体育馆的声学系统设计1
设计依据
国家部委行业的标准、规范、方法
体育馆声学设计及测量规范JGJ/T131－2000
体育建筑设计规范JGJ31-2003
演出场所扩声系统的声学特征指标WH/T18-2003
城市区域环境噪声标准GB3096
声系统设备互连的优选配接值GB14197
测试传声器技术条件GB3661
声和振动分析用1/1或1/3倍频程滤波器GB3241
声级计电、声性能及测量方法GB3785-83
磁带录音机基本参数和技术要求GB2019
同声传译室的一般特性和装置ISO2603
民用建筑隔声设计规范GBJ118
有线广播录音、播音室声学设计规范和技术用房技术要求GYJ26
民用建筑电声设计规范JGJ/T16
建筑照明设计标准GB50034-2004
建筑电气安装工程质量评定标准GBJ303-88
自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002
建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001
建筑设计防火规范GBJ16-87(2001年版)
《厅堂扩声特性测量方法》GB/4959-9
《声系统设计互联的优选配接值》GB/T14197-93
《厅堂混响时间的测量规范》GBJ76-84
《体育馆声学设计及测量规程》JGJ/T-131-2000J42-2000
《客观评价厅堂语言可懂度的"RAST1"法》GB/T14476-93
体育馆的功能、要求
使用功能
可满足篮球、排球、羽毛球、乒乓球、体操搭台、手球等比赛时语言扩声使用，兼艺术体操、文艺演出时音乐扩声使用。
达到的要求
①客观测量应达到JGJ/T131-2000《体育馆声学设计及测量规程》中扩声特性指标一级。比赛场地扩声特性指标是一级。
②主观试听，语言清晰，音乐丰满。
建声和扩声的综合设计
从株洲体育馆的使用功能来看，是属于综合体育馆，从人数7016人来说是中型规模，从体积来看是超过80000m3的，这就是一所综合大型体育馆。
作为体育比赛的大厅，语言扩声是主要的，所以，解决体育馆语言清晰度是第一重要的。
实现和达到语言清晰度的理论依据。
根据语言清晰度和辅音清晰度损失率的理论进行设计
RAST1=0.9482－0.1845×lnAL%①
AL%=200D22 ×T602×N②
Q×V×M
式中：RAST1--语言可懂度；
AL%--辅音清晰度损失率百分比；
D2--扬声器至最远听众席距离；
T60--房间的混响时间；
N--功率比；
Q--扬声器的指向性因子；
V--房间的体积；
M--临界距离Dr的修正值，通常取1
理论和实践证明，AL%越小，语言清晰度RAST1越高，荷兰声学专家Peutz指出：
AL%＜6%非常好清晰度
AL%＜7-12%好的清晰度
AL%≤15%（RASTI≥0.45）尚可清晰度
AL%＞25%差的清晰度
要保证体育馆的清晰度，就要降低AL%，降低AL%有两点可做：
● 建声上，降低体育馆混响时间
● 电声上，选取高Q值的扬声器系统
这就是说，为了保证体育馆的语言清晰度，必须从建声和电声两个专业进行设计：
①尽量降低馆的混响时间，防止和消除回声声聚焦，颤动回声等声学缺陷。按照行业标准，体育馆体积，容纳人数混响时间应为1.5～1.9秒（满场500HZ～1000HZ），我们按1.5秒设计。
②选用好性能（宽频带、高灵敏度、大功率）高Q值的扬声器系统。为了保证语言清晰度，扩声设计按1.85秒左右选取扬声器系统。
这样设计，对保证语言清晰度是有充分余地的，是互补的，是综合进行设计的。
这里，我们应用语言清晰度RAST1的理念建声和电声系统进行综合设计；下面我们还用RAST1计算机软件仿真模型设计，对语言清晰度进行预测。
最后我们使用RAST1仪器对竣工后的馆场进行测量、检验。
总而言之，我们的建声、扩声系统设计都是围绕保证语言清晰度这一目标进行的。
建筑声学设计
①建筑声学设计的前提
● 建声设计是以满场混响时间T60＝1.5秒作为目标进行设计，同时防止和避免出现回声，颤动回声和声聚焦等音质缺陷；
● 建声设计是以中国建筑设计研究院的设计为基础；
②建筑声学T60≤1.5秒（满场500HZ～1000HZ）设计
●建筑声学装修建议；
a、综合体育馆设计图纸图号：吊顶图该馆层面没上层有金属夹芯板，原100mm，空腔180下层50mm厚玻璃棉外色，玻璃丝布。根据株州地区气候的常温，该场馆顶棚在金属夹芯板底先满铺一道100mm厚棉板，安装面积部位按原实施，
b、为满足体育馆的声音清晰度作以下作法。
在顶棚原隔热层下620mm作吸声层处理，选用轻钢龙骨结构架设32K/100MM厚超细玻璃棉，用不锈钢碰焊网固定。
墙面走道部分的吸声墙作斜面处理防止声音聚焦。
所有超细玻璃棉制品必须用PVC薄膜包封，外包玻璃丝布。起防水、环保作用。
观察窗（隔声窗）用2层透明玻璃，2层玻璃中间距离为：150MM-250MM空间，周边用隔声材料填实向场内的玻璃面作83 0度斜面安装.
扩声系统的设计
①扩声系统采用分散扩声的方式布放
声场均匀，Q要求可降低，便于分别控制。扬声器布放具体如下：
● 在比赛场顶棚上各安装2只A（投标代码）号角，照顾比赛场内扩声。
● 在体育馆主席台这侧顶棚安装4只B（投标代码）号角，照顾主席这侧看台。
● 在主席台对面一侧顶棚上安装4只B（投标代码）号角,照顾该侧看台。
● 在主席台左右东西两侧各安装一只B（投标代码）号角，照顾这两侧看台。
● 对于主席台，单独设置两只C（投标代码）号角作为主席台返送音箱。
●对于看台区域，我们配置了B（投标代码）号角。B（投标代码）号角1000W的功率和号角结构为远距离的音频传送提供保证；104dB的灵敏度和132dB的最大声压级为全场应有清晰的听闻条件，良好的方向感和节目保真度提供保证。B（投标代码）号角的投射角度为水平角60-90度，垂直投射角度40度。通过调整号角的安装倾角，改变投射覆盖范围，减少扬声器之间的干扰，为声场均匀度提供保证。B（投标代码）号角具有：灵敏度104dB，额定功率500W，投射角度60-90X40度，体积629X629X737MM、重量35.4公斤，便于吊挂安装。
● 对于场地区，由于离音箱吊挂点的顶棚更远，因此，我们选用了功率相同、但灵敏度更高的A（投标代码）音箱。A（投标代码）是一款三分音全频音箱。它的箱体简洁精致，有着平滑的频率响应和极高的功效，能带来卓越的音质和超凡的表演效果；A号角具有：灵敏度107dB，功率1000W，投射角度50X20度，体积629X629X737MM、重量38.3公斤，便于吊挂安装。
②语言清晰度的实现
选用防潮湿高Q值扬声器系统，保证语言清晰度的实现
在T60＝1.85秒满场情况下，选用防潮湿的高Q值、宽频带、高灵敏度、大功率扬声器系统。
A扬声器Q=37.9B扬声器Q=19.6
扬声器是一款全频带扩声号角，简约的外观设计和轻巧的重量，便于吊挂且高空观赏效果极佳；外壳采用层状玻璃纤维构造。
重要的是应用该A、B（投标代码）扬声器，由于高Q值，指向性性强，可在T60=1.85秒情况下,语言清晰度可以保证。
产品代码 A B
系统形态 三分音全频号角系统 三分音全频号角系统
频率范围 70Hz-16kHz 70Hz-16kHz
功率(RMS/PGM) 400W/1000W 400W/1000W
灵敏度(1W/1m) 107 dB SPL 104 dB SPL
额定阻抗 4 Ohm 4 Ohm
指向性(HXV)@kHz 50x20 度 60-90x40 度
指向性因子Q 37.9 19.6
LF 2x12" / 305mm 2x12" / 305mm
MF M200 2" / 51mm M200 2" / 51mm
HF 1" / 25mm 钛金 1" / 25mm 钛金
分频器 600Hz,3500Hz 600Hz,3500Hz
驱动器保护 PowerSwnseTM DDP PowerSwnseTM DDP
输入连接 16-2 SJOW 8'/2.44M 16-2 SJOW 8'/2.44M
箱体 全玻璃纤维 全玻璃纤维
成品 浅灰凝胶体覆盖 浅灰凝胶体覆盖
高-前面 629mmx629mm 629mmx629mm
号角口-宽 629mmx629mm 629mmx629mm
深度 29"/737mm 29"/737mm
重量 38kg 35.4kg
扩声系统中各设备的优选配置、防止系统啸叫，保证语言清晰度的实现。
● 选配自动反馈抑制器（在媒体矩阵里含有）
● 选配强指向性传声器
● 选配恒指向性扬声器
主扩声传声器（主席台和裁判席的Mic）不在主扩声SP的临界距离之内，（在混响中）稳定。而且主扩SP的音量单独可控。
● 主席台裁判席上方扬声器音箱单独可控音量。
● 主席台、裁判席，配返送音箱，防止演讲者听不到自己声音而声嘶力竭，引起系统过载，失真啸叫。
● 选配24/8/2，调音台对系统调音，有利对主席台上方主扩SP进行控制。
● 选配媒体矩阵，因为24bit A/D,D/A转换和音频数据处理，具有滤波、均衡、参数均衡，压/限，分频，延时等多种功能，保证功放和扬声器系统周边设备应用和信号处理。因为A/D,D/A转换，频带宽，动态大，信号/噪声、（S/N）高，其本底噪声104dB，根本不会给扩声系统带来噪声。
