一、聲場設(shè)計概念
作為一個音響工程的設(shè)計，首先就是聲場的設(shè)計，因為如果聲場情況很糟糕，那么所采用的設(shè)備再先進(jìn)，再高級再全面也不能使重放音質(zhì)達(dá)到優(yōu)美的程度，嚴(yán)格來說，聲場設(shè)計包括建筑聲學(xué)設(shè)計和擴(kuò)聲聲場設(shè)計。建筑聲學(xué)設(shè)計包括房間結(jié)構(gòu)設(shè)計，尺寸的設(shè)計，形狀設(shè)計，裝修設(shè)計等。這些主要應(yīng)該由建筑設(shè)計師來完成，擴(kuò)聲設(shè)計主要是揚(yáng)聲器系統(tǒng)放置位置，角度的選擇，揚(yáng)聲器系統(tǒng)型號數(shù)量的選擇，目的是聲場盡量均勻，直達(dá)聲達(dá)到一定比例，以保證清晰度，可懂度達(dá)到要求，并且重放音質(zhì)好，而這些應(yīng)該由音響工程設(shè)計者負(fù)責(zé)，當(dāng)然，在建筑聲學(xué)存在先天不足時，為了使最后的擴(kuò)聲效果達(dá)到滿意，音響工程設(shè)計者有必要在接觸具體工程項目事先估計建筑聲學(xué)設(shè)計是否已到位。如果發(fā)現(xiàn)存在重大缺陷時，應(yīng)該對建筑聲學(xué)缺陷的改良提出個可行的補(bǔ)救方案，包括一些吸音、擴(kuò)散、隔聲處理意見，有必要的話甚至可以提出增加早期反射聲的可行方案，否則由于確實存在建筑聲學(xué)缺陷，音響工程設(shè)計者沒有發(fā)現(xiàn)，或者確實發(fā)現(xiàn)了但是沒有主動提出補(bǔ)救措施，則最后的擴(kuò)聲質(zhì)量就很難保證，到最后使用方表示不滿意，音響工程設(shè)計者在提出存在建筑聲學(xué)的缺陷作為擴(kuò)聲質(zhì)量不滿意的理由，就不能使人信服了！即便對建筑聲學(xué)缺陷采取補(bǔ)救措施后提高了擴(kuò)聲音質(zhì)，也說明音響工程設(shè)計人員的水平不高或?qū)ぷ鞑回?fù)責(zé)任。
二、擴(kuò)聲聲場設(shè)計內(nèi)容
首先要明確設(shè)計的是什么性質(zhì)的音響工程，是屬于音樂廳、劇場、歌舞廳、卡拉ok廳等文藝場所，演播室、錄制棚等節(jié)目制作的場所，或許是多功能廳、體育場，體育館、公共廣播等語言類為主的場所或者背景音樂等中的哪一類。然后再根據(jù)具體類別結(jié)合具體情況確定，要達(dá)到什么等級水平，也就是達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的什么等級，沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時則可根據(jù)常規(guī)要求來確定技術(shù)指標(biāo)，例如最大聲壓級、傳輸頻率特性、聲場均勻度，傳聲增益等。至于混響時間，則主要根據(jù)用途來確定，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定的，則按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行，如果沒有明確規(guī)定的，則可根據(jù)一些原則來確定，如用于語言類時則混響時間不應(yīng)太長，用于音樂類時混響時間稍微長一些。
在技術(shù)指標(biāo)確定后，則可以開始聲場設(shè)計，第一步先仔細(xì)察看建筑圖樣，搞清楚房間形狀，具體尺寸，墻壁、天花、地板等各個界面的裝修情況，根據(jù)以上資料可以初步估算出混響時間，如果發(fā)現(xiàn)估算出的混響時間明顯超出根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或用途設(shè)定的混響時間范圍。則應(yīng)提出整改措施，或幫助修改裝修材料的選用，或提出應(yīng)該達(dá)到的混響時間要求，由其他方面的人員來設(shè)法達(dá)到回想時間范圍要求，一般的情況下音響工程設(shè)計人員最好能幫助提出修改裝修材料的具體意見供參考。
計算空場回響時間時應(yīng)將觀眾席座椅的吸聲系數(shù)考慮進(jìn)去，計算滿場混響時間時應(yīng)將觀眾在座椅上的吸聲系數(shù)考慮進(jìn)去。如果計算得到的混響時間滿足本工程的要求，則可以考慮下一步的聲場設(shè)計工作。具體不同用途廳堂混響時間參考值見表9-1

當(dāng)然，例如建設(shè)部的JGJ/T131-2099和J42-2000（體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了具體的不同頻率混響時間要求的，則應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來取值。
聲場設(shè)計的第一步是確定采用什么供電方式，實際上就是設(shè)計揚(yáng)聲器系統(tǒng)安放位置和選擇揚(yáng)聲器系統(tǒng)。目前通常有集中供參分區(qū)供參分散供參三種，應(yīng)該根據(jù)廳堂等擴(kuò)聲場所的使用要求和實際條件而定，對于會議廳，公共廣播系統(tǒng)主要考慮語言的清晰度，可懂度，所以可以選擇分散式揚(yáng)聲器系統(tǒng)。也就是分散共聲方式。這種共生方式，以直達(dá)生產(chǎn)為主，直達(dá)生產(chǎn)均勻，清晰度高，不容易引起嘯叫，但缺乏方位感！對于大多數(shù)用于演出的廳堂應(yīng)優(yōu)先考慮集中式揚(yáng)聲器系統(tǒng)，也就是集中共聲方式。如對于劇場、音樂廳等均已將揚(yáng)聲器系統(tǒng)裝在舞臺口上方或臺口兩側(cè)的集中式揚(yáng)聲器系統(tǒng)為好。這樣使觀眾的聽覺和視覺保持一致，對于四面有觀眾的大型廳堂，如體育館等，一種方式是可以將揚(yáng)聲器系統(tǒng)吊裝在大廳的中央，必要時可增設(shè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的自動升降裝置，此時由于揚(yáng)聲器系統(tǒng)和吊架的重量較大，且集中在一起，所以應(yīng)考慮場館建筑的力負(fù)荷問題，要精確計算，確保在安全負(fù)荷以內(nèi)，另一種方式是可以將揚(yáng)聲器系統(tǒng)分散開，每一組揚(yáng)聲器系統(tǒng)就近為一部分觀眾供聲，這樣供聲，觀眾席處直達(dá)聲場比例可以提高，聲壓級可以比較均勻，每一組揚(yáng)聲器系統(tǒng)聲壓級不必太高，尤其是在混響時間較長的體育館中，清晰度能提高，回聲影響減小。再根據(jù)最大聲壓級要求和擴(kuò)聲距離計算出離揚(yáng)聲器1m出應(yīng)有的聲壓級，選定揚(yáng)聲器系統(tǒng)。根據(jù)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的靈敏度算出要求的電功率，看該揚(yáng)聲器系統(tǒng)的額定電功率是否大于所計算出的電功率要求，在選擇相應(yīng)的功率放大器，這里要注意直達(dá)聲場是按照平方反比定律計算。由于室內(nèi)存在混響聲場，在臨界距離處直達(dá)聲場和混響聲場的聲壓級相等，此處的總聲壓級比由直達(dá)聲場的情況高1dB，在兩倍臨界距離處，總聲壓級比只有混響聲場情況高1dB，各距離處總聲壓級符合直達(dá)聲場和混響聲場能量相加的關(guān)系
這里再說明一下最大聲壓級的問題，最大聲壓級是擴(kuò)聲學(xué)特性指標(biāo)之一，很多設(shè)計人員在考慮最大聲壓級時往往用直達(dá)聲聲壓級來說明是否達(dá)到要求。實際上這樣的說法是不準(zhǔn)確的，因為在最遠(yuǎn)處的聲場已經(jīng)主要是混響聲場了，直達(dá)聲場聲壓級與混響聲場聲壓級相加后非常接近混響聲場聲壓級的數(shù)值，所以最大聲壓級基本取決于混響聲場聲壓級。那么如何計算出混響聲場聲壓級呢？那就是首先計算出混響半徑，然后計算在混響半徑處揚(yáng)聲器系統(tǒng)產(chǎn)生的直達(dá)聲聲壓級。因為在這個距離上混響聲場聲壓級及與直達(dá)生產(chǎn)聲壓級相等。所以這個計算出來的直達(dá)聲場聲壓級及就是整個房間的混響聲場聲壓級。

本文節(jié)選自音響工程設(shè)計與音響調(diào)音技術(shù)