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1、 电影系统设计说明1、 影院音响系统设计的技术要求1.1、 足够的响度(声压级）影院观众厅内，在没有噪声干扰情况下,观众听到的重放声应既不感到费力,又不感到震耳。通常要求有85B的平均声压级,考虑到音乐高潮的不失真重放，可再留有10dB余量，SR系统应有15-0dB余量，数字立体声系统应有2030dB动态余量。1.2、 均匀的声场分布 声场分布均匀，可保证整个厅堂内各点声能分布均匀，各区域内观众听到的响度基本一致。通常,均匀的声场分布应保证整个厅堂内最大声压级和最小压级之间不超过6dB,最大声压级（或最小地质压级)与平均声压级之间不超过3d.1.3、 合适的混响时间混响时间是影响影院观众厅音质
2、的一个重要参数，混响时间控制合适就能提高语言清晰度和音色丰满度,有助声像定位，同时增加响度和声扩散。对于电影立体声所要求的观众厅最佳混响时间，可按其实际容积（单位：立方米）由公式求得，亦可由图0中查得(均以500100Hz为基准）：1.4、 具有良好过渡特性的频率特性厅堂内声场频率特性可以两个方面评价，一个是混响时间频率行性，另一个是声场特性的频率特性.混响时间频率特性是指厅堂内所要求考核的各频段在各个频率的不均匀性，通常要求厅堂混响时间频率特性具有平滑的过渡，没有较大的起伏,并且允许低频混响时间稍有提高,高频混响时间稍有降低。对于电影立体声要求的混响时频率特性的允差范围可参见表和图。观众厅内
3、所要求的混响时间与其容积的对应关系1.5、 频率响应和有效频率范围频率响应是指在馈给扬声器电压（一般为1/10额定噪声功率电压)不变情况下,扬声器在参考轴上距参考点为一定距离时输出声压随频率变化特性，它反映了扬声器对不同频率声波的幅射能力。频率响应通常用扬声器输出声压级随频率变化曲线表示，称为频率响应曲线，如图所示.在频率响应曲线中找出声压级最大区域取一个倍频程带宽，测得声压级并下降10dB划一平行于横坐标直线，与频响曲线的高低两端分别交于1和f2两点,1和f对应频率间隔为有效频率范围。对于各值频率宽度小于/8倍频程部分，不计算在内。频率（Hz)31252501241。01.501。2.0-1
4、。.01。08-。071。060。混响时间倍频程段频率特性混响时间倍频程段频率特性表声场特性频率特性，是指各声道在厅堂内的各个区域、各个频段内声级的不均匀度，理想的这一频率特性应为一条平直直线,实际上由于受到厅堂声学条件和设备条理影响,不可能完全平直，但只能有B容差。对于电影立体声系统，其频率特性应符合I296X曲线要求(见图），各声道的具体要求在第节说明.2969X特性曲线1.6、 信噪比应满足要求噪声对正常听觉会产生干扰和掩蔽作用，影院内噪声应低于42dB（A），或符合NC35噪声曲线要求，SR型立体声影院内噪声应低于38dB（A），或符合NC0噪声曲线要求，数字立体声影院内噪声低于3dB
5、(），或符合25噪声曲线要求.以保证重放信号在最小声压级位置上应大于30dB的信噪比.1.7、 最大供声距离为了保证电影还音直达声的主导作用，最大供声距离应为临界距离的34倍。式中：Q为扬声器的指向性因数,R为观众厅内的房间常数。1.8、 消除音质缺陷回声、颤动回声、声聚焦、强前次,长延迟反射声等音质缺陷会破坏电影重放的音质,应予以消除。2、 观众厅电声技术特性2.1、 主声道主声道宜采用电子分频网络主声道的峰值声压级为B，宜留有3d的功率裕量。主声道的频率特性应符合表。下表倍频程中心频率f频率特性要求允差5Hz以下6dB/倍频程B50Hz2z平直2KHz10KHzB/倍频程10KHz-16K
6、Hz6d/倍频程主声道的频率特性2.1.1、 环绕声道左、右两边环绕声道的峰值声压级均为100dB，并均宜留3B功率裕量。环绕声道的频率特性应符合下表。倍频程中心频率f频率特性要求允差10Hz以下4dB/倍频程dB100Hz4KHz平直4KHKHz-dB/倍频程KHz以上B/倍频程环绕声道的频率特性2.1.2、 次低频声道次低频的峰值声压级为113dB。次低频的频率范围为0120Hz2.1.3、 影院音响系统的总体设计根据上述要求，可对影院音响系统进行总体设计，其内容包括声源总功率的估算,设备选型，系统连接等方面内容。2.1.4、 总功率的估算实用声压级的计算，可近似表述为:其中：Lp：电影厅
7、内距离r处声场声压级s：扬声器的灵敏度W：扬声器的驱动功率r：测试距离，对于主声道与次低频声道r可取放映距离的3，对于环绕声道，可取电影厅的宽度R:房间常数n:放声扬声器的数量式是在各声道距离r处轴向测试的声压级，倘偏离轴向角度,则应为：其中,D(）为扬声器的指向性函数,2lgD(）为偏离轴向角度后的声压级衰减量,实际应用中，电影厅内各声道的指向性覆盖必须保证均匀到位，因此只要在具有恒定指向性扬声器的覆盖范围内,其衰减量也必定在6dB之内.根据式验算各声道峰值声压级的具体步骤为:根据电影厅的容积,按“标准”要求进行该电影厅的建声设计，求出电影厅的平均吸声系数。吸声量S，同时计算出房间常数R。由
8、电影厅的放映距离，选择合适的主扬声器，次低频扬声器、环绕声扬声器及相应数量，并查出对应扬声器的灵敏度,功率及指向性因数等项技术参数,同时选择与之相匹配的功率放大器。对于采用多数量扬声器的声场,应将其数量n统计上,如果采用多台功率放大器驱动，则其驱动功率也应乘以n倍.对于偏离轴向的声场,应将其指向性函数值（即偏离轴向倾斜角的衰减dB值）一并计入.由公式或可以计算出各声道扬声器的峰值声压级，然后对照“标准”验证，只要有3dB的余量就足够了.计算时须注意,主扬声器的左、中、右三路均分别覆盖整个电影厅声场,应单独进行计算，环绕声扬声器由多台构成左、右(或左后、右后)声道，可按各声道分别计算，次低频扬声
9、器可由多台构成,并由多台功率放大器分别驱动，计算时应考虑互耦效应。实际工程中,往往是知道了电影厅的几何尺寸与混响时间,如何根据标准中所规定的各声道声压级,去进行定性分析与定量估算,进而选择对应功率值的扬声器与功率放大器。为估算方便，可对式进行如下简化,设定扬声器为恒定指向性，其指向性有度为水平9，垂直40，根据Mlly公式可以计算出:12。8。略去/R，视混响声场为直达声场,将略去部分作为功率余量的一部分测试点在各声道的轴线上，与声源相距r,将Q4的比值近似为1.由上述简化原则，式可变为:为求出所需功率数值，式可变为例如，电影厅内所型主扬声器的灵敏度为dB,测量点距主扬声器距离为24，求出获得
10、85dB的平均声压级所需要驱动功率（W）与达到103dB的最大声压级所需要驱动功率（D）.根据上述功率要求，可以确定主扬声器系统的功率要求，选择合适的功率放大器。同样也可以根据次低频扬声器和环绕声扬声器的声场声级要求,采用同样计算方法可以先选定次低频扬声器和环绕声扬声器的型号和数量。由扬声器系统总的功率数量以及分布状况，选用合适的功率放大器,确定放大器的功率及数量（包括备用数量）。在确定了扬声器与功率放大器的型号、数量后，选定了控制机柜，最后作出各声道扬声器声场分部设计和以扬声器位置及管线分布为主的施工工艺图。2.1.5、 设备选型一个优良的音响系统,应由优良的硬件-音响设备来支撑，下面简要介
11、绍影院音响系统的设备选型原则。2.1.5.1、 主扬声器指向性恒定,指向性为水平9,垂直40。根据观众厅的大小以及所采用的立体声制式可选用20w400-60w/1200w功率的不同类型扬声器频率响应平直,频响范围为50-16KH.失直度小于.2.1.5.2、 次低频扬声器低频谐振频率在20Hz左右。可选用300W/600W-600W/1200功率的不同类型扬声器根据观众厅的大小以及所采用的立体声制试，须选用28台相对应功率的扬声器，利用扬声器的互耦效应,提高其功率承受能力.2.1.5.3、 环绕声扬声器指向性以10度10度为佳。频率响应应达到0-12。KHz。根据观众厅状况可选用632台，分数
12、路控制。2.1.5.4、 功率放大器与功率分配。根据立体声处理器是器的输出要求,功率放大器的输入灵敏度以dBdB为佳，输入阻抗须大于10。用于单声道影院的功率放大器而应配置前置放大器，前置放大器的闭环增益应不低于60d.功率放大器的输出功率应大于扬声器的实际使用最大功率。其它技术指标应符合国家一级机的标准,其输出阻抗适应性要强。有过载和短路保护装置，保证机器的性能稳定,安全可靠。机架与接插件符合IEC标准，确保与标准1英寸机架配合。六声道立体声有左、中、右、左环、右环、次低频六路输出，由于环绕声与次低频扬声器还需分组驱动，须留有一定备用数量。理想状况下，至少需配备48台功率放大器,采用电子分频
13、的系统应配有62台功率放大器.3、 电影厅声场设计3.1.1、 主扬声器系统三组主扬声器置于银幕后构成阵面型立体声重放系统，使观众既有明确的方向感,又能随画面影像移动而感到声像称动，克服声像空洞现象。三组扬声器的电声性能应基本一致。即：相位特性与频率特性应一致，经调整后声级相同,通道串音串减应大于30dB。主扬声器系统的声场设计要点为：主扬声器的间距应尽可能大，为了扩大立体声声强平衡区，主扬声器间距至少应大于5m，对于小型立体声影厅,其间距也不得小于3.m。扬声器的安装高度应以其高音号筒中心定位，其位置基本处于银幕的2/3高度处，扬声器应靠近银幕，但不触及银幕.高音的俯仰角调整应以在观众厅内获
14、得均匀的声扩散为原则，这就要借助扬声器和垂直指向特性去控制。例如：EP-P11型恒定图13高音垂直覆盖角调整图指向性号筒,当偏离中心轴为130时，其衰减为3B;偏高2度时，衰减-6dB；偏离3度时，衰减-9d。设计时，可将扬声器中心辐射轴对准观众席最远区,利用“平方反比定律使得扬声器的距离衰减差值与偏轴衰减差值几乎接近,从而保证均匀的声场覆盖,如图3所示。通常在影院中，可将扬声器辐射轴线对准后墙中下部，注意到垂直辐射角外沿对观众厅前区的声覆盖，这可通过作图法和实际声场测量调整到最佳位置。左（右）路扬声器的水平覆盖范围调整原则为：水平覆盖角外沿（6dB)应能包含第一排右（左)侧座位；侧墙对主扬声器辐射声波的反射要小.调整前可根据观众厅中心线间距离AR以及点到扬声器辐射轴线与中心线交点的距离AB，由下式计算出扬声器水平面与厅堂水平线的夹角=act（AR/B）计算和调整水平覆盖角时，应尽量使扬声器水平覆盖角外沿与侧墙平行，避免反射和回声出现。3.1.2、 次低频扬声器次低频扬声器担负2200H频段还音,由于人耳听觉特性对低频特别不灵敏，低频主扬声器水平覆盖范围调整图扬声器的效率又十分低,设计中应充分考虑。可根据影院大小及对低频效果声的要求,将二台、四台甚至八台扬声器组合在一块,用对应数台功放分别驱动,利用互耦效应,成倍地提高系
