
聲場缺陷的避免
在很多音響工程中都不同程度地存在各式各樣的聲場缺陷，有聲聚焦，有聲振顫，有聲反饋，還有聲音共振，這些問題都給聲場帶來了缺陷，而且這些缺陷引起的問題在實際的使用中很難解決。比如聲場出現(xiàn)的反饋和共振就有可能使系統(tǒng)無法正常工作。有效地解決它們，*的時間是在建筑裝飾設(shè)計施工的時候。通常我們可以在下面的方面考慮:
1.盡量不要在擴聲區(qū)域設(shè)置大面積光面的凹形結(jié)構(gòu)，包括屋頂和墻壁，尤其是舞臺上就更要忌諱了，如果迫不得已，可以在凹形面的前面懸掛厚重的簾布或放置物件，這樣聲聚焦就不容易發(fā)生了;
2.盡量不要在聲壓較大的區(qū)域設(shè)置兩個平行的反射性強的墻面，尤其是擴聲區(qū)域狹長時更要注意，這樣可以有效地避免聲振顫;
3.一般只要聲場比較均勻，沒有聲聚焦的話，擴聲增益不大時聲音反饋不容易發(fā)生，另外我們還可以在系統(tǒng)的布局中利用均衡器和頻譜儀來修正，這樣實際使用中就更不會發(fā)生聲反饋了;
4.聲音的共振與裝飾工程的選材和施工有密切的關(guān)系，一定要避免在擴聲區(qū)域設(shè)置較大的空腔體，一定要求裝飾工藝合理，特別不要讓材料連接處松動，比如：石膏天花板如果不加膠墊就安裝在鋁質(zhì)龍骨上時，擴聲聲壓一大，就容易發(fā)生共振，尤其是低頻信號的共振肯定經(jīng)常發(fā)生。
第五步
混響時間的計算
對于不同類型的音響工程，混響時間的要求有所不同。這里需要指出的是：現(xiàn)在有不少的設(shè)計人員將混響時間的取值設(shè)定得較小，然后利用設(shè)備里的混響器來加大聲音的混響時間，這樣做不僅不能產(chǎn)生悠美的自然混響效果，而且在一定程度上破壞了原有的錄音信號里的直達聲信號，是*不可取的。
一般來講我們可以在500Hz和1000Hz兩個地方計算聲場的混響時間。計算前我們要將現(xiàn)場所有的材料大致確定，并且統(tǒng)計好它們各自的面積，再從有關(guān)的建筑手冊或產(chǎn)品說明書中分別查取它們在500Hz和1000Hz的吸聲系數(shù)，即可計算出聲場的平均吸聲系數(shù)，再根據(jù)面積、體積、聲能系數(shù)和這個平均吸聲系數(shù)計算出聲場在500Hz和1000Hz時的混響時間，如果計算的結(jié)果和推薦的混響時間值有比較大的差距，就要和裝飾單位協(xié)商，減少或更換某些材料，然后再進行計算，直到滿意時為止。在計算時一定要將建筑材料的面積和吸聲系數(shù)統(tǒng)計正確，特別是某些穿孔的吸聲板，穿孔率不同吸聲系數(shù)懸殊較大，對較終的計算結(jié)果影響也較大。
另外，對演出用工程的混響時間的計算還要考慮空場時和觀眾滿場時的區(qū)別。
第六步
聲壓級的計算
聲壓級是專業(yè)音響系統(tǒng)工作的一個重要指標，一個合理科學的聲壓級對聲場的影響、設(shè)備的選型、實際的操作都有重要的作用，同時也為制造良好的聽音環(huán)境創(chuàng)造了好的條件。
在進行聲壓級計算前，同樣也要先確定一個相應(yīng)環(huán)境下合適的基準聲壓級，而且這個基準聲壓級和工程的類型也有密切的聯(lián)系。
確定基準聲壓級前，還要看看這個正常人耳的聽感曲線，我們可以發(fā)現(xiàn)：在不同的頻率上，人們對同一聲壓級的聲音的感受能力是不一樣的，這個感受能力在專業(yè)上稱為響度，單位是Phono，有了這個衡量值，我們就可以根據(jù)實際工程的類型，按照它們在擴聲時信號的頻率特點，就可以確定一個合適的基準聲壓級。
通常對于音樂重放為主的系統(tǒng)，取85-90dB為基礎(chǔ);對于以語言擴聲為主的系統(tǒng)可以取70-80dB，加上12-18dB的峰值余量，再加上1-3dB的環(huán)境噪音余量，那么在平均的聽音距離上，設(shè)計的額定擴聲聲壓級應(yīng)該是：P額=(85~90)dB+(1~3)dB，然后需要根據(jù)廳堂的實際擴聲范圍確定平均的聽音距離L，額定的聲壓級就應(yīng)該是在此位置的實際聲壓級。
依此，根據(jù)距離變化一倍，聲壓相應(yīng)變化6dB的關(guān)系，則音箱在1m處需要提供的聲壓級為：P=P額+6LogL。
至此聲揚的設(shè)計便基本結(jié)束，其后的工作就是與建筑裝飾單位密切配合將設(shè)計要求付諸實際。 |
