北仓电视台演播厅音频系统设计方案

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北仑电视台演播厅音频系统设计方案

一. 工程概述

1.1工程简介

北仑电视台演播厅，长、宽、高分别为22.2m×16.5m×10m，观众席容量可达200位以上。整个演播厅布局合理、高雅。主要用

于本地电视访谈及综艺类节目及其他相关活动。

电视台的演播室是电视节目制作的重要场所，体现了一个电视台的技术水准和综合实力。根据本地的实际情况从实用性角度考虑，我们将演播厅建造成多功能综合性的演出场所。作为综合性演播厅主要包括声学装修、机械化升降（伸缩）舞台系统、灯光系统、视频系统和音频系统等几大部分。它能够满足大中型文艺晚会的直播和录播、大中型活动的直播、戏剧前期和同期录制、智力竞赛等语言节目的录制。

演播厅专业音频系统是一个全面贯通设计思想的复杂系统，为了使系统的音频系统按照设计方案达到最佳效果，必须重视多功能电视演播厅音频系统的设计。整个系统的设计应该人音源拾音和还音输出两个方面来考虑。从演播厅的功能和使用角度上对这两个方面的要求是进行系统设计的根本依据。

此次我公司承担了北仑电视台演播厅音响设备的设计和施工的工程项目。设计原则以电视台演播厅为目标。满足电视访谈及综艺类节目要求，兼顾其他相关活动。本系统的设计就是提供以上功能的解决方案。

1.2系统设计依据

（１）依据业主需求及建筑装修图纸；

（２）依据中华人民共和国相关国家行业标准：

★ JG GYJ125-8b《厅堂扩声系统的声学特性指标要求》

★ WHO301-93《歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法》

★ JGJ57--2000《剧场建筑设计规范》

★ JB7-2001《剧场建筑设计规范的条文说明》

★ JGJ/T131-2000《体育馆声学设计及测量规程》

★ J42-2000《体育馆声学设计及测量规程的条文说明》

★ CBJ232-82《中国电气装置安装工程施工及验收规范》

★ JGB/T16－92《民用建筑电器设计规范》

★ GB4959-85《厅堂扩声特性测量方法》

1.3系统设计原则

a. 先进型原则——采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，强调系统使用当中的科学性。

b. 实用性原则——能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式。

c. 可扩充性、可维护性原则——要为系统以后的升级预留空间；系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范，对系统的维护可以在很短时间内完成。

d. 经济性原则——在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。

1.4系统设计目标

（一）演播厅音源的估计

演播厅主要用于综艺节目的录制，演播厅表演区面积与所定位的节目类型决定了音源的种类和数量。作为多功能综合性的演播厅，拾音量最大的节目应是乐队演奏和地方戏曲演出。但在实际使用上，电视综艺文艺（特别是现场直播）节目表演节奏快，间场时间短，除非进行专场演出，乐队和地方戏曲进入演播厅的机会是不多的。通常声学装修效果都是按音乐厅堂的标准来设计装修的，舞台区的灯光及吊挂系统也会按舞台演出的标准来设计。因此，在拾音上考虑极限的情况应是大、中型乐队和地方戏曲的综艺节目。因此演播厅乐队拾音至少需5-10路话筒输入，同时还要考虑其他类型的文艺演出需要的各种无线话筒（如头戴、领夹、手持无线话筒、鹅颈会议话筒、合唱话筒、观众采声话筒等）、各种信号源（如CD放音机、MD录放机、DAT录放机、DVD/LD放像机和VRT录像机等）。基于上述考虑我们选定调音台的输入应为24-48路再加4路立体声输入口，不少于8路编组、8路辅助、最好带10×8矩阵输出的现场调音台。

（二）演播厅扩音的设计构思

对于厅堂建声国家有明确的规范标准，多功能演播厅是集音乐、语言、效果于一体的综合性演艺场所，它既要满足厅堂高声压级扩声指标，又要适合专业视听现场直播高质量、低噪音的要求，所配备的音频器材要以国际上先进、经济上合理、使用上安全可靠、维护

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上便利的原则，器材的技术参数指标达到国家广播电视专业音频的甲级指标。

演播室作为电视节目重要的制场所，场内的扩声效果尤其重要。音频系统应满足专业视听现场直播高质量、低噪音的音频制作，同时还要保证音响系统有良好的现场扩声效果。因此，现场的声音还原应做到：保证场中有较高的语言清晰度和足够的声压；舞台与观众区域各个位置无回声、颤动回声和声聚焦等缺陷；声音涵盖区内声音与频响覆盖均匀。考虑到电视节目制作的特点，音响系统扬声器布置方式为群组式固定安装；扬声器的外形和安装位置以不影响演奏室场地的整体风格、摄像效果和灯光效果为宗旨（通常采用吊挂的安装方式）。

大家知道各种在大型演出场馆的音响系统配置都繁杂费时，但其音响效果却又常常是差强人意的，特别是语言清晰度，常常令人失望。这主要是因为音箱在各频段的指向性系数相差太大的缘故，造成了有的地方声压太低，有的地方声压过高，有的位置则是声音反射过强。因此，提供高质量的音箱是好的音响系统的必要条件，并不等于音响系统有突出的音响效果。在科技高速发展的时代，一个精确的建声系统设计软件已是现代音响工程必不可缺的工具。在进行音响系统设计之前，首先要将演播室土建设计建筑蓝图在电脑上构造建筑模型，再将所有声装表面建筑材料输入而完成演播厅的三维建筑模型。

建筑物的声学模型建立后，可以利用它来预估该建筑物的混响时间T60。混响是声音经过房间的二次反射而聚集的声音。尽管离声源有远有近，但反射声声场在房间内各处的密度却几乎相同。混响时间T60是指在音源停止后，音量下降60dB所耗的时间（以秒计时）。混响时间对设计音响系统来说是一个非常重要的数据。有了它我们可以决定应该采用哪一种设计方案或选用哪一种扬声器系统。

一般评价声音音质优劣的参数为频响、响度、混响和回音以及语言清晰度，当我们在进行音响设计时，为了保证音响系统能够充分满足其所在场地的使用要求，务必全面考虑下面几个直接影响和决定音响系统再现品质的要素：

（1）音色与频率响应（Tonal Balance）

要获得均匀而平衡的频率响应，当然首先设备本身要有足够的频率响应，这点是非常容易办到的要求，只要选用够标准的器材即可，而重要是观众在座位上实际听到声音的频率响应。在理想的情况下，不论观众是坐在哪个座位上，都应该听到相同的效果，这就要求在设计音响系统时必须要使每一频段的涵盖面都非常均匀。扬声器间的相互干扰对频率响应应该有相当大的影响，驻波决定低频的频率响应，空气的湿度对不同的频率有不同的衰减等，设计时必须要将它们全部考虑进去。

（2）响度（Loudness）

每一个场所内其使用的功能不同，对声场强度也有不相同的要求，设计时必须依据系统设计的基本原则和各类节目对声场的要求，设计适当的声场强度。过小的声场强度，将达不到使用要求；而过大的声场强度，又会造成不必要的高投资成本。

（3）混响/回音（Reverberant and Echoes）

混响对声音品质的影响非常大，但是建筑物的混响时间在建筑师设计一个建筑物时几乎已完全决定了，绝大部分情况下音响设计师对建筑物的混响时间没有左右能力，只能在现有的条件下采取最佳的设计方案。回音有时虽然不一定会降低语言清晰度，但应避免因太强的回音而使听众觉得不快。

（4）语言清晰度（Speech Intelligibility）

语言清晰度可以说是设计一个音响系统中最重要的一个因素，尤其是作为大型政治社会活动很需要语言传输的场所，就算有很好的频率响应及适当的声场强度，如果听众听不清楚场内的声音，那么这个音响系统可以说是完全失败的。

依据上述的演播厅音源的估计、扩音的设计构思及电视演播厅的特点，制定综合性演播厅的设计方案。

音频系统效果

系统特性指标应达到JG GYJ125中一级语言扩声系统的要求。

JG GYJ125《厅堂扩声系统的声学特性指标要求》一级语言扩声系统的要求如下：

最大声压级[空场稳定准峰值声压级（dB）]：0.25～4.0kHz范围内平均声压级≥90dB

传输频率特性：0.1～6.3kHz以0.25～4.0kHz的平均声压级为0dB,允许+4～-10dB,且在0.25～4.0kHz内允许＋4～－6dB

传声增益(dB)：0.25～4.0kHz的平均值≥－12dB

声场不均匀度（0dB）：1.0/4.0kHz≤10dB

扩声质量优良，语言信号传播的清晰、明亮，不应有长延时、反射声、回输、噪声等缺陷；观众席达到足够声压，声扩散性好，声音能均匀覆盖观众席，无死角。

本系统应当操作、维护方便，价格质量比合理，能保证长期稳定工作。

1.5系统设备选型

设计中最直接的就是设备的选型，由于社会对专业音响器材的需要日益增加，世界上许多知名品牌的产品涌入中国市场，这使得音2

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响器材的选择范围越来越大，同一工程会出现不同设计、不同配置和不同工程造价，其音响效果悬殊较大。不可能一家公司所代理的音响品牌全是最好的，为此我们根据实际需要从众多国际先进的音响品牌中扬长避短，博采众长，精心选配了物有所值，效能一流，而又适合自身特点的音频器材。

1、调音台：它是将音源信号进行放大、均衡、定位、混合、监听、分配的综合性电子设备，也是音频系统的心脏，其功能应能满足我们节目制作和现场直播要求，同时还具备兼容性、扩展性。调音台的性能将直接影响整个系统的效果和质量，而操作的界面灵活性可直接影响音响师临场的随机发挥。随着数字化革命性进程的不断深入，调音台已经分为模拟型和数字型两大类，其中数字调音台由于其电路数字化程度较高，应用于现场调音时，如操作不当，容易出现死机，且操作界面较复杂，一般操作者不十分熟悉。目前，一般大型演播厅均采用模拟调音台。

因此我们选择了英国A&H GL3800-824b。

2、扩声、返送和监听音箱：作为音频系统质量最直接表现者，音箱起着重要的作用。作为扩声主音箱，要求音色甜美，高音单元和低音单元覆盖范围几乎一样，可确保整个观众席前排和后排接受的声场声压均匀。

返送音箱在电视演播录制过程中对演员起着重要作用，特别是大型文艺晚会，演员舞台调度大，音响稍有不良，将对演员的口型和情绪产生不良的后果，为此音色软硬适度，穿透力强，体积小功率大，易于搬运，可根据不同晚会的舞台装置布局，将其放置前后不同位置以利于改变声场，也极易隐藏，有利于舞台美观。

我们选择了美国ETC QBS系列。

监听音箱的好坏，能直接影响到导演和调音师对声音的正确评估而作出适当的调校，将其声音完美化。整个频带宽阔而稳定，声像定位准确。不完善的监听设备则可能误导导演和调音师，从而使播出的音质有所失误。

3、话筒：它是拾音的最重要、最基本单元。随着高新技术的不断涌现，高质量的无线话筒有演播厅使用频率最高又是容易出现问题的设备之一。无线话筒使用时因屏蔽或电波反射、直射等干扰因素而带来的接收死角，以及外界的电磁干扰影响给使用者带来不便。为此在设备选型时，我们将德国SENNHEISER、AKG、日本Audio Technica（铁三角）和RAMSA（松下）等品牌的UHF频段无线话筒在同一场地和时间做了试验，从性能价格上做一比较。

UHF频段的无线话筒都采用独特的集结式双天线系统，同时接收信号，并随时自动选择接收较好的信号，可以获得稳定的信号输出，消灭了噪音和死角。SENNHEISER品牌无线话筒在音频信号发射和接收上采用压缩、扩展的独特设计，保证了在一定频宽内获得较大的动态范围。在频率范围内可有1280个频点可选择，完全能满足演播厅演出的需要，并为今后节目需求增加了无线话筒预留了较大空间。对其他的有线话筒根据节目源的不同，我们选用不同的品牌型号的话筒，有美国SHURE SM-58有线话筒，美国SHURE EZG-18鹅颈会议话筒，美国SAMSON C03拾音话筒，日本Audio-technica AT4051A心型单向拾音话筒，使其对号入座、量体裁衣，做到物尽其用。

4、音频处理和周边设备：传统的扩声音响系统很少有音频处理设备，但随着科学的进步，尤其是电子集成技术的迅猛发展，很多原来无法实现的功能开始拥有，这就使得音频处理设备在音响系统中越来越受重视，它们在系统中的作用越来越大。随着现场演唱的机会增多，为强调和美化声音，音频处理设备也不得不增加，以达到声音艺术再创造的完美境地。我们选用了下列几款：德国BEHRINGER DSP1124P反馈抑制器，德国BEHRINGER DSP2024P数字效果器，美国DBX260音频处理器等。

为满足电视现场直播和大型文艺晚会，需将已录好的声源信号快速、准确地送给扩声现场和播出，音频系统必需配备各种不同格式的放音设备。在音源设备上可选用了日本JVC公司TD-W718盒式录音机、日本YAMAHA公司XDX-396 CD放音机和美国360systems DR-554-E数字即时放硬盘录放机及LD/DVD放像机，以满足放音过程中精确的衔接和后期对高质量音乐的再合成加工的要求。

二．系统构成

本厅长22.2m、宽16.5m、净高10m，面积365m2、容积约3650m3、。功能要求是演艺、访谈节目录播，音频扩声系统的设计就是基于满足以上活动的高质量进行而服务的。

根据国家厅堂扩声系统设计的声学特性指标标准，在空场稳态准峰值状态下的

a最大声压级音乐扩声系统一级标准要达≥100dB，我们按照此标准来选择音箱及功放；

b.声场不均匀度要做到1.0kHz和6.3kHz时测量≤8dB；

c.传声增益在0.25~6.3 kHz的平均值要≥-12dB（语言扩声系统一级）；

我们的音频扩声系统设计将达到和超过国家规定的标准，以体现系统的优良性能。演讲、会议时应能达到语言清晰、无失真、声压余量充分、声场分布均匀、无声反馈啸叫。语言清晰、层次分明、音乐信号动态范围大、低音、中音力度大，高音清晰明亮而不毛，声像定位正确。扩声系统质量受建声影响很大，固我们在安装设计中采取许多合理方法，并进行了声场分析，建筑声学上的缺陷，我们欲通过电声的方式予以补偿。

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4 2.1扬声器系统

扬声器的选用美国ETC QBS系列音箱：

此音箱音质佳，性价比高。主音箱QBS21在舞台两侧吊挂，其单只音箱额定输出声压达129dB；中置音箱选用较小的QBS17在舞

台中间上方吊挂。此音箱功率足，射程远，能满足本厅使用。超低音箱选用QBS500B，在舞台两侧沿口安放。此音箱频响宽，音色醇厚。

2.2调音系统

选用英国

A&H GL3800调音台，24路8编组，能满足我们的使用功能，外形见图：

这个混合器无论是看上去、感觉起来,还是在性能表现上,都是一个真正经久耐用的机器。GL3800,像GL系列中它的同胞一样,在前场位置中或者在监听地带里,同样地运用自如。任何人只要拥有合理的混合技巧,稍加实践就可以运用它来运转世界级的演出。

2.3功率放大设备

美国ETC QB-6360A功放

美国ETC QB-6660A功放

2.4其他周边设备

其他设备的选用也是以节约为主，选用性价比高的产品。

德国BEHRINGER PRO DSP1124P（数字式24比特反馈抑制器/参数均衡器）

高性能24比特2声道数字式反馈抑制器/2×2波段参数均衡器;能获得巨大净空和高分辨力的具有64/128次过度取样的24位A/D(模/数)和D/A(数/模)变换器;二个软件引擎能使左右声道具有独立的或偶联的功能;手动模式能自动地搜索和衰减反馈频率并锁定滤波器,直到手动复位为止;自动模式能连续地监控混合,按需要自动复位滤波器;手动模式能进行2×12全参数滤波器的个别设定,能作频率,带宽和增益调整;扩展的MIDI装置;可至的独立WINDOWS下载编辑程序;伺服平衡镀金XLR和1/4"TRS接插器.

德国BEHRINGER DSP2024P效果器

71种令人惊奇的新算法;大多数是真正立体声的；超自然混响和高档波自适应虚拟空间混响算法；强有力的调动,动态特性,生理声学的EQ(均衡)算法；加上创新的放大器模拟,畸变和特种效果；11种效果组合,可选择的串联/并联；最多达7个可调节参数加上高、低EQ （均衡）/效果；100个工厂预置加上100个用户预置存储器；扩大的MIDI（乐器数字接口）装置。

DSP2024P应用了新的VIRTUALZER PRO处理器,改造了一个传统装置,使用效果装置的性能大大改善。它具有71种全新的效果算法，放大器模拟、失真和特殊效果以及有效的动态和心理声学处理及均衡。添加了最多为7个的可调参数,高低频均衡，11个串联或并联效果组合，具有最多算法的真正立体声处理以及一个改进的用户接口。与混响或延迟算法相结合的诸如合唱、flanger等，音调或颤音等最受欢迎的调制效果。DSP2024P型处理器使你能最多编辑7参数/预置，给你以巨大的功能来定制你的效果设定。此外，每一预置具有一额外的EQ（均衡）环节。100个工厂预置向你提供有效的选择，并用作为你自己的创造的基础，可贮存在100个用户存储单元中。改进的用户接口参数的合理分类，以及编码器、按钮和一个易读LED显示器的组合，使DSP2024P型处理器的操作极为简易。

2.5音源、拾音设备

德国SENNHEISER ew145 G2

简要说明：手持式动圈型无线话筒系统

产品介绍：手持发射器

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5 型号:SKM145,换能原理:动圈,灵敏度:1mV/Pa,拾音方式:超心型,标识环:蓝色

柜式接收器型号:EM100 G2接收器,接收原理:真分集接收,天线接口:BNC*2,音频输出接口:6.3mm直插,XLR-3插座,音频输出水

平:XLR:+18dB,6.3mm:+12dB

供电:10.5-16V(DC),尺寸:212*145*38mm,重量:约1100克。

德国SENNHEISER ew112 G2

简要说明：

领夹式全向型无线话筒系统

产品介绍：

话筒型号:ME2换能原理:电容,灵敏度:20mV/Pa,拾音方式:全向,最大声压:130dB SPL

柜式接收器型号:EM100 G2接收器,接收原理:真分集接收,天线接口:BNC*2,音频输出接口:6.3mm直插,XLR-3插座,音频输出水平:XLR:+18dB,6.3mm:+12dB,供电:10.5-16V(DC),尺寸:212*145*38mm,重量:约1100克

发射器型号:SK100 G2,射频输出功率:30mW,输出电压:1.8V/2.4V,供电:AA(5号)碱性电池,使用时间:>8小时,尺寸:82*64*24mm,重量:约158克

德国SENNHEISER ew152 G2

简要说明：头戴式超心型无线话筒系统

产品介绍：

话筒型号:ME3,换能原理:电容,灵敏度:1.6mV/Pa,拾音方式:超心型,最大声压:150dB SPL,发射器型号:SK100 G2,RF射频特点: RF射频输出功率(50W):标准30mW,AF音频特点:最大输入电压(峰值偏差),话筒:1.8Vrms,不平衡,线:2.4 Vrms,输入阻抗:话筒:10kΩ,不平衡,线:1MΩ,整体设计:电源:2节AA电池,1.5V,标称电压:2.4V运转时间:>8小时,尺寸(mm):82*64*24,重量(含电池):约158克,接收器型号:EM100 G2,RF射频特点:接收原理:真分集,灵敏度(HDX,峰值偏差):<2.5μV, 52dBArms讯噪比,邻近通道干扰:≤65dB,互调衰弱:≥65dB,屏蔽:≥70dB,导音静音功能:可关闭,天线输入:2 BNC插座

AF音频特点:AF输出电压(峰值偏差1kHz):1/4" (6.3mm)插座(不平衡):+12dB,XLR插座(平衡):+18dB,整体设计:电源:标称电压12V DC,尺寸(mm):212*145*38,重量:约1,100克

Samson C03 电容话筒

新型的、双震膜的C03提供了大震膜录音棚话筒所能具备的所有功能。它有平滑的人声响应、丰满温暖的低音和延展性很好的高频部分。精细清晰的响应贯穿了整个频响范围而且绝无刺耳的声音。另外，它还具有杰出的瞬态反应、处理大声压级信号的能力(>140dB)以及可切换的超心形、全向和8字形的多指向性。

虽然是为录制最好的人声和传统乐器而设计，但CO3用于鼓的整体拾音和钢琴录音表现也十分不错。

CO3还带有话筒夹、LED幻像供电指示灯和镀金的XLR连线插口。

日本JVC TD-W718BK双机构盒式带播放机

双自动倒带录/播放机构、COMPU标准化、2盘磁带连续录音、用两盘磁带同时录音、无机械动作声结构、杜比HX Pro、多种音乐扫描。

2.6监听设备

德国BEHRINGER B2030A有源监听音箱

简单介绍：TRUTH B2030A 体积紧凑，拥有TRUTH 有源监听音箱的所有优点。不管是在面积窄小的工作环境还是在多路环绕声系统中，这一两分频高解析度标准型录音室监听音箱总是理想的近场监听音箱。

详细介绍：TRUTH B2030A 体积紧凑，拥有TRUTH 有源监听音箱的所有优点。不管是在面积窄小的工作环境还是在多路环绕声系统中，这一两分频高解析度标准型录音室监听音箱总是理想的近场监听音箱。

TRUTH B2030A 体积虽小，但它的输出功率的峰值能超过声压级113 dB 。内置两个大功率放大器（75 瓦和35 瓦）和有源分频器确保了极其平坦宽广的频率响应（50 Hz – 21 kHz)。6¾" 英寸长程低音单元配有用特种聚丙烯制成的振膜和防变形吕铸盆架，使低音深沉而又强劲。解析度极高的磁液冷却 1 英寸高频单元使高音还原表现精准无比。百灵达独一无二的波导技术和极低失真的分频器确保了绝对线性的声音还原能力，优异的辐射指向特性和最佳立体声感。

B2030A 配有伺服平衡式XLR 和¼英寸TRS 接插口，使操作灵活简单。电磁屏蔽特性使这一专业级的监听音箱适合放在各种显示屏旁边。

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6 奥地利AKG K240DF 全封闭式监听耳机(广播级)

详细说明：

AKG 专业监听产品，高频表现优异，极优秀的佩戴舒适感，多用做音乐和缩混监听。

三．安装、调试与验收

设计及设备的选型确定后，考虑重点应是设备的安装调试，就音频系统工程而言，这项工作重要性不亚于前两者，大家知道，演播

厅是一个多干扰源的现场，它的干扰源主要来自灯光可控硅和DMX-512串行数字信号及视频的高频率，随着数字技术的发展干扰源将不断增加。布线位置和区域稍有不慎将会给音频系统带来不可想象的严重后果。因此，在演播厅土建、声学装修时就对各个系统的管线分布进行精心设计、合理分布。音频系统管线布线都尽量避开灯光电源线、数字信号传输线和视频电缆，在各管线交叉点上施行各管线延长分别接地的方法将各种信号之间的相互干扰降低到最低程度。另一方面，在传输线的选材上我们选用了统一品牌屏蔽性强、传输特性好的音频电缆和相应的插件，保证线材相位一致。对于演播厅与控制机房之间的信号传输，采用多讯道音频电缆和接线箱的方式。对外来的声源信号非平衡端口转为平衡端口，最大限度保证正常传输，避免网路干扰。

整个系统安装完毕后，对系统进行调整测试，并检验其在拾音和还音上是否达到设计要求，即调音台监听应要保持真实性，还音输出的频响尽可能保持平坦。我们用音频分析仪对演播厅观众席前区、中区和后区的不同位置进行测试调整。使系统达到最佳的使用效果。。。

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