一個(gè)機(jī)關(guān)禮堂，平時(shí)作為會(huì)議廳用，有時(shí)也用來(lái)文藝演出，實(shí)際上可以看作多功能廳，觀眾廳的長(zhǎng)25米，寬25米，平均高度7.5米，無(wú)眺臺(tái)，有一個(gè)鏡框式舞臺(tái)，會(huì)議時(shí)作為主席臺(tái)用，演出時(shí)作為舞臺(tái)用，沒(méi)有樂(lè)池，觀眾廳設(shè)936個(gè)座位，容積V為4670m3，室內(nèi)總表面積s為1950㎡，根據(jù)室內(nèi)裝修布置，結(jié)合吊頂、舞臺(tái)口、墻面、走到地面、門、玻璃窗、座椅的具體情況計(jì)算出空?qǐng)龊蜐M場(chǎng)時(shí)各頻率的平均吸聲系數(shù)和混響時(shí)間，如表9-17所示，混響時(shí)間根據(jù)本書第三章混響時(shí)間計(jì)算公式（3-10）和表3-2空氣吸收系數(shù)4m值，這里濕度取60%，2000Hz時(shí)4m取0.009，4000Hz時(shí)取0.022計(jì)算出混響時(shí)間。

（一）聲場(chǎng)設(shè)計(jì)

為了計(jì)算方便，將第三章的式（3-10）、式（3-14）再在此列出。

需要說(shuō)明的是各種吸聲材料的吸聲系數(shù)并不是非常精準(zhǔn)的，因?yàn)樯a(chǎn)廠家的不同，材料性制可能有差異，另外混響室法和駐波管法的測(cè)試方法不同，也會(huì)造成測(cè)試參數(shù)的差異，還有安裝上也會(huì)有差異，所以最后計(jì)算出的參數(shù)供設(shè)計(jì)參考，還有用來(lái)計(jì)算混響時(shí)間的計(jì)算公式，本身并沒(méi)有保證計(jì)算的結(jié)果是非常精確的，另外公式本身是利用統(tǒng)計(jì)方法建立的，如果各種參數(shù)都是比較準(zhǔn)確的，那么計(jì)算結(jié)果誤差也許在10%以內(nèi)，實(shí)際上建筑設(shè)計(jì)的結(jié)果在最后完成裝修后各頻率的混響時(shí)間還要靠測(cè)試來(lái)驗(yàn)證，必要時(shí)還要適當(dāng)調(diào)整才能達(dá)到預(yù)定要求。所以計(jì)算過(guò)程中不必選取太多有效位數(shù)值，那種為了數(shù)據(jù)精確計(jì)算過(guò)程中保留小數(shù)點(diǎn)后很多位的做法，只增加計(jì)算的工作量，對(duì)工程設(shè)計(jì)毫無(wú)貢獻(xiàn)，至于各種裝修材料的吸聲系數(shù)值，請(qǐng)參考中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版的（建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)）中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所主編，和上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版的（噪聲控制技術(shù)）國(guó)家勞動(dòng)總局主編，方丹群，王文奇，孫家其，陳潛等編等書的有關(guān)表格。計(jì)算出空?qǐng)龊蜐M場(chǎng)1000hz的混響半徑大約分別在8米和8.5米，頻率增高時(shí)，混響半徑稍微再減短一些，但是減短的數(shù)值并不大，見表9-19。

分析：表9-19所列計(jì)算結(jié)果中，可以看出空?qǐng)龌祉憰r(shí)間比較長(zhǎng)，但是滿場(chǎng)混響時(shí)間不算太長(zhǎng)，屬于多功能廳混響時(shí)間的上限，由于這里一個(gè)機(jī)關(guān)的禮堂裝修上沒(méi)有花很多費(fèi)用，所以滿場(chǎng)混響時(shí)間能做得這樣也算可行了，當(dāng)然，這些數(shù)據(jù)都屬于理論計(jì)算數(shù)據(jù)，最后還要根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果來(lái)判斷，如果實(shí)際測(cè)量結(jié)果比理論計(jì)算值大很多的話，則需要在裝修上做適當(dāng)調(diào)整，以期達(dá)到使用要求，如果與理論計(jì)算結(jié)果將近，則不必再花時(shí)間和費(fèi)用去調(diào)整了，就計(jì)算出的混響半徑來(lái)看，由于沒(méi)有眺臺(tái)，只有一層觀眾席，所以在主音箱選擇合理、放置位置和角度合理的情況下，即便不加后場(chǎng)補(bǔ)聲音箱，也完全能滿足語(yǔ)言清晰度要求，到此可以進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)工作了，即選取合適的音箱型號(hào)，根據(jù)所選的音箱尺寸，選擇合適的放置位置和方法，以及合適的角度。

這里筆者想說(shuō)明一下關(guān)于對(duì)擴(kuò)聲聲場(chǎng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件EASE的使用問(wèn)題。筆者曾參加對(duì)不少音響系統(tǒng)工程的評(píng)標(biāo)工作，發(fā)現(xiàn)不少投標(biāo)書中都有用EASE軟件做的聲場(chǎng)圖，本來(lái)用EASE軟件作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段來(lái)設(shè)計(jì)聲場(chǎng)是比較好的，可以節(jié)省時(shí)間，并且可以將聲場(chǎng)情況形象的畫出來(lái)，但是實(shí)際上往往不能體現(xiàn)真正的聲場(chǎng)情況，另外許多投標(biāo)者沒(méi)有按照應(yīng)該做的去做，往往只是從EASE庫(kù)中調(diào)出一個(gè)房間模型，然后簡(jiǎn)單的稍微修改成與自己投標(biāo)的房間相適的房間形狀尺寸，在并不知道房間內(nèi)各處的實(shí)際裝修情況下，隨便給一個(gè)吸聲系數(shù)，從庫(kù)內(nèi)調(diào)出一個(gè)音箱的參數(shù)，就開始讓計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算聲場(chǎng)，畫出聲場(chǎng)分布圖，實(shí)際上沒(méi)有參考價(jià)值，而且EASE軟件并不支持所有選擇的音箱，只支持少量品牌型號(hào)的音箱，那么畫出來(lái)的圖就更沒(méi)有多少實(shí)際意義了，如果能嚴(yán)格按照實(shí)際房間的形狀尺寸，各門和窗戶的具體位置和尺寸，精確建模畫圖，并且將各部位的具體裝修材料及厚度，容重，穿孔率等所決定的各頻率級(jí)的吸聲系數(shù)計(jì)算計(jì)算機(jī)后，再用計(jì)算機(jī)的EASE軟件計(jì)算聲場(chǎng)情況，最后畫出的聲場(chǎng)分布圖才有參考價(jià)值。

首先根據(jù)劇本設(shè)計(jì)的廳堂，屬于機(jī)關(guān)內(nèi)部廳堂，主要功能是平時(shí)開會(huì)用，有時(shí)也作為演出場(chǎng)所使用，所以選擇擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)的GB 50371--2006（廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范）標(biāo)準(zhǔn)中的多功能內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)指標(biāo)第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：最大聲壓級(jí)取≥98db，當(dāng)然具體取什么樣的標(biāo)準(zhǔn)還得跟甲方商量才能確定，如果選擇第五章中舉例的音箱，則可選用二分頻全頻帶音箱。

該音箱各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：

頻率范圍（-10dB）：55Hz~18kHz;

頻率響應(yīng)（-3dB）:78Hz~14kHz;

水平覆蓋角（-6dB）:85°,500Hz~16kHz,平均;

垂直覆蓋角（-6dB）85°,500Hz~16kHz,平均;

指向性因素Q:9.9，500Hz~16kHz，平均;

指向性指數(shù)DI:10.0dB,500Hz~16kHz，平均;

系統(tǒng)靈敏度:98dB,1W,在1m（3.3ft）處;

額定最大聲壓級(jí)：129dB，在1m（3.3ft）處;

系統(tǒng)標(biāo)稱阻抗：8歐;

系統(tǒng)輸入功率額定：300W,IEC;1200W峰值;

推薦功率放大器：400W;

分頻點(diǎn):1.6kHz;

換能器：低頻單元：M222-8,300mm（12in）紙盆;高頻單元：2418H,25mm（1in）喉部，鈦膜;

輸入連接器：2×NL4 Neutrik Speakon連接器;

尺寸：586mm×387mm×403mm（23.05in×15.25in×15.87in）;

凈重:22.7kg（59lb）。

從上面技術(shù)指標(biāo)中可以看出該音箱的靈敏度是98db，額定功率是300W，一般實(shí)際使用時(shí)節(jié)目信號(hào)的有效值功率應(yīng)該控制在額定功率的1/8以內(nèi)，也就是降低9db使用，推薦降低10db使用，以保證節(jié)目信號(hào)的峰值因數(shù)大于等于4，達(dá)到高保真擴(kuò)聲要求，所以實(shí)際播放節(jié)目時(shí)的功率初步確定為30W電功率，現(xiàn)在計(jì)算在此電功率時(shí)距離揚(yáng)聲器系統(tǒng)一米處的聲壓級(jí)，按照式8-1計(jì)算。

上面已經(jīng)得知滿場(chǎng)混響半徑為8.5米，按照式（8-2）計(jì)算

Lx=L-20IgX=（112.77-20×0.93）dB=（112.77-18.6）dB=94.17dB取整數(shù)為94dB

也就是在降低10db使用情況下，室內(nèi)混響聲場(chǎng)聲壓級(jí)可以達(dá)到94dB，考慮到擴(kuò)聲時(shí)主音箱不是一只，而是一對(duì)，即左右各有一只音箱，則實(shí)際的混響聲壓級(jí)約為97db，前排直達(dá)聲場(chǎng)聲壓級(jí)大于混響聲場(chǎng)聲壓級(jí)，以直達(dá)聲場(chǎng)為主，后排混響聲場(chǎng)聲壓級(jí)大與直達(dá)聲聲場(chǎng)聲壓級(jí)，以混響聲場(chǎng)為主，所以室內(nèi)的聲壓級(jí)已接近于確定的最大聲壓級(jí)98db的要求。況且GB 50371-2006中的最大聲壓級(jí)指的是測(cè)量用噪聲信號(hào)的峰值因數(shù)在1.8-2.2之間，在測(cè)量后的RMS聲壓級(jí)基礎(chǔ)上要加上峰值因數(shù)的db數(shù)，與數(shù)之2計(jì)算，要加上6db，所以在降低10db功率使用時(shí)，只要最大聲壓級(jí)達(dá)到98-6=92db即滿足要求，因此不必再計(jì)算最大聲壓級(jí)是否能達(dá)到指標(biāo)的問(wèn)題，這里之所以以這款音箱為例，是因?yàn)榍懊嬷v解音箱知識(shí)是以這款音箱的技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō)明的，并不表明一定要選用類似技術(shù)指標(biāo)的音箱才能滿足要求。

在圖9-29中畫出了幾種音箱擺放情況，其中圖9-29a是禮堂的頂視圖。

第一種方案是只設(shè)置音箱a、b、c、d4只，其中音箱a、b為主音箱，音箱C、D為給前排主音箱覆蓋不到的前幾排觀眾補(bǔ)直達(dá)聲，并且起到拉聲像的作用，主音箱a、b放置在臺(tái)唇上方，或者說(shuō)臺(tái)口前上方，這種方案的前提是此位置允許放置音箱，也就是建筑結(jié)構(gòu)承重有保障，有便于安裝與維修。這種方案屬于最佳方案，音箱主聲軸對(duì)準(zhǔn)倒數(shù)第四排至第六排距地1.2-1.3米處，也就是那一排觀眾的耳朵高度具體在哪一排？要看觀眾廳的長(zhǎng)度，這樣設(shè)置角度的優(yōu)點(diǎn)是直達(dá)聲場(chǎng)比較均勻，因?yàn)橐繇戄椛涞闹边_(dá)聲場(chǎng)以主聲軸上為最強(qiáng)。以上面選擇的音箱--MS112二分頻全頻帶音箱為例，指標(biāo)中垂直覆蓋角為85度，以主聲軸為中心，上下的有效覆蓋角均為偏離主聲軸42.5度，但是在同樣半徑的情況下，偏離主聲軸42.5度的位置比主聲軸位置的直達(dá)聲聲壓級(jí)要低6db。如圖9-29b所示，放置主音箱a、b時(shí)，前排中排后排聽眾離開主音箱的距離有差別，后排聽眾離開主音箱的距離遠(yuǎn)，按照直達(dá)聲場(chǎng)的平方反比定律，直達(dá)聲場(chǎng)聲壓級(jí)降低的比較多，但是處于直達(dá)聲場(chǎng)最強(qiáng)的音箱主聲軸附近，而前中排聽眾離開主音箱的距離近，直達(dá)聲場(chǎng)聲壓級(jí)降低的比較少，但是處于直達(dá)聲場(chǎng)比較小的偏離音箱主聲軸的位置，并且前排比中排距離音箱相近，但是前排比中排偏離主軸角度大，所以總體上前后排聽眾處的直達(dá)聲場(chǎng)聲壓級(jí)相對(duì)比較均勻。音箱C、D可放置在臺(tái)口兩側(cè)，顯然音箱C、D比主音箱a、b離前排觀眾近，所以音箱C、D的聲音要比主音箱a、b的聲音先到達(dá)前排觀眾處，根據(jù)哈斯效應(yīng)，聽眾的主觀感覺(jué)會(huì)認(rèn)為聲音就是從拉聲像的音箱C、D處傳來(lái)的，達(dá)到拉聲像的目的。

當(dāng)臺(tái)口上方不允許放置主音箱時(shí)，可以考慮第二種方案，將主音箱放置在臺(tái)口兩側(cè)，根據(jù)第一種方案的同樣原理，音箱高度應(yīng)該放置在高一些的高度，以利于聲場(chǎng)均勻，此時(shí)最好能將音箱埋置在墻面外，表面裝飾鋼網(wǎng)加音箱布，顏色最好與墻面相同，放置的俯角也要合適才行。

如果對(duì)廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)性能要求比較高，則無(wú)論第一種方案或第二種方案中的主音箱可以不用全頻帶音箱，而改用由低頻音箱加中高頻音箱組成，甚至由低頻音箱、中頻音箱加恒指向高音高筒組成，并且可以每邊用兩只恒指向高音號(hào)筒，一只恒指向高音號(hào)筒投向近處，觀眾席稱為進(jìn)投，另一只恒指向高音號(hào)筒投向遠(yuǎn)處觀眾席，稱為遠(yuǎn)投，以便指向性強(qiáng)的高頻的直達(dá)聲場(chǎng)更均勻，但是此時(shí)組成一路揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻音箱，中頻音箱，恒指向高音號(hào)筒必須是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格選擇的，不是任意拿三種音箱就能組成性能良好的系統(tǒng)的，最好選擇廠家產(chǎn)品目錄中推薦組合的配套產(chǎn)品，并且根據(jù)廠家推薦的分頻點(diǎn)來(lái)分頻，這種方案應(yīng)該在主音箱通路中加電子分頻器。

假設(shè)廳堂的后面設(shè)有眺臺(tái)，如圖9-29c所示，則應(yīng)該考慮是否需要為一層后排，也就是眺臺(tái)下的觀眾席增加補(bǔ)聲音箱的問(wèn)題，如果主音箱輻射到后排的中高頻直達(dá)聲會(huì)被眺臺(tái)阻擋，在后排觀眾席處形成缺少中高頻直達(dá)聲的身影區(qū)，則應(yīng)該在側(cè)墻的靠后適當(dāng)位置加掛補(bǔ)聲音箱，如圖9-29a所示中的音箱E、F，還可以考慮為眺臺(tái)上觀眾席增加補(bǔ)聲音箱，列如圖9-29c所示中的音箱G、H。所有補(bǔ)聲音箱由于離開相應(yīng)服務(wù)的觀眾席的距離比較近，所以音箱輻射的聲壓級(jí)不必太高，可以選擇額定功率相對(duì)比較小的音箱，相應(yīng)的音箱的體積也會(huì)比較小，當(dāng)然所有補(bǔ)聲音箱的通路中都應(yīng)該增加延時(shí)器，以便補(bǔ)償主音箱與補(bǔ)聲音箱到觀眾席的聲程差。

所有音箱的安裝必須牢固，高度不能太低，以免傷及觀眾，并且應(yīng)該考慮相對(duì)比較美觀，最后不要忘了給舞臺(tái)上的演員配置返送音箱。