中小型體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)

中小型體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)?本文將著重介紹了中小體育場(chǎng)聲學(xué)設(shè)計(jì)的基本常識(shí)和設(shè)計(jì)方法，分析了不同擴(kuò)聲方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了中小型體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)解決方案。

中小型體育場(chǎng)的聲學(xué)環(huán)境

中小型體育場(chǎng)的基本結(jié)構(gòu)有開(kāi)放式、半開(kāi)方式和封閉式三種。通常，坐席下沒(méi)有功能用房的稱為開(kāi)放式體育場(chǎng)。體育場(chǎng)又有多功能體育場(chǎng)和專(zhuān)項(xiàng)運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)之分，我國(guó)現(xiàn)在有的體育場(chǎng)多數(shù)為多功能體育場(chǎng)，適用于各種體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的比賽和普通的文藝演出。

專(zhuān)項(xiàng)動(dòng)動(dòng)體育場(chǎng)根據(jù)某一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)建造，只適應(yīng)于特定的體育運(yùn)動(dòng)比賽項(xiàng)目，例如，足球比賽專(zhuān)用體育場(chǎng)、網(wǎng)球比賽場(chǎng)等。

體育場(chǎng)關(guān)于聲學(xué)的環(huán)境要求

(1)體育場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)和噪聲控制設(shè)計(jì)。

(2)在觀眾席有足夠的聲級(jí)，滿足體育場(chǎng)所必需的功能和要求。

(3)體育場(chǎng)擴(kuò)聲應(yīng)考慮減少對(duì)場(chǎng)外的聲干擾。

(4)擴(kuò)聲設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)安全、操作方便、維修容易、抗風(fēng)防雨、性能可靠。

(5)擴(kuò)聲控制室應(yīng)設(shè)觀察窗，并保證調(diào)音員工作時(shí)對(duì)主席臺(tái)、裁判席、比賽場(chǎng)地和觀眾席有良好的視野。

基本朝向和結(jié)構(gòu)

在國(guó)內(nèi)，中小型體育場(chǎng)的朝向一般與火車(chē)站的朝向有些類(lèi)似----坐北朝南，即主席臺(tái)位于體育場(chǎng)院的北側(cè)觀眾席的正位，符合全天候的采光要求，太陽(yáng)從主席臺(tái)的右方落下，缺點(diǎn)是對(duì)足球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的比賽會(huì)順光和逆光的差別，不利于公平比賽。

由于場(chǎng)地的限制，也有坐西朝東，即主席臺(tái)位于體育場(chǎng)的西側(cè)觀眾席的正位，這種朝向不太符合全天候的采光要求，優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于足球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的比賽沒(méi)有順光和逆光的差別，有利于公平比賽。

小型體育館

體育場(chǎng)四周的觀眾席為馬鞍形結(jié)構(gòu)。對(duì)于坐北朝南的體育場(chǎng)，主席臺(tái)位于北側(cè)看臺(tái)中間，北看臺(tái)約32～35階坐席，南看臺(tái)也約有32～35階坐席，東看臺(tái)約20階坐席，觀眾席位于南看臺(tái)后側(cè)，火炬臺(tái)位于主席臺(tái)的東側(cè)，計(jì)時(shí)和計(jì)分牌位于主席臺(tái)的西側(cè)，西看臺(tái)也約有20階坐席。對(duì)于坐西朝東的體育場(chǎng)，只要將坐北朝南的體育場(chǎng)的基本方向，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，即可得到體育場(chǎng)的基本布局和開(kāi)閉幕式運(yùn)動(dòng)員出入場(chǎng)行程圖。

存在的問(wèn)題和解決方法

中小型體育場(chǎng)聲學(xué)設(shè)計(jì)中普遍存在在主要問(wèn)題有：嚴(yán)重的多重回聲，嚴(yán)重的聲音外溢(擾民)、較多的局部寂靜區(qū)(聲音死區(qū))等，需要協(xié)調(diào)建聲和電聲設(shè)計(jì)共同解決。

多重回聲問(wèn)題，解決辦法可從兩個(gè)方面著手 :

1 . 在建聲設(shè)計(jì)方面，要增加一些聲間的吸收和反射面，盡可能地縮短聲音在空間的傳播行程，提高吸聲效率，降低反射聲音能量，避免高能量聲音聲波的多次反射，加長(zhǎng)混響半徑。

2 . 從電聲設(shè)計(jì)著手，選擇指向性因數(shù)(Q值)大，指向性窄的音箱，例如Q﹥15，水平指向性大小60°～90°，甚至選用40°～20°的，40°～20°的比60°～90°的通帶外衰減斜率大，通帶外聲能相對(duì)低得多。

還要正確設(shè)計(jì)和調(diào)整音箱的覆蓋區(qū)域，控制低頻聲音頻帶寬度，這也能收到一些效果。注意，音箱的指向性越窄，成本越高，要綜合取舍。

解決聲音外溢嚴(yán)重(擾民)問(wèn)題，除增加隔聲設(shè)置外，還要正確設(shè)計(jì)和調(diào)整音箱的指向和覆蓋區(qū)域，以減少聲音的外溢擾民。同樣要選擇指向性因數(shù)(Q值)大的、覆蓋角窄的音箱。

局部寂靜區(qū)(聲音死區(qū))的問(wèn)題可以采用小功率的分散音箱，用補(bǔ)聲的辦法解決。中小型體育場(chǎng)在聲學(xué)設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題還有：如果長(zhǎng)短軸大的橢圓形或弧段、直徑大的圓形或圓弧、大柱形、回音壁形等結(jié)構(gòu)體和墻面較多，容易帶來(lái)聲音的聚焦、爬行等后果，造成嚴(yán)重的聲音缺陷，破壞音質(zhì)，降低語(yǔ)言清晰度。某種程度上這是造型設(shè)計(jì)和美觀設(shè)計(jì)之間的矛盾，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須密切注意，合理協(xié)調(diào)兩者關(guān)系。

解決辦法有三種：

1. 可以由建聲設(shè)計(jì)著手，盡量避免或減少上述結(jié)構(gòu)體和墻面的出現(xiàn);

2. 或加大上述結(jié)構(gòu)體和墻面的吸聲力度，采用強(qiáng)吸聲措施，這個(gè)辦法將大幅度增加投入，不可取;

3. 或以上兩者結(jié)合。

采用哪種設(shè)計(jì)方案，可根據(jù)資金投入大小而定。

中小型體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用場(chǎng)所和擴(kuò)聲方式

擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用場(chǎng)所所括場(chǎng)內(nèi)、場(chǎng)外及室內(nèi)。場(chǎng)內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)涵蓋比賽場(chǎng)地、觀眾看臺(tái)、風(fēng)雨交通道、檢錄處等處;場(chǎng)外擴(kuò)聲系統(tǒng)涵蓋體育場(chǎng)外的功能場(chǎng)地，如練習(xí)場(chǎng)、預(yù)備場(chǎng)等處;室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)涵蓋各種功能房、貴賓室、休息廳、會(huì)議室、運(yùn)動(dòng)員集散處、走廊等處。

擴(kuò)聲系統(tǒng)的音響布陣方式有分散式、集中式、混合式三種，其優(yōu)缺點(diǎn)可參考下圖。

擴(kuò)聲系統(tǒng)的音響布陣方式

上圖中，來(lái)自主席臺(tái)方向大致的聲像位置的要求，對(duì)于體育場(chǎng)而言，投入很大的資金保證準(zhǔn)確的聲像位置沒(méi)有必要，只要能做到聲音基本上要求的保證良好的語(yǔ)言清晰度和聲音覆蓋均勻。分散式擴(kuò)聲方式，聲音來(lái)自兩個(gè)方向或多個(gè)方向，時(shí)差大，必須控制臨近區(qū)域的聲音干擾，使音箱系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域合理，以免影響聲音的清晰度。音箱不能相向而放，以免產(chǎn)生梳狀效應(yīng)。音箱的指向性要求;Q值高，靈敏度高，聲音的傳輸能力強(qiáng)。

下面談一談關(guān)于在中小型體育場(chǎng)中進(jìn)行流動(dòng)文藝演出時(shí)擴(kuò)聲系統(tǒng)的選擇原則。流動(dòng)文藝演出的擴(kuò)聲系統(tǒng)可部分選用進(jìn)口產(chǎn)品，固定安裝設(shè)備則應(yīng)選用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。如音質(zhì)優(yōu)良的音箱和專(zhuān)用演唱傳聲器等可以有針對(duì)性地選用進(jìn)口產(chǎn)品，調(diào)音臺(tái)及其周邊設(shè)備等均可選國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，功放沒(méi)有必要選用進(jìn)口產(chǎn)品。 擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括音箱的布陣與系統(tǒng)設(shè)備的配置兩大部分。

音箱采用混合式布陣方式為佳，通過(guò)計(jì)算機(jī)EASE軟件作出聲場(chǎng)圖。音箱的布陣位置需要設(shè)計(jì)者初選出一個(gè)大概的位置，再由計(jì)算機(jī)敲定。這里以東西走向的體育場(chǎng)為例，以比賽場(chǎng)中央作一個(gè)送聲區(qū)，南北看臺(tái)各一個(gè)區(qū)，外加補(bǔ)聲區(qū)，分別設(shè)計(jì)音箱覆蓋和控制系統(tǒng)。比賽場(chǎng)中央供聲區(qū)和南北看臺(tái)供聲區(qū)為音質(zhì)、聲級(jí)和聲場(chǎng)不均勻度等的重點(diǎn)保證區(qū)。主席臺(tái)屬于貴賓區(qū)范疇，是否單獨(dú)設(shè)計(jì)，視設(shè)計(jì)思路和資金投入而定。

場(chǎng)中央做一個(gè)供聲區(qū)，用3組音箱覆蓋，吊掛在北看臺(tái)挑棚網(wǎng)架上，有聲像控制的作用。對(duì)南北看臺(tái)觀眾區(qū)，各用5組音箱，吊掛在南北看臺(tái)挑棚網(wǎng)架上，分別覆蓋南北看臺(tái)觀眾區(qū)。對(duì)東西看臺(tái)觀眾區(qū)，各用2組音箱，一組吊掛在北看臺(tái)挑棚網(wǎng)架邊沿上。各觀眾區(qū)半墻、柱面墻、障礙物等背面聲音覆蓋不到的地方，均可用分散的，較小的音箱獨(dú)立覆蓋，進(jìn)行補(bǔ)聲。