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专业音响工程技术(连载-2）
周耀平
二.工程设计 1.工程的规划 因为实用的音响工程涉及的类型非常的多，有针对于舞台演出的，有针对于休闲娱乐的，有针对于企事业单位多种用途的，有针对于商业广播和背景音乐的，还有专门用于大型会议的，等等。往往即便是在确定了类型和原则后，同样的设计，同样的造价，最终的工程结果也会悬殊很大，所以工程的规划显得非常重要。 所谓规划，就是要根据用户的实际需要和使用环境，结合工程的造价，将工程的最终类型确定，并且必须在以后的设计、选型、施工中使它得到体现。这就要求这个规划是实际的可行的，否则无论是规划还是设计施工都可能是失败的。 在规划中一定要首先掌握工程的最终用途和具体的需要，比如说：用户希望建造一个专门用作会议的工程，那么我们就应该根据具体的环境和工程造价，结合工程示意图，为用户描述一个工程的最终结果，同时提出与工程相冲突的一些建筑整体结构和布局上的整改意见，并要求得到他们的认可；又比如用户需要建造一个类似于礼堂的工程，可是现场的环境条件和实际的需要与真正意义上的礼堂都不相符，或者说很难形成也没有必要去建造那种类型的工程，这时就应该详细地帮用户进行分析，共同协商一个可行的合理的方案，比如说最终形成一个有礼堂模样，又能兼顾诸如演出、娱乐等其它用途的多功能厅，这样既有利于设计又利于用户的实际使用。 总之，工程的规划就好比在工程开始前，为它进行一个定位，在尊重用户的意见和实际需要的前提下，有必要根据工程设计人员的经验为相关的单位提供一些参考，这样做不仅使工程的设计和施工能有根有据，更能符合实际需要让用户满意，而且也使工程在进行中能得到更多的协助和支持。 2.总体设计 如果说工程的规划是制定一个合理可行的工程定位的话，那么工程的总体设计就是在这个规划的原则下，设计人员形成的一个全面的设计方案。虽然总体方案里的内容可能在以后的具体设计中还要重新仔细进行，但是作为必要的步骤，在总体设计时还是要进行必要的考虑，以便能和相关的部门进行协调，为后面的设计提供参考。下面我们就在总体设计的一些重要方面进行粗略的讲解。 厅堂的建筑声学要求。绝大多数的专业音响工程都是在室内进行的，室内的情况千差万别，除了一些重要的专门为音响设计的建筑外，大多数的建筑在布局和具体结构上都没有考虑声学的要求。但是，音响工程的建筑声学又非常的重要，大家可以到一个经过严格科学设计的建筑里体会一下，其合理的声学结构和良好声音扩散、传播效果，能使您得到美的享受，同样扩声设备在这里运行，当然会充分发挥其优美的音质；而一个没有经过声学设计的音响工程，无论它拥有多么高档的设备，它的声学效果绝对不会太好。可见，厅堂的建筑声学设计是一件非常重要，也非常有意义的工作，它的作用将是事半功倍。虽然一般规范的音响工程中都要进行必要的声场设计，但是由于受条件的限制，相对来讲它的收效是无法与建筑装饰的前期声学设计相比的。特别是在声学效果的实现和处理方面，建筑装饰工程要比音响工程容易得多。所以，我们在这里强调声学要求的目的，是希望大家在总体设计时及时而尽早地争取与建筑设计施工单位接洽，取得他们在声学效果设计方面的协助，就可行性来讲，一般包括结构和装饰两方面。第一，结构方面。厅堂的整体结构首先要避免驻波的产生，这就要求厅堂的长、宽、高比例要科学，一般来讲，可以选择下面表格的比例，其中为了更好地实现声音扩散和灯光投射，厅堂的净高要得到足够的保证；其次需要避免诸如弧形墙面、狭长的平行光面结构等影响声音扩散的结构；再者就是要重视控制室的位置，要在利于现场操作和观察的前提下，注意考虑施工铺设线路的方便，绝对避免空间很小或与现场隔离的控制室。第二，装饰方面，对建筑装饰来说首要考虑的是装饰的美观问题，但是在音响工程的总体设计上，就要求对某些影响音响灯光效果的装饰方案进行必要的限制。首先要求装饰材料的选取严格按照声学计算的结果进行，同时要避免采用中空或支撑不牢固的材料或结构；其次要考虑到在装饰的整体色调上要与音响工程的用途一致，在视觉上要达到衬托灯光的造型、图案和颜色。至于其它的一些要求，我们在声场设计时再具体讲解。 设备的定位。由于专业音响灯光及视频系统的设备种类很多，用途不尽相同，在具体的性能上也有所区别，而所有工程的最终整体风格和效果都是需要靠设备来体现的，所以必须在总体设计时对设备进行定位。它包括设备的档次、类型、各类设备投资的比例以及各设备形成系统后，系统的结构和组成情况，目的就是在保证设计要求和用户需要的前提下，尽量使设备性能优良、操作简便，系统内各设备充分发挥它们的性能，下面我们简单地对设备定位情况进行介绍。首先是设备的档次，在有限的投资前提下，又要保证设计和实际的需要，提高设备档次的唯一办法是做到设备精简，这样设备的操作和故障情况都要好些，同时也要避免追求设备的高档而造成设备闲置，发挥不出应有性能的现象；其次是设备的类型，设备的类型与工程的规划和整体风格有密切的关系，一定要分清所有设备的具体用途，避免不同类型的设备在同一个系统工作，比如：录音用的调音台绝对没有理由配置在娱乐场合，DISCO厅里的一些效果灯具就不能放在标准的舞台上；再者就是各类设备的比例，确切地讲就是：在一定的投资范围内，音响、灯光和视频辅助设备所占据的比例分别是多少。确定这个比例的意义就在于：一个合适的设备投资比例能在一定的工程定位上，将投资合理分配，做到音响、灯光及视频系统互相般配，相得益彰；而一个失调的比例会造成设备档次悬殊，性能差距较大。最后就是需要定位系统里设备的组成情况，即需要形成怎样的一个系统。这点尤其关键，只有在设备定位时大致设计一个各系统的设备基本构造，后面的设计和选型才会有依据，同时系统的设备组成情况将直接影响工程的档次和性能。具体讲就是要决定系统里都需要什么设备，不需要什么设备，设备之间需要形成什么样类型构造的系统。如果在总体设计里对设备的定位确定不好，就会直接影响到设备的选型，以至于选型时可能无从下手。当然，设备的定位包含的因素较多，而且主观性较强，往往跟设计者的经验和喜好有较大的关系，所以在进行这一步的工作时，最好多请教一下有经验的技术人员，或者多阅读一下有关的产品资料。 工程的安全合理性以及对环境的影响。正因为是总体设计，所以必须对工程的各方面因素进行考虑，其中决定工程是否规范合理，是否经受得起检验的就是工程的安全性和对环境的影响。这些安全性包括：建筑结构在音响工程的承载方面是否安全，配电、用电以及线路铺设是否安全；环境影响方面包括：对周围单位工作的影响，对周围居民生活的影响。这些内容都必须在总体设计中考虑，并且按照有关规定报请有关部门批准，否则在工程的验收和检查中，可能因防火、用电安全、环境噪音的问题而不合格。 总之，在总体设计阶段我们必须综合多方面的因素，结合规划和用户的实际需要，认真地制定一个切实可行的总体设计方案，这个方案不一定需要十分具体，但是一定要是可行合理而且具有指导意义的，只有这样我们的工作才有针对性，设计和施工才会做到有的放矢。 3.声场的设计 一个专业音响工程的重要工作就是声场的设计，对于工程的最终质量来说，声场设计也是一个关键点。声场设计的目的就在于：利用科学的计算做指导，为音响设备建造一个理想的扩声空间，将设备的性能充分地发挥。在少数严格的建筑装饰设计中，一般都要进行必要的声场设计，但是为了规范地按照步骤进行专业音响的工程工作，杜绝任何的不合理因素，为下面的其它设计作出指导，还是有必要全面地进行声场的设计，下面就分步骤进行讲解。 隔声处理：这是声场设计的第一步，也是许多技术人员容易忽略的步骤。隔声的目的就是在特定的工程区域内创造一个不受外界影响也不影响外界的安静声场。它包括与外界的隔声，扩声房间之间的隔声；隔声的部位有墙壁、门窗与天花板。首先来看看与外界的隔声，这项工作的任务就是不让外界的噪音传入室内，也不让室内的声音传到外面。进行这项工作时，有必要对建筑设计施工单位进行该工程建筑结构隔声情况的咨询，进一步可以向环保部门了解有关的情况。具体实施中，外界噪音传如室内可以通过室内的总噪声来控制，通常高等的实用音响工程要求在35-40dB以下；室内声音传到外界可以考察对外界的环境影响，按照环保部门的规定，一般不要高于平均值10-15dB为好。实际工程中需要处理的部位是墙壁、门窗和天花板几个地方。通常的厅堂与外界的隔墙多数都能满足一般的音响工程，但是如果音响系统的声压级比较大，工作时间多在夜间，就应该让建筑部门考虑增加墙壁厚度了；门窗是隔声的重要部位，往往一个小小的窗户处理不当，就会造成隔声失败，一般要注意：1.尽量不要让门窗产生缝隙，遇到经常开关而室内外的声音都比较大时，可以考虑设置声隔离通道的结构，这就是它的示意图。2.尽量加大门窗结构和材料的厚度，有必要时可以使用皮革门和双层玻璃窗。3.如果隔声效果需要更好，在门窗上悬挂厚重的窗帘和门帘是比较经济可行的办法。天花板的隔声也不容忽视，特别是房顶不是混凝土结构，而是采用棚架结构时，天花板的声泄露就比较严重，这时需要对天花板的材质和安装质量提出比较高的要求，如果需要可以考虑在天花板上增加隔层或在天花板上铺设吸音棉的办法来满足隔声的要求。其次是室内房间之间的隔声，它的任务就是让房间之间在音响系统工作时互相间的干扰影响为最小。虽然各种标准和规定对这项指标没有要求，但是却对音响工程的质量有很大的影响。实际工程中需要处理的部位还是墙壁、门窗和天花板，不过处理的要求与前面有所不同。一般室内一定厚度的混凝土或砖结构墙壁隔声要求还是能够满足的，需要注意的就是额外增加的一些房间隔断，它们一般都采用简单的轻钢龙骨填充一定量的防火吸音石棉的方法，这对于音响工程来说是绝对不够的，遇到这种情况，就需要音响设计人员向建筑装饰单位提出解决的方法，比如可以采用下面这种增加隔层的解决方法。但是对于大功率低音的隔离就非要采用厚重的砖墙来解决了；门窗的隔声也不要忽视，特别是要注意门窗的制作质量，因为大量的声音干扰都来源于质量欠佳的门窗的缝隙，当然，必要时也可以考虑采用悬挂窗帘和门帘的办法来隔声；天花板的隔声在室内房间之间的隔声上，反倒更为重要，大家可以看看这个比较常见的娱乐城房间布局示意图，可以发现大厅的天花板上面的空间是和周围包厢的顶部是相通的，这样在大厅进行娱乐或演出时，一定会影响到包厢，这就一定要对天花板进行隔声了。一般来讲我们可以在大厅天花板和包厢顶上各增加一层吸音板的隔层，或者在天花板上覆盖一定厚度的防火吸音矿棉来进行隔声。 现场噪音的降低：在多数实用的专业音响工程中，为了空调和通风的考虑，都要安装一些设备，这些设备的工作噪音都会在一定程度上影响声场的质量，所以在设计时要有针对地解决。空调和通风设备最好选择噪音低，工作稳定的产品，在安装时尽量让空调的压缩机远离门窗，通风机的功率较大噪音难以控制时，可以采用将通风机安装在风道内的结构，如下图所示。 声场均匀度的实现：声场均匀度的指标要求在整个扩声区域内，各处的平均声压值偏差要在很小的范围内，一般要求在10-12dB以下，否则就会造成声场不均匀，反映出来就是有的地方声压大，有的地方又较小，听感非常不好。在实际的工程中可以在建筑装饰结构和音响系统的布局方面来实现声场的均匀性。在建筑结构上，应该尽量避免扩声区域出现较大的立柱，避免较大的凹形结构，在建筑装饰上要尽量让整个区域的装饰结构和材料基本一致，特别是在资金有限的情况下，墙面采用水泥拉毛结构可以很好地实现声场的均匀性，当然，如果在装饰设计时能象音乐厅一样经过计算采用各种不同的扩散体，既省钱又能达到很好的效果；在音响系统的布局上也可以在很大程度上解决声场不均匀的问题，一般说来，狭长厅堂的扩声一定要音箱的扩声区域尽量沿长边展开，如下图所示，空间较高的扩声场合要尽量将音箱位置抬高，最好是略微向后场倾斜，如下图所示，如果是在空间和面积都较大的地方进行扩声，就应该考虑将音箱集中悬挂成圆弧形形成均匀的声音扩散，如下图所示。可见音响系统的布局也可以解决声场不均的问题，如果声场要求严格，还可以利用音箱厂家提供的声场设计软件进行模拟和修正，当然最好的办法还是在建筑装饰设计施工时就尽量使声场均匀。 声场缺陷的避免：在很多音响工程中都不同程度地存在各式各样的声场缺陷，有声聚焦，有声振颤，有声反馈，还有声音共振，这些问题都给声场带来了缺陷，而且这些缺陷引起的问题在实际的使用中很难解决。比如声场出现的反馈和共振就有可能使系统无法正常工作。有效地解决它们，最好的时间是在建筑装饰设计施工的时候。通常我们可以在下面的方面考虑，1.尽量不要在扩声区域设置大面积光面的凹形结构，包括屋顶和墙壁，尤其是舞台上就更要忌讳了，如果迫不得已，可以在凹形面的前面悬挂厚重的帘布或放置物件，这样声聚焦就不容易发生了，2.尽量不要在声压较大的区域设置两个平行的反射性强的墙面，尤其是扩声区域狭长时更要注意，这样可以有效地避免声振颤，3.一般只要声场比较均匀，没有声聚焦的话，扩声增益不大时声音反馈不容易发生，另外我们还可以在系统的布局中利用均衡器和频谱仪来修正，这样实际使用中就更不会发生声反馈了，4.声音的共振与装饰工程的选材和施工有密切的关系，一定要避免在扩声区域设置较大的空腔体，一定要求装饰工艺合理，特别不要让材料连接处松动，比如：石膏天花板如果不加胶垫就安装在铝质龙骨上时，扩声声压一大，就容易发生共振，尤其是低频信号的共振肯定经常发生。 混响时间的计算：对声场的所有技术指标中，大家最熟悉的就是混响时间了，它也是设计中比较容易控制的量化指标。如果设计控制得当，声场的效果表现就会非常出色，声音会圆润、饱满，不拖沓，不干瘪。混响时间控制的关键就是：利用相应的计算，指导装饰结构的设置和材料的选取，以便能达到相应的混响时间目标值。对于不同类型的音响工程，混响时间的要求有所不同；同类型的工程，不同的声场大小，混响时间的指标也有不同，在设计中我们可以参照下面的图表来确定混响时间的取值，它是根据工程类型和扩声区域容积的大小来给定的混响时间，在接近于该推荐值范围内，声场就会达到比较好的效果。这里还需要指出的是：现在有不少的设计人员将混响时间的取值设定得较小，然后利用设备里的混响器来加大声音的混响时间，这样做不仅不能产生悠美的自然混响效果，而且在一定程度上破坏了原有的录音信号里的直达声信号，是绝对不可取的。 一般在工程设计计算中采用的公式有下面两个，公式的下面是各个参数的内容，一般来讲我们可以在500Hz和1000Hz两个地方计算声场的混响时间。计算前我们要将现场所有的材料大致确定，并且统计好它们各自的面积，再从有关的建筑手册或产品说明书中分别查取它们在500Hz和1000Hz的吸声系数，即可计算出声场的平均吸声系数，再根据面积、体积、声能系数和这个平均吸声系数计算出声场在500Hz和1000Hz时的混响时间，如果计算的结果和推荐的混响时间值有比较大的差距，就要和装饰单位协商，减少或更换某些材料，然后再进行计算，直到满意时为止，在计算时一定要将建筑材料的面积和吸声系数统计正确，特别是某些穿孔的吸声板，穿孔率不同吸声系数悬殊较大，对最终的计算结果影响也较大。另外，对演出用工程的混响时间的计算还要考虑空场时和观众满场时的区别。 声压级的计算：声压级是专业音响系统工作的一个重要指标，一个合理科学的声压级对声场的影响、设备的选型、实际的操作都有重要的作用，同时也为制造良好的听音环境创造了好的条件。 在进行声压级计算前，同样也要先确定一个相应环境下合适的基准声压级，而且这个基准声压级和工程的类型也有密切的联系。确定基准声压级前，还要看看这个正常人耳的听感曲线，我们可以发现：在不同的频率上，人们对同一声压级的声音的感受能力是不一样的，这个感受能力在专业上称为响度，单位是Phono，有了这个衡量值，我们就可以根据实际工程的类型，按照它们在扩声时信号的频率特点，就可以确定一个合适的基准声压级。通常对于音乐重放为主的系统，取85-90dB为基础，对于以语言扩声为主的系统可以取70-80dB，加上12-18dB的峰值余量，再加上1-3dB的环境噪音余量，就可以得到平均听音位置的额定声压级了。这个声压级是系统要在平均听音距离需要达到的声压级，那么这个声压级又怎样转换为设备本身的额定声压呢？这就需要一个声音传播时的声压级变化示意图了，大家可以看看，我们要求的平均听音距离的声压级在这个位置得到的，而设备本身的额定声压级是在这里得到的，计算的时候就需要一个这样的声压级公式，这样最后计算出来的声压级就是音箱在离它1m处所需要达到的声压级，它也就是后面电气计算和设备选型的依据了。 通过以上的声场设计我们可以发现：专业音响工程的声场设计内容比较多，结果也对工程的质量、设备的选型及系统的正常工作非常重要。具体在设计中，需要涉及的建筑装饰内容也比较多，有些还是密切联系的，可见音响工程在设计开始就需要建筑装饰单位的密切配合，所以我们要尽早地取得协助，尽早地开展相应的设计，以便能达到较好的效果。 |
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1楼#
发布于：2002-12-26 22:55
因为专业音响工程的所有系统都是靠电能进行工作的，而且在具体的施工中也要涉及大量有关电气方面的处理，所以电气的设计具有与声场设计同等的重要性。在一般的工程设计中，电气的设计包括：各系统电源功率的计算，电源的供应形式，管线预埋的形式以及供电、用电的安全考虑等方面，下面我们就分别予以介绍。 电源功率的计算：音响工程中，电源的使用非常广泛，可以说所有的设备都需要电源才能工作，而且由于设备的差别，不同类型的工程电源功率相差较大，如果没有充分的计算作为依据，不仅后面的选型、施工工作会受到影响，而且极容易造成实际使用中系统工作不正常，还会危及用电的安全。而电源功率计算的目的就是计算的结果指导设备的选型，确定施工管线、开关器件的规格，以及以此作为向配电部门申请电源容量的依据。 电源的功率主要部分就是音响、灯光、视频及辅助设备的消耗功率。音响系统的消耗功率主要来源于音箱的扩声功率，而扩声功率又决定于选择音箱的灵敏度和前面介绍的声压级结果。灵敏度的单位是：dB/m.w，它的含义是指在该音箱得到1W的输入功率时，在它的前方1m处产生的声压级，这样灵敏度和声压级这两个概念就找到相同的参照，在计算时还需要了解一个相关的概念，这就是：音箱的输入功率增加一倍，它在前方1m处产生的声压级就提高3dB，这样我们就可以得到一个功率的公式。这个公式计算的结果就表示在该工程的设计中，要想在前面的听音距离上达到设计的声压级，该扩声区域的音箱总功率，这是一个粉红色连续功率。有了这个功率作为依据，我们就可以确定系统中音箱的型号和数量了，然后再根据音箱和功放的配置要求来确定功放的数量和型号，相应地我们就能知道这些功放的电源消耗功率，最后将所有周边设备的功率消耗计算进去，这样我们就得到了音响系统的功率消耗。在确定音箱和功放的功率配置时一定要掌握一个它们之间配置的比例，往往理论的声压级和音箱扩声功率计算都正确，可是在功放功率确定时不恰当，这就造成设计结果不能得到实施，设备也不能正常工作。这里简单介绍一下，一般情况下，功放和音箱功率配置都要以扩声信号的动态来决定，这个动态又跟系统的类型密切相关，由此我们又再次认识到总体设计时，工程定位的重要性。对于一般的扩声系统，信号的动态都不大，可以确定功放的连续不失真功率是音箱额定功率的1.2-1.5倍，如果扩声信号的动态比较大，比如在DISCO厅使用，那么我们就应该取1.5-2倍的比例，这样的配置既可以保证设备长期安全稳定地工作，又能保证实际调控操作容易，大家在设计时一定要参照这个经验值，至于其中的理论分析我们就不再介绍了。灯光系统的电源功率，直接决定于灯光设备的型号和它们的工作特点，所以要在工程的类型确定后，在灯光设备的型号和其电源消耗功率之间反复核算，大家又可以发现前面的工程类型确定多么重要。对于设备型号的区别，在一般使用的灯光中，主要反映在灯具里灯泡的功率，例如：电脑灯分为150W，200W，250W，300W，400W，575W，1200W等多种规格，聚光灯分为500W，750W，1000W等规格，所以我们在计算时要核查清楚；对于设备工作特点的区别，一般是针对于它们的发光强度和方式，例如：称为1000W的频闪灯，实际它的电源消耗远没有1000W。区别于音响系统的功率计算，在灯光系统的电源消耗计算中，没有什么计算公式和指标，只要将总体规划时设想的灯光设备的耗电功率和具体选型时确定的设备实际耗电功率反复进行核算就行，但正因为灯光功率的计算比较简单随意，所以不容忽视的问题是：灯光设备的耗电功率一般都较大，如果在计算时不准确，或者灯具类型变动较大，那么最终的计算结果可能偏差较大，如果有几个KW的差距，那么实际使用时灯光系统难以正常工作，用电的安全也会出现问题。至于视频及辅助设备的耗电功率，相对就简单多了，一般只要将它们的标称功率计算进去便是。最后我们将所有系统的耗电功率进行汇总，得到一个比较实际的总耗电功率，依此为依据，我们就可以向电力部门申请配电功率了。 电源的供应形式的确定：在一般的工业和民用设备中，只要将需要的电源的功率充分提供给它们就可以了，但是在专业音响工程中，由于音响、灯光设备工作的特殊性，加上系统之间互相的影响，所以就必须对电源的供应形式提出一定的要求。具体就音响系统而言，由于灯光设备和其它相应的工业设备会通过电源线路对它产生干扰，而且这些干扰形成的噪音很容易在人的听觉上产生不舒服的感觉，往往在实际操作中这种干扰利用一般的方法还很难消除，所以必须在电源的供应形式上提出要求，尽量避免干扰的产生。通常需要音响系统的电源取自供电线路中干扰较小的一路，比如：避开工业用电，从民用线路上供电或者从单独的变压器上取出一路供电，凡是条件许可都应该尽量让音响系统的供电线路和灯光系统线路分开，单独一相。同时在供电线路上最好单独穿管供电，这样灯光系统产生的干扰就会在供电形式上得到一定的避免。就灯光系统自身而言，由于考虑系统的功率较大，所以应该尽量采用多相供电，各相之间的功率要尽量配平，以稳定电网，布线时要尽量避开音响系统的电源线路和信号线路，同时还要设置相应的保护地线，以确保用电安全。至于视频和辅助设备的电源供应形式，没有什么特殊的地方，这里就不再叙述了。最后，我们需要绘制相应的示意图，将确定的电源供应形式表示出来，并且作好相应的标注。另外，在电源的供应形式中，我们还必须清楚关于电源地线和音响系统信号地线的区别，这里我们简单介绍一下。电源的地线是电气工程中埋设的连接在用电设备外壳上，用以保护人身安全的线路，音响系统信号地线一般不要借用，否则容易造成这个音响灯光系统的信号屏蔽混乱，给音响系统带来难以消除的噪音；音响系统的信号地是系统信号的零电平参照点，各设备连接成为系统后，信号地线就形成系统的屏蔽线。由此可以发现，电源的地线和音响系统的地线绝对不能混淆，在确定电源的供应形式时就应该引起重视，区别对待，具体的连接方法，我们将在后面的工程施工中进行介绍。 管线的预埋方案：专业音响工程的一个特点就是在工程的前期需要进行管线的预埋工作，尤其是大型的工程，需要预埋的管线非常多，埋设的要求也不尽相同，而且埋设的质量会直接对工程的施工形成影响，所以需要我们在电气的设计中确定管线的预埋方案。预埋的方案包括管线的类型、位置、数量以及它们的尺寸、材料。在一般的工程中，需要将预埋的管线分为各系统的电源供应管线，音响信号管线，音响控制线和音箱线管线，灯光和其他设备的控制线管线；另外，对于工程中需要用来吊装设备的挂接件也属于管线预埋的范畴。当工程的总体设计和方案确定后，我们就应该同时确定需要埋设的管线的类型，然后根据总体设计中设备的布局和控制室的位置来确定预埋管线的位置，再根据设备的线路铺设情况来确定预埋管线的数量和尺寸，确定管线的数量和尺寸时，应该准确计算好线路的数量来确定。首先，对于用以铺设线路的管线，它们的尺寸一定要严格按照电工手册中关于穿线数量和不同管线口径的关系执行，特别是电源线路管线的预埋，绝对要避免电源线的总截面积超过管线规定的范围，否则容易给工程的安全造成极大的隐患；另外，电源线的直径确定也直接关系到预埋管线的方案，必须在预埋方案中予以确定，在确定时同样需要严格参照电工手册中关于各种材料类型的电源线直径和供电电流的关系执行，否则工程供电绝对不安全。同时，在用以铺设线路的预埋管线中，它们的材料选择可以根据预埋的位置和防火要求来决定，埋设在地面和墙体内部的管线，一般要选择防腐蚀强度高的钢管；埋设在天花板顶棚上和控制室地板下的管线，一般要选择防火的PVC管和钢管；需要铺设数量较多的音箱或信号线的管线，一般可以选择防火的PVC线槽；另外我们还可以根据特殊的情况选用一些象铁皮软管，铁制线槽一类的管线。其次，对于用来悬挂设备的吊装件的预埋也要确定一个合适的方案，在选择挂接件预埋位置的时候，一定要咨询建筑部门，在他们的协助下选择，以确保足够的吊装强度；在挂接预埋件的尺寸和材料的选取时，也要查阅相关的手册，以保证足够的安全。最后在确定完所有的预埋管线的方案后，我们应该绘制相应的示意图和实际施工图，标注出相应的管线位置、数量、尺寸、材料以及埋设口和建筑结构的关系等，必要时还需要向有关部门申报。 电气设计和方案的安全性：专业音响工程始终不能忘记的就是安全性，电气的安全也特别重要，在设计中同样要充分考虑。首先要检查设计的配电容量、供电形式是否合理，不容许超负荷供电形式，埋设线缆不能低规格；不容许选用质量低劣规格不够的开关元件。其次，要检查管线的预埋方案是否安全规范，连接方式是否合理。这些安全因素都要认真检查，必要时可以将设计的方案报有关部门批准。 5. 系统布局与设备的选型 在工程的总体设计中，将理论的规划和计算落实到具体的系统配置的首要步骤，就是工程中各系统的布局。布局的合理与否，布局的特点，布局的设备位置确定在很大程度上体现了各种规划和设计的思想，也直接决定了后面的设备选型情况，所以系统的布局也是设计的关键一步，也可以说是理论与实践结合的关键一步。具体说来，系统的布局其实就是各系统里动作设备的数量、位置的确定，比如：音箱的数量和吊挂位置，排列方向；各类舞台灯具的数量和悬挂位置，排列方向，电脑灯的数量、悬挂位置及相互的造型安排；视频投影和监视器的数量和位置以及悬挂情况对视觉的影响等方面。 首先，在系统的布局设计中，要忠实地体现工程规划和总体设计的要求。犹如工程的定位一样，系统的布局必须有一个统一的方向或特点，否则，如果没有统一的布局特点，就会发生系统的风格与规划不一致或系统间的风格相互矛盾的现象，例如：灯光已经按照舞台演出的要求进行布局了，而音响系统的布局却按照DISCO厅的特点进行布局，这样就会使规划设计前功尽弃。 其次，系统的布局设计是可行的，能够在实际的工程中得以实现的。由于设计特点和时间的限制，在理论的设计和规划中，经常会尽量理想地考虑将各系统的性能和特点充分地发挥，而在实际的布局设计和施工中，经常会遇到理论设计和规划与建筑现场特点相冲突的情况，这就要求我们布局时考虑它们的可行性，特别是在与建筑装饰单位接触时，一定要与他们协商系统布局的可行性。例如：音箱的悬挂点是否可行，承重要求是否能得到满足；舞台灯光系统布局是否有足够的空间；投影屏幕的悬挂空间是否满足等。另外，系统的布局可行性还包括布局的目标在实际的工程中是否能得到实现，也就是说理论上的布局设计在工程施工结束后是否能达到希望的效果，例如：布局时倒是为了达到较好的声音扩散效果，将音箱的排列形式进行了考虑，但是实际效果是否能满意；布局时为了视觉效果确定了投影的位置，但是否会受灯光投射的影响等，这些都是布局设计时需要注意的。 最后需要介绍的就是，布局设计的情况一定要绘制相应的图表。因为各系统的布局情况是各种设计的直接反映，也是实际施工的具体指导，相应图表的绘制无论是在施工前设计的修改，施工时的查阅，还是在日后系统的检修和操作直观、简洁性上，都有很大的意义。同时，绘制相应的图表也是工程规范性的标志，是工程验收的参考。 在工程设计的最后，需要进行的工作就是各系统设备的选型了。前面的设计内容里已经多次提到：工程的总体类型确定和相应的设计计算决定了工程的定位和最终质量，而设备的选型是让这些设计内容得到实质体现的开始。可见，设备的选型又成为后面施工、调试以及工程最终质量的基础。究其原因，就是因为前面的设计都是在声场、电气理论和方案方面的设计，这些理论的设计是无法对系统中的设备型号、性能和特点进行设计的，也不可能对它们进行具体的要求，所以必须依靠恰当的选型，理论设计的思想和内容才能得到充分地贯彻和实现。可以想象，如果没有科学合理恰当的设备选型，无论多么优秀多么科学的理论设计效果都是无法得到保证的。下面我们就根据设备选型的一般步骤来分别进行介绍。 |
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2楼#
发布于：2002-12-26 22:55
第一，要遵循实用和适用的原则。正因为专业工程的选型范围很广，而且不同类型的设备在性能上也有接近的地方，一旦盲目选择，就会导致设备闲置，功能不能完全发挥，操作复杂的结果。具体在选型时，所谓实用和适用都是针对于特定的使用场合，也就是前面我们说的工程定位是什么类型，什么类型的工程就应该选择相应类型的设备。比如：如果给一般单位的多功能厅选择一台演出用的大型电脑调光台，要用起来肯定可以用，但显然不实用；又比如：为一个DISCO厅配备一台多轨专业录音机，为空间狭窄的舞台配备一台大型的星空灯，这显然就不适用。从这个选型的原则我们可以看出：1.总体设计和工程类型定位再次显出它们的重要性；2.选型原则的遵守需要设计人员对设备性能的熟悉以及具备认真负责的精神。 第二，是保持设备档次性能一致性的原则。在选型时我们难免会遇到同类同样功能但档次性能不一致的时候，这时如果不仔细地分析，只要满足使用要求就选择，那结果就可能出现设备不“般配”的现象，这就是需要注意它们的档次性能的一致性。比如：一个档次不高的实用多功能厅，如果你为了一味追求灯光的效果，选择了一台很贵的电脑灯，音响的档次却较低，这样灯光的档次就和音响的档次不一致了，而且最终的结果未必会好；又比如：某功放和某音箱的档次都比较高，互相的配合也很满意，但如果你只认为该功放的档次高，劲头足，将它拿去推另外一台音色很柔的音箱，可以想象绝对不会满意，这样就是它们的性能不一致了。 其次是选型时如何与总体设计相结合。音响工程的复杂就在于它的综合性，在工程的设计中，它的综合特点就体现在选型必须忠实地反映总体设计的思想，必须在总体设计和选型之间反复斟酌、相互协调。要想它们很好地结合，需要注意以下几点。 第一.事先要收集大量的产品资料。因为专业音响灯光产品很多，功能也千差万别，既有传统的经典品牌，又有不断涌现的汇聚了高新科技的新产品。如果设计人员在选型时由于对产品性能忽视或不了解，都容易造成选型不当，以至于影响工程的质量。对于各种产品的资料，既要认真细致地分析上面介绍的该产品的技术特点和性能，又要客观地看待它们的产品宣传，相互对比，并且保持与有信誉的产品经销商的联系，这样我们就能掌握到大量可靠的信息。 第二.在选型时要严格按照工程的目标定位和设计计算结果进行。因为工程的目标定位和计算都是在实事求是的基础上进行的，符合工程特点的，又充分考虑了用户需要的一个选型依据。目标定位能基本确定所选择的设备范围，计算的结果可以具体确定设备的型号和数量。如果总体设计的目标定位和计算结果在实际选型时随意修改，不能得到满足，那么设计和计算就失去了它们应有的价值，选型也失去了依据。 再者，就是依据工程的造价和设备的选择范围进行具体的选型。在具体的设备选型中我们可以将音响、灯光及视频设备分类单独选择，先以基本的设备为出发点，根据工程的造价逐渐增加其它设备，同时在选型时尽量选用基本设备推荐的相关设备作为它们的搭配。考虑到专业设备的数量相当地多，性能和价格也千差万别，由于时间有限，在这里我们不可能全面地分析具体每种设备的选型。下面我们就分几部分为大家进行简单的介绍。 第一.音响方面。首先我们要将范围定在演出类设备上，专业录音设备已经不是工程设备的范围，选型时就不要考虑了。其次，我们需要先选择好音箱、功放、调音台几类主要设备。在选择音箱时要考虑它的功率、阻抗、音色、体积等因素，来将它们确定；功放的选择主要由音箱的情况来决定，也就是一般说的什么样的音箱配什么样的功放的问题；调音台的选择主要是档次的问题，所有的调音台的基本功能几乎都是一样的，但同样路数的调音台在价格上会有很大差别，如果是一般的场合使用，那么象编组、矩阵、表头等高档配置就没有太大必要，如果是性能要求较高的场合，选择的调音台无论在产品工艺、电气指标还是在性能稳定性上，都需要有更高的要求。下面我们要将周边设备作为一类，统一选择，一般来讲周边设备的产品都是全系列的，每一个厂家的每个系列还可以根据该设备档次的高低来分类，我们可以根据需要来选择，在一般的工程中，周边设备需要占用的费用较其它主要设备要低一些，而恰恰周边设备在很大程度上会直接影响系统的质量，所以要尽量选择性能较高的系列。特别是均衡器和效果器的选择，可以说是每个工程的必备设备，它们在系统里的使用率也相当高，如果在这个环节上没有引起重视，就很容易使其它主要设备的选型甚至设计都会大打折扣；最后，我们将音源作为一类来选择，一般来讲通用的影碟机、卡座、CD机、录象机等设备在功能和播放指标上，都没有太大的区别，但是要想在工程使用中能达到满意、适用的效果，就不是随意选择就行的了。例如影碟机和录象机的选择，因为它们通常同时被用在民用设备中，所以在选型时容易忽略它们工程使用时的性能，经常会发生使用不便，设备性能不稳定，误动作，故障率高等现象。这就要求选型时要对所有设备在工程使用中的情况有比较充分的认识，象某些设备在普通时候使用没有什么问题，但是在专业场合使用时要么操作烦琐，要么故障率特别高，或者音质和图象质量不稳定。由此可以看出，这里的选择依据包括：设备长期在恶劣环境下工作时的稳定性，设备操作的简便性以及电气指标的要求。对于音源部分的特殊器材，例如卡座、DAT卡座、DISCO搓盘唱机、DISCO用CD唱机等，就更需要选型得当，因为这些专业的音源针对性较强，如果没有一定的使用经验，在实际操作时反而容易导致不必要的错误。比如：如果在普通的工程中配备供DISCO专门使用的搓盘唱机，而实际操作是又没有专门的DJ操作人员，那么唱机几乎不能够发挥应有的用途，而且还会为系统的使用带来意想不到的麻烦。通常在选型时应该考虑系统有没有高质量的录音必要，有没有DISCO的必要，专业使用的这些设备在工程使用中情况的表现以及它们的价格等因素，这样我们就能使得选型有了一定的依据。 第二.灯光方面。同样首先我们需要将设备范围确定，是在舞台演出上还是在厅堂效果上，一般来讲对于正规的剧场、礼堂和表演厅，在灯光的选型上通常要以演出型为主；对于象DISCO厅、歌舞厅等娱乐用的工程的灯光选型，主要以效果类的灯光为主；对于一般的多功能用的工程的灯光选型，通常又需要在效果灯光的基础上兼顾舞台灯光的要求。其次我们需要先选择基本的一些设备。对于舞台演出系统的灯光设备，一般要先选择好面灯、耳灯、天幕灯和顶灯等灯具，驱动的调光硅箱以及调光台这些设备，在选择灯具时需要考虑的是：功率、投射方式和范围等因素，在选择调光硅箱时需要考虑的是：输出的路数和每路的功率、是开关形式的还是调光形式的、输入信号的接受方式等因素，在选择调光台时考虑的就要多些了，包括：调光台的回路数，操作模式是电脑型还是手动型，信号输出方式是模拟的还是数字的，特别是调光台的操作模式在档次上悬殊较大，手动型的操作比较直观简单，价格也较低，而电脑操作型的调光台种类非常丰富，功能也非常的多，当然价格也比较昂贵，再结合调光的回路数，那么舞台演出类型的调光台选型是一个比较复杂的事情。考虑到专业演出舞台的灯光系统的复杂性，在设备的具体选型时最好征求有经验的灯光师的意见或者与他们协同完成。对于娱乐场所的主要灯光设备的选型，要求相对就相对低一些，但它也有其特殊性，一般说来这些场所的灯光造型和效果都需要具备一定经验的设计人员的设计，所以在具体的灯光选型时，首先需要与他们配合选择好相应的灯具来完成造型设计，这些决定造型设计的灯具类型往往并不局限于哪一类，可能是电脑灯可能是效果灯，还有可能是Par灯，在选择灯具时需要考虑的是：颜色、图案、功率以及控制方式等因素，在选择调光台时需要考虑的是：需要控制的灯具的类型，信号输出的方式，操作的难易程度以及操作模式的情况，多数娱乐场所的调光台都是以控制电脑灯为主，适当具备一定的调光功能的调光台为主要选择设备，在调光的路数，操作程序的编辑以及功能的设置方面，都与演出调光台有一定差别。对于一般的多功能场所的灯光系统里的主要设备，选型时的要求就更要低一些，对舞台的灯具布置和厅堂的灯光效果都不需要很严格的考虑，一般只需要参考专业演出类和娱乐型灯光系统的选型特点，结合工程的投资情况，将设备的档次或数量适当降低即可。当然，选型的要求低并不是说在选型时不需要认真对待，特别是现在越来越多的工程属于单位内部的多功能厅，它们在音响方面与专业演出和高档娱乐场所已经没有多大的区别，主要的区别就在于灯光系统的配置选型，可见怎样设计、建造一个有特点的的工程，在很大程度上决定于灯光系统的情况，所以在选型时也需要摸索一个适合多功能厅特点的灯光设备配置，具体的选型情况由于各不相同，这里无法进行细致的讲解，大家可以在实际工程中来总结。最后就是选择相应的辅助设备，在各种不同类型的工程中，辅助设备的情况各有不同，例如模拟型的调光硅箱需要选择一个解码器，才能接收来自纯数字信号输出的调光台的信号；多数灯光系统需要选择一定数量的烟机来烘托灯光效果和造型；娱乐场所需要选择象紫光灯、频闪灯、雷光管之类的辅助灯具，具体的要求没有太多的约束，大家可以根据要求和使用经验来选择。 第三.视频和辅助设备。在多数的专业音响工程中一般都需要配备一些视频和辅助设备，选型时首先要将范围确定，通常应该要求视频显示设备应该有专业的水平，而编辑、摄录设备只要能满足基本要求即可，象烟机、点歌器、服务器等不同类型的辅助设备应该根据实际的要求来确定。其次，我们在选型时一定要考虑各种工程对视频和辅助设备的特殊要求，例如：在一些环境装饰和布局要求严格的地方，可能不允许吊挂妨碍视线的显示设备，这样就要考虑选用可以升降的电动投影屏幕；在演出要求较高的场所中，可能就需要配备一定数量的烟机、喷雪机甚至干冰机来协助舞台表演；在营业性娱乐场所经常设有很多的包间，这些地方的视频音频信号的提供和相应的服务又需要选择服务系统来进行。由此可见，视频和辅助设备在专业音响工程里的作用虽然不是很大，但是它们所涉及的功能却是相当多的，而且在一些工程中它们还是必不可少的，这就要求我们对视频和辅助设备在不同场所的应用情况非常熟悉，在具体选型时不仅要考察设备本身的性能和指标，而且还要认真分析考虑它们的用途。 由以上的系统布局和设备选型要求可以看出，设计中的具体布局和设备选型需要设计者对各种设备的性能、工作特点、相互配合情况、实际使用特点等有比较全面的了解，而且需要对大多数设备的使用具备一定的经验，否则，布局和选型就缺乏一定的依据，可靠性也比较差，由此也可以发现，这项工作需要既有理论基础又有丰富实践经验的专业技术人员进行。 《未完待续》 |
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发布于：2002-12-26 22:56
专业音响工程技术(连载-3）
周耀平
三.工程施工 1.工程施工技术的特点和技术要求 专业音响工程的另一个重要的内容就是工程的施工。有了理想的规划没有科学合理的设计和选型不行，有了好的设计和选型而没有规范可靠的施工，同样也是不行的。这好比做衣服一样，同样的一块面料，技术不同的裁缝做出来的衣服质量可能完全不同，专业音响工程也如此，规划好了，设计好了，布局选型也好了，设备也仅仅是放在那里随意更换、运输的单个设备，没有安装、连接、调试成一个能正常工作的系统，任何的设计都只能是纸上谈兵。特别是近年来社会上的各种音响工程非常的多，一些没有规范的设计和施工技术的公司就乘机粗制滥造了不少工程，要么使得很好的设备发挥不出相应的效果，要么使得系统工作的稳定性、安全性难以保证，这些都使得音响工程的施工技术的重要性更加突出。总结起来，对于大多数的专业音响工程，其施工技术都有以下的特点。 首先，工程的技术含量高。应该说音响工程与其他工程最大的区别就是在实际的安装、调试施工中，始终都需要跟各种各样的设备打交道，这些设备在不同的系统中都可能起着重要的作用，它们在安装和调试中的要求也不尽相同，稍有不合理的地方就有可能影响整个系统的工作，所以工程施工的技术含量较高。同时，工程施工的技术含量高还表现在，工程施工中需要较高的信号线焊接技术，可靠的挂接件电焊技术，科学规范的调试检测技术等诸多方面。 其次，工程的灵活性强，工程量不大但责任重。如果一个工程已经经过严格合理的设计和选型，在具体的施工中又配备了合格的施工队伍，在建筑装饰单位的密切配合下，工程的工期一般都不会太长，即便是很大的一个工程，有几百个工作日就能完成，小型的工程就更快了。在这样的施工特点下，工程经常会因为各种各样的客观因素而需要对施工的进程作出相应的调整，有些时候会因为设计和建筑环境相矛盾而需要修正时，工程的施工还有可能改变计划，这就是工程施工的灵活性强的原因。工程施工的责任重大，大家一定容易理解，一般的音响工程投资多数都有十几万，几十甚至上百万元，要在很短的时间里达到良好的声音、灯光、视频效果，承担的责任肯定是很重的。 既然音响工程的技术含量高，责任重大，那么相应地对工程技术也应该提出一定的要求，归纳起来有下面几点。 首先，音响工程的施工必须拥有合格的施工队伍。任何工程的施工都应该拥有一个合格的施工队伍，这样施工的质量和进度才会得到保证。音响工程的施工更应该如此，因为所有音响工程的施工非常讲究安全性，而且是很难返工的，一个不合格的施工人员在施工中不仅可能由于错误的施工而使工程进度受到影响，而且很容易导致安全不合格甚至设备损坏，给施工单位带来相当大的损失。这里，合格的施工队伍包括：配备一定数量具有相应劳动技术许可证的电工、焊工和电子技术人员；配备一些有专业音响灯光技术的工程人员，特别是需要有实际音响灯光设备操作经验的技术人员作为工程技术保证。 其次，工程的施工必须严格按照设计的要求进行。前面的设计中我们已经发现：专业音响工程是一项涉及了多项技术的复杂工程，它的所有技术特点和指标全部包含在理论设计里面，而设计是在充分综合了各种条件，经过严格计算后完成的，要想达到规划的要求，工程的施工就必须严格按设计进行，而工程的最终质量也与工程的施工密切相关。如果在工程施工中凭经验凭想象进行，工程的质量肯定难以保证。 最后要求工程的施工严格按照有关的国家和行业技术标准执行。音响工程在施工中需要涉及各种不同的工种，这些工种的施工技术要求和安全措施要求都不尽相同，有关的技术标准就是针对相应工作的特点制定的，只有在施工中严格遵守这些技术标准，工程的质量和安全才能得到很好地保证。 2.工程施工的步骤 前面对工程的施工技术特点和技术要求进行了简单的讲解，下面就要进行工程的具体施工了。虽然音响工程的技术复杂程度较高，技术标准也比较多，但是只要按照一定的合理的施工步骤，工程的施工还是能够顺利进行的。下面就根据一般工程的情况，对工程的施工步骤进行讲解。` 首先要进行各种管线和挂接件的预埋。这项工作是工程施工最先开始，也最应该尽早开始的，通常来讲预埋这些管线和挂接件的时间在建筑结构进行中开始最好，这样做不仅可以使预埋点的选择得到安全的保证，而且不会使后面的建筑装饰施工受到影响，更为重要的是多数管线和挂接件都设置在地下、舞台内、墙体内、天花顶上，一旦错过了建筑结构期，预埋工作几乎是无法再进行的。预埋时应该按照设计要求选用材料、口径、长度合适的管线和挂接件，在设计的位置预埋。对于各种类型的管子，一定要预先穿好钢丝，然后将各个开口封好，并作好相应的标记；对于各种线槽的预埋，要注意将它们连接牢固；对于需要承受负荷的挂接件的预埋，一定要在承重安全上得到建筑单位的认可，在具体的处理上也要慎重，埋设在顶部的挂接件最好和房间的承重梁牢固地连接在一起，埋设在墙体里的挂接件一定要在墙体里设置地脚螺栓或铁板，焊接在各种结构上的挂接件，除了要焊接牢固外还要避免将承重件损坏。总之，管线和挂接件的预埋要认真细致地进行，除了严格按照设计图纸标注的位置、数量、材质进行规范的施工以外，埋设的安全性一定要高度重视，尤其是一些大型的娱乐场所，多数都设置了复杂的灯光系统，相应地就需要大量的预埋管线和挂接件，安全性更不容忽视。这里还要提醒大家的是：各种预埋的管线的开口一定要封好，以免渗入水汽，日后危及线路的使用安全；预先穿设的钢丝最好也不要用铁丝代替，否则可能由于锈蚀导致后面的穿线工作失败。 其次要进行各种棚架的焊接和安装。专业音响工程基本都有不同数量的灯光设备，所以各种棚架的焊接、安装是必不可少的。因为在焊接和安装的过程中难免需要在建筑和装饰的结构上开启孔洞或产生破坏，所以这项工作最好与装饰工程交叉进行，以便他们随时进行协助。焊接时一定要让具有焊接施工许可证的工人操作，这样做除了安全的要求外，焊接的质量更是异常重要的事情，一旦由于焊接的原因发生事故，施工单位将担负重大责任。同时，由于在焊接施工时会伴随着装饰工程的施工，现场难免有一些易燃物，所以一定要注意防火措施。待焊接牢固，油漆完成后，随即就应该开始进行这些棚架的安装了。首先，安装的安全性也同样重要，必须有建筑技术人员在场，各种承重吊挂点都必须得到他们的确认；其次，安装前必须准备足够的施工工具，尤其象灯棚这类大型的安装件，安装时滑轮、升降车之类的设备是必要的；再者，安装过程中难免会遇到各种各样的情况，所以安装时一定要等到人员比较充足时再开始，吊装时一旦确定位置，大家的动作一定要协调一致，平稳进行。最后，安装结束时，一定要在所有的棚架上加设相应的保护措施，这样安装的安全才能得到可靠的保证，保护措施可以是钢丝，可以是焊接钢筋，原则是：都必须当作安装一样对待，因为在事故发生时经常是保护措施发挥了关键的作用。 然后是各种线缆的铺设。音响工程一般都有大量的各种类型的线缆，这些线缆都需要预先铺设在预埋的管线里，或者与系统连接后铺设在控制室的某一个位置。首先，铺设前要将各种线缆按照设计要求分类放好线，放线时应该小心进行，尽量一一作好明显的标记，作为安装和检修的查找依据，千万不要将线缆弄乱，同时一定要留下充足的富余量，线缆中间绝对不允许接头，放好线后仔细检查每条线是否有破损或质量低劣的情况，一旦有就应该立即全部更换；铺设的线缆必须依照设计和布局的位置准确到位；其次，因为线缆的铺设只有一次机会，基本上没有返工的可能，所以铺设时要对照设计图纸，掌握合理的方法进行，绝对不能希望图快而蛮干，否则就可能带来不必要的麻烦。例如：穿管时线缆的捆扎是关键，如果由于捆扎不合理，造成穿管堵塞或牵引钢丝脱离，解决起来就比较麻烦了，所以一定要将线缆捆扎牢固，扎头要利于减少阻力，必要时可以涂抹少量的润滑油；在线槽里铺设线缆时尽量将一类的线缆捆扎在一起，以利于铺设，否则，在铺设时难免的来回抽动就可能使线缆相互缠绕；最后，在线缆铺设时要求施工人员相互协调配合，动作和用力要一致均匀，如果遇到转弯、挂碰的时候，一定要小心，协同解决。另外，线缆铺设工作中一项很重要，但又经常被人们忽略的工作是系统保护地线的铺设和信号屏蔽线的铺设，而且由于很少有人对这两个线缆的概念进行清楚的区分，导致许多专业的工程技术人员也混淆不清，在实际工程施工中发生错误，这就是为什么许多音响系统总是有消除不掉的噪音，而有些系统的保护地线失去作用，设备外壳带电的原因。下面我们就在这里结合两张原理图给大家介绍一下。保护地线是所有电气工程预先埋设的用来保护人身安全的线路，它一般都在配电盘里单独设置，在标准的插座里也设置了该地线，在另一端，保护地线都是通过将优良导电体深埋在导电良好的大地里，保证很低的对地电阻来达到良好的接地效果的，这个地线是真正接了地的地线，实际使用时，基本上都是根据情况将它与设备、电机或者机柜的导电外壳连接在一起的，一旦设备发生漏电现象，电流将非常迅速畅通地回流大地，从而形成对人体的保护。音响系统的屏蔽线，很多人也都称之为地线，严格意义上看，单纯这样说是不对的，准确讲信号地是系统里信号的零电平参考点，这个地可能与大地是连通的，也可能不是连通的，是不是与大地连接要看屏蔽网络的抗干扰情况或者现场的电磁干扰情况而定，看来，只能是清楚地知道了它其实是信号线路里针对于信号而言的相对地线后，这种所谓地线的称呼才算正确，但是为了不与前面的保护地线混淆，我们还是准确地叫做屏蔽线为好。在铺设时保护地线一般都必须设置，而且应该连接良好，或者直接连接在机柜上，或者通过电源插座与设备本身的地线相通，铺设完毕后最好逐一检查各设备与地线的导通状况；信号的屏蔽线路铺设需要结合后面的线路连接情况，以及系统的要求和噪音情况而定，这涉及到信号线路连接时，屏蔽网络的建立情况，我们将在后面的内容里单独讲解。对于系统要求较高的工程或者现场电磁干扰较强的情况，在线缆铺设时可以考虑单独为音响系统埋设自己的信号真正的地线，埋设要求基本与电源地线要求基本一样，只是要与电源地线区分开，而且埋设的必要性和可行性都要认真分析。最后需要提醒大家的是：线缆的铺设虽然看似简单，进行起来时也比较快，但是如果只图快，盲目蛮干，反倒容易导致施工工作受阻或者给工程留下隐患。例如：如果在线缆穿埋各种管子的时候，用力太大或者受管子开口的挂碰，从而使线缆的绝缘层损坏，轻者使得信号质量受到影响，重则导致供电线路漏电，实际使用时将危及设备和人身的安全，所以大家一定要认真重视这项看似简单的工作。 再下面就是各种设备的安装和吊挂。因为专业音响灯光设备的价格都比较昂贵，而且许多设备的安装都必须避免尘土的沾染，所以设备的安装和吊挂工作应该在装饰工程完工后进行，以免受装饰工程的凌乱现场的干扰。安装、吊挂设备前要逐一开箱检查，是否有损坏，是否所有的备件和说明书都齐全，最后再对每件设备进行必要的工作情况检查。特别是国外许多产品的包装形式比较特别，经常会有一些备件包装在包装箱的某个角落，有些时候还会容易与泡沫塑料混淆，而发生将配件随包装一道仍掉的事情，所以对每件设备的包装都要仔细检查。安装前还需要仔细阅读设备的安装操作说明书，以掌握正确的安装方法。例如：电脑灯的灯泡和反光镜片都需要佩带柔软的棉线手套进行安装，以免造成灯泡工作时受汗渍影响而损坏，使镜片受到污染而影响反光质量。安装时一定要依照设计和布局的要求进行，尤其是灯具的位置绝对不得擅自更改，音响设备的安装一般都要求功放集中在一个机柜里，而周边设备在一个机柜里，同时同一部分的设备最好放置在一个位置，看，这些都是低音功放，这些都是后场音箱的功放，周边设备的安装位置也比较讲究，一般要求将经常使用的设备安装在便于操作的地方，基本不需要调整的设备安装在隐蔽的地方，例如：均衡器在工程完毕后基本不需要调整，最好也不要轻易调整，所以经常将它们集中安装在不便于调整的机柜最下端，目的就是避免无意间磕碰而改变调试确定的均衡位置；象效果器、激励器、压限器以及影碟机、录象机等设备，就应该安装在容易操作的位置，当然设备的安装还要兼顾信号线的连接，尽量缩短线路连接的距离。最后需要说明的是，所有设备的安装必须要安全牢固，并且要设置一定的保护措施，特别是灯光设备，它们多数时候都是安装在房间或舞台的顶部，而且重量大、位置高可能还会经常运动，所以一定要确保安装的安全。 |
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4楼#
发布于：2002-12-26 22:56
最后就是对安装、供电以及线路连接情况的检查。因为专业音响工程涉及的连接点、插接件以及各种信号线的数量都比较多，在工程安装和连接时难免发生错误，所以细致的检查是非常必要的。检查的项目包括：设备安装的位置是否正确，安全是否能得到保证，供电线路是否合理，插接件和插接点是否正确等等。 通过以上的施工步骤介绍，我们可以发现：专业音响灯光工程的施工顺序也是有章可循的，只要大家在实际的工作中多摸索，多总结，相信对于各种类型的音响工程施工能应付自如，当然安全意识始终都不应该忘记。在施工以前我们就应该办理好各种施工手续，包括：焊接许可证、高空作业许可，或者征得在建项目单位的施工许可；工程施工中难免会动用明火和电气焊等设备，施工时一定要作好防火准备；每次施工后一定要全面检查用电和用火的安全，避免一切隐患。只有这样，我们的工程才能在保证安全的前提下，达到优质快捷的结果。 3.工程施工的注意事项 通过上面的工程施工介绍我们可以发现，专业音响工程的施工是一项比较复杂的工作，如果由于施工技术不过硬或者草率行事，就很容易使施工质量受到影响，下面根据经验向大家介绍一下部分施工注意事项。 首先，除了主要的地方需要严格遵守设计和相应的规范以外，一些细微的环节也要重视，否则仍然可能影响施工。例如：预埋管线的出口处理很少有人注意，要么管口很高，要么位置欠佳，要么影响建筑装饰的美观，这些问题在预埋时只要稍加注意就能解决，假如后期处理相对就麻烦多了。又比如：音响和视频设备中有的电源是通过附属的变压器提供110V交流电工作的，设备上的插座形式和220V插头没有什么区别，如果不注意而混淆，后果就可想而知了；另外某些音响周边设备使用交流低压电源，有些又使用直流低压电源，配备的电源附件一般又没有太大差别，如果在线路连接时张冠李戴，轻则设备不工作，重则容易损坏设备，可见细微的施工环节也要重视。 其次，施工的顺序要有条不紊。如果工程一开始就见什么干什么，颠三倒四，结果可能会影响施工的进度。例如：设备安装这步一定要等到管线、挂接件埋设好了，线路铺设完毕后再进行，否则就会因为各种原因要重新拆装，时机合适时，安装设备就没有那么被动了，不仅可以迅速全面进行，而且也不用机械地完全照搬设计，必要时候可以按照管线和线路的情况来调整安装位置。 最后就是工程的施工安全一定要始终引起高度的重视。安全规范的施工不仅可以使得工程的质量和施工的安全得到保证，而且可以使工程的施工顺利进行。例如：在施工时如果不注意用电安全，不要说人身安全会受到影响，哪怕是线路焊接时不注意短开信号插头而损坏了设备，尤其是系统的重要设备，那工程的进度就会受到影响。 《未完待续》 |
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发布于：2002-12-26 22:58
专业音响工程技术(连载-4）
周耀平
四.工程的设备调试 1.设备调试的重要性 经过前面的工程一系列的规划、设计、选型和施工，可以说一个工程的基本概貌已经形成了，各种系统也已经构成，甚至多数设备这时就可以使用了，但是专业音响工程与其他工程不同的地方还有一个，这就是各系统设备的调试。只有经过科学合理调试的系统，它们才能适应不同的环境，充分地发挥相应的功能，相互协调地配合，长期保证正常稳定地工作。可以这样比喻，没有经过严格调试的系统，它的所有设备就象没有经过严格训练的部队一样，命令各不相同，行动起来始终处在无序的状态，表现出来的水平就很低了。严格的调试重要性除了直接反映在充分发挥系统的各种性能以外，另一个重要性表现在：严格规范的调试能让设备准确地在最佳的工作状态工作，加上在后期的使用中注意保养，设备的使用寿命可以延长很多。实际的经验和调查表明，在正常范围内损坏的设备，绝大多数都是由于设备调试和保养不当造成的，而在大量的工程中，实际最具有能力、条件和调试经验的就是工程设计、施工单位，可见工程中设备的调试工作显得多么重要。 2.设备调试的步骤 专业的音响工程的各个系统所包括的设备类型和数量都比较多，各种设备的使用方法以及系统的工作模式都不尽相同，所以系统的设备调试也有所区别，但是由于工程的类型同样也千差万别，如果要对所有类型工程的设备调试方法都一一进行介绍，未免篇幅太长，所以我们这里只就一般类型的工程后期设备调试的步骤进行一番讲解。 首先是调试前的准备。音响工程的调试是一项既需要技术和经验，又需要认真和负责精神的工作，当设计、选型、布局和施工都符合要求时，设备和系统的调试就是达到设计要求的唯一手段了，所以在调试前要作好充分的准备工作。这些准备包括：准备必要的仪器和工具，例如，音响调试需要的相位仪、噪声发生器、频谱仪、声压计以及万用表等；准备所有的工程设计和施工图纸；认真阅读所有设备的安装和使用说明书，并且将重要或特殊设备的使用说明书准备好备用；再有需要准备的是，调试工作开始前一定要保证现场没有无关的人员，避免调试工作受到干扰。 其次，按照设计和布局要求检查设备的安装、连接情况。与工程的施工步骤不同的是，在设备调试阶段对系统和设备的安装、连接情况的检查的思维是以整个系统为轮廓的，目的也是希望发现问题，而且也容易发现问题，所以在调试前的检查很有必要；同时检查过程中要向施工人员询问在施工过程中是否有遗留的问题，确信供电线路和电压没有任何问题。 再者就是对所有设备进行相应的设定。因为各系统设备的组成情况不同，设备工作的环境不同，各系统的信号处理、传输方式也不同，所以进行设定的意义就在，使得设备工作在一个合理的状态，使得设备间的配合、控制有一个好的基础。音响系统的设定包括：所有设备的电压档要设定为供电电压，而且尽量高一个档位；系统的信号传输电平值要尽量设定一致，保证信号的传输基准参考点相同；功放的工作状态是立体声、并联单声道还是桥接单声道，保护状态设定没有，输入变压器的选择等；音箱的分频方式是怎样的，高频衰减位置在什么地方；调音台的信号输入衰减情况，信号编组情况；周边设备的档位选择怎样，是否旁路，是否联动，是否激活等等。灯光系统的设定包括：所有设备的工作电压和信号电压的设定；特定控制设备里对所需要控制的灯具型号的设定；数字信号传输中，信号的编码形式设定，接收设备的地址编码设定；调光台上所有灯具或动作的光路位置确定，电脑灯上功能按键的设定等。视频系统的设定包括：所有设备工作电压的设定；信号彩色制式的设定，摄录设备上黑白平衡、拍摄照度的设定；投影机的信号接收模式的选择，投射、显示方式、尺寸的选择，三色叠加效果的设定等等。总之，工程里各个系统的设备设定是一项非常重要的工作，要仔细检查认真进行，必要时要阅读相应的说明书。 下面就是对系统内的各个设备单独进行运行检查。这一步工作的意义就在于，从单独的设备运行检查中，我们可以逐步检查信号的传输情况，检查设备的单独工作状况，为系统的正常工作，达到一个较好的声、光、像质量做好准备。特别是音响系统的设备较多，设备之间的上下关系比较密切，单独设备运行可以着重在信号的电平、增益、平衡、相位以及畅通情况进行比较细致、准确而有针对性的调定，保证前级设备为下级提供最佳的效果的信号，最终使得系统的信号情况良好；同时，单独进行设备的运行检查的意义在于，单独设备的运行特别能清楚地知道所有设备工作是否正常，是否稳定，一旦有故障，处理起来也比较方便，也不会危及系统其他设备的安全，所以进行这一步工作时一定要仔细，耐心，最好不要将该工作带到后面的步骤中。需要注意的是：音响系统的设备单独运行最好不要将功放和系统的其他设备同时打开，以免由于故障而损坏功放和音箱。 然后就可以将系统的所有相关设备配合使用，进行系统整体的调试了。由于这项工作是系统调试的关键，所以我们分为音响、灯光和视频来讲解。 音响系统的调试。 第一. 将功放和音箱接入系统，逐一打开设备的电源，待它们工作稳定后，接入相位仪，在较小的音量下，逐一检查所有音箱的相位是否正确。 第二. 将噪声发生器和均衡器接入系统，准备好频谱仪，按照国家有关厅堂扩声质量测试要求，将频谱仪设置在相应的地方。然后以适中的音量对粉红色噪声信号扩声，在20-20kHz的音频范围内，细致微小地调节均衡器的各个频点，在保持音量一致的前提下，使得频谱仪显示的房间频响曲线在各个测试点处基本平直，并且记录好均衡器各频点的位置。同样在音量较小和额定的音量下，再对均衡器进行调试，并记录好，最后将这些记录好的均衡器频点进行相应的折中处理，再利用频谱仪的高一级的档位进行测试，适当修正后就可以确定好均衡器的频点位置了。注意，在进行均衡器的调试时，调音台的频率均衡点一定要在0处，其他周边处理设备要处在旁路状态。另外，考虑到普通人的听音习惯，可以将均衡器10k以上的信号适当做一些衰减。 第三. 将电子分频器接入系统，进行分频器的调试。对于仅作为低音音箱分频的分频器，可以在均衡器调试结束后，让低音系统单独工作，将分频器的分频点取在150-300Hz处，适当调整低音信号的增益，感觉音量适合即可，然后与全频系统一道试听，平衡低音和全频音量；对于作为全频系统的分频器，一定要尽量参照音箱厂家推荐的分频点进行设定，然后反复调整各频段信号的增益，直到听感比较平衡后，再参照后面的声压级测试对增益做进一步的微调即可。 第四. 声压级的测定。同样将粉红色噪声仪接入扩声系统，象调试均衡器一样选取几个测试点放置声压计，将音响系统的所有设置都调整完毕，最后打开系统的设备，逐渐提升噪声信号音量，要求在保证信号的最佳动态的前提下，调整各设备的增益，使得系统的扩声声压在各测试点都要达到设计的要求，同时需要参考声压级在高、中、低各频段的情况，再对均衡器和分频器略微做一些调整，当然高、中、低各频段的声压级不可能完全相同，一般为了考虑听感的特点都需要在高频的声压级上做一些降低，而DISCO系统的低音系统打开后又需要低频声压级更高些。在声压级的测试时，需要将各测试点的声压级比较一番，如果各点的结果偏差较大，即说明该声场的均匀度不好，就应该认真地进行分析和改进，这个问题将在后面讲述。 第五. 话筒和效果器的调试。对于话筒的调试一般要分类进行，人声、乐器用的有线话筒通常需要日常使用者配合完成，调试时需要了解好各人、各乐器最合理的话筒型号和使用距离，音质好，没有可闻的线路噪音即可；而无线话筒需要注意：天线的位置要合理，话筒使用时的死点和反馈点要足够少，并详细对位置作好记录，接收机的信号增益要适可，噪声抑制的微调旋钮要反复调试等；对于效果器的调试工程要求都不严格，只要将信号的输入和输出增益调试合理，保证有一定的余量，并且将混响时间和延时量限制在一定范围，以免影响语言的清晰度和信号的连续性即可，其他具体的使用调整可以让操作者来自己进行。 第六. 对于压限器的调试，一般要在其他设备调试基本完成后再进行。在多数工程中，压限器的作用是保护功放和音箱，以及保持声音平稳，所以要先视信号强弱来设定压缩起始电平，通常起始电平不要设定太低，否则系统音质会受到影响，但设定太高也会失去保护作用；压缩启动的时间设置也不宜太长，以免使保护动作不及时，但太短又会破坏音质，产生奇怪的声音，压缩恢复时间却不宜太短，否则也会产生奇怪的声音；压缩比在一般的工程中设定为4：1左右。在设定压限器上的噪声门时，可以这样：如果系统没有什么噪声，可以将噪声门关闭，如果有一定的噪声，可以将噪声门的门槛电平设置在比较低的位置，以免造成信号断断续续的打嗝现象，如果系统的噪音较大，就应该在工程的施工上分析了，不应该单独利用噪声门来解决。总之，压限器的调试没有一个具体的标准，各种设定基本都需要根据信号的情况和声音的质量来决定，反复比较来找到一个最佳点。 音响系统的其他设备调试就不再一一做介绍了，大家在具体的工程调试中应该仔细阅读设计说明书和产品说明，细致逐步地调节，在不破坏声场的前提下，有选择地使用各种音频处理设备，满足设计的要求。 灯光系统的调试 第一. 将系统所有设备的电源打开，检查设备是否都进入稳定状态，尤其是注意观察所有电脑灯和调光台是否都进行了自检，以及调光台上检索出的灯具是否与工程布局和设定一致。 第二. 分别使调光台的各个光路输出信号，检查它们控制的灯具和动作是否协调，对于传统舞台灯具的输出，只需要看看它们的调光、点控是否对应即可；对于各种电脑灯，就应该检查它们的所有动作、颜色、图案以及各个灯之间的动作顺序是否与设定一致。 第三. 对于灯光系统最重要的调试是各种灯具、控制台的设定以及控制台的运行检查，对于设定的内容我们已经在前面进行了介绍；对于控制台的运行我们需要检查的是：是否各个光路输出正常，操作程序编辑、存取是否正常，程序运行步骤和速度是否与编辑一致等。 视频和辅助系统的调试 第一. 将视频系统设备电源打开，用各个视频信号源播放各种节目，经过切换后，检查各视频信号的对应位置和播放质量。特别是投影机的显示效果如果不佳，就要重新对它的图象效果、尺寸、位置等进行调整。 第二. 着重检查摄像编辑设备的控制情况，检查摄像云台的位置是否合适，检查现场影象的摄取效果，检查编辑机对各视频信号的处理情况是否良好等，并根据这些检查结果来对设备再做调节。 第三. 根据其他设备的具体使用情况，单独进行调整。 当所有系统都完成基本的调试后，应该对整个工程的所有系统同时进行总体的调试，与各系统单独调试不同的是，各系统综合的调试的目的就是，在各系统协同运行的过程中，检查它们的相互联系的动作是否协调，检查它们协同工作时是否相互影响和干扰，尤其是灯光系统给音响系统的噪音干扰和灯光系统的动作不准确问题，一般都会在该步骤中发现，这样在后面的工程问题的解决中就有针对性了。当然，各系统的总体调试没有明显的调试内容，主要还是在协同工作时发现问题。 在完成系统的调试工作后，就应该进行系统的模拟运行了。进行模拟运行的原因是，专业音响工程的工程设计、施工技术复杂性强，难免会有些不足之处；工程各系统的设备数量和系统复杂程度都较高，以及各设备工作状态有一定区别；特别是工程调试时设备的工作时间比起实际使用时的工作时间要短的多，工作的环境也不如实际使用恶劣，所以综合起来说明系统的不足和隐患在调试时不容易发现和显现，如果不在使用前期及时解决，会使得故障迅速扩大，带来不利的影响，模拟运行就是要尽量发现问题，防患于未然，尤其是关系到工程安全的内容，一定要引起工程技术人员的重视。 第一． 模拟运行时要测量出各系统单独运行和协同运行时，供电线路各相的电流。测试时可以利用钳流表分相、分时间、分运行设备的数量进行测量，测量的值一定要与设计理论值比较，一旦发现总体值和理论值有较大的差距，或者各相电流偏差较大，或者线路电流异常时，一定要重新整改，以确保用电安全。 第二． 检查各系统里的设备在满负荷和长时间工作时的工作安全性。专业音响灯光设备与非专业设备的一个重要差别就是，专业设备能在满负荷、长时间的状态下，工作情况十分稳定，这也成了专业设备的重要产品技术指标。尤其是许多优良的设备，能在环境条件十分恶劣的情况下，长期保持良好的性能，而有的设备长时间工作的情况就令人担忧，所以有必要检查它们的工作稳定性。需要说明的是，检查时不能为了检查而强行让设备工作在恶劣的不正常的状态下，以免损坏设备。 第三． 模拟运行还需要检查设备在长时间、满负荷工作状态下的发热情况，与上面检查它们的工作稳定性不同的是，检查发热情况的目的是为了安全和防火的考虑。发热情况的不同倒不一定说明设备性能不佳，检查时如果发现热量散发不好，导致引发火灾的可能，一定要采取必要的通风措施；如果发生设备保护时，要做好记录，以便实际使用时注意。 在进行完毕各系统的调试和模拟运行后，一定要集中地将所有结果和数据进行必要的分析和总结，并且利用各种明显的表格作好准确地记录，作为日后使用和维修重要的参考资料，尤其是系统运行中发现的需要在使用时注意的问题的记录，对于设备的正常使用至关重要。 3.调试中需要注意的事项 前面已经对工程调试的重要性进行了讲解，也对各个系统的调试步骤方法进行了系统的介绍，从中我们不难发现，音响灯光工程的调试工作需要用认真负责的态度来对待，只有保证对设计、施工、系统构造以及设备性能都有充分认识后，才能得到一个较好的调试结果，针对一般调试工作中经常发生的问题，这里我们向大家介绍几个调试时应该注意的技术环节，供大家参考。 ①调试前一定要认真了解系统构造和设备的性能，因为只有全面掌握了系统和设备的情况，我们才根据实际情况制定一个可行的调试方案，才能对调试时可能发生的情况有所估计，否则，对系统、设备情况不了解不熟悉盲目调试，结果肯定不会理想。尤其是对于我们在一般工程中很少用到的一些新型、特殊设备，安装调试前一定要认真学习它的原理、性能和操作方法。 ②调试前一定要对系统、设备的设定情况进行全面的检查。因为安装和单机检查过程和系统调试的侧重点毕竟不同，设备的设定情况往往是随意的，在进行调试前可能某些重要的设定钮已经和实际要求完全不同了，所以全面检查是有必要的，最好对各设备的设定情况作好记录。 ③调试时应该根据系统的特点采用相应的调试方法。因为音响灯光工程的系统指标要求可能各有不同，所涉及的设备也不尽相同，如果一味依照一般的工程调试方法进行调试，结果肯定不会理想。比如：一个没有反馈抑制器的音响系统，调试时如果不参照设计的结果，仅靠长时间高增益扩声的办法来查找反馈点，就可能导致音箱损坏。 |
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