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公共廣播系統(tǒng)的傳聲器和揚(yáng)聲器

2019-6-4 8:38:40 瀏覽:2385次


1、 公共廣播系統(tǒng)的傳聲器《規(guī)范》規(guī)定,公共廣播信號(hào)源設(shè)備包括廣播傳聲器 、尋呼器、警報(bào)信號(hào)發(fā)生器、調(diào)諧器、激光唱機(jī)、語聲文件錄放器 、具有聲頻模擬信號(hào)錄放接口的計(jì)算機(jī)及其他聲頻信號(hào)錄放設(shè)備。 其中, 廣播傳聲器是最重要的必備品,其特性應(yīng)符合語言傳聲特性 ;而且在眾多信號(hào)源設(shè)備(如果有)中,應(yīng)保證“傳聲器優(yōu)先”,即至少有一只廣播傳聲器處于最高優(yōu)先級(jí)。 所謂最高優(yōu)先 , 是指該傳聲器 的信號(hào) 能 自動(dòng)覆蓋其他信號(hào)源設(shè)備提供 的信號(hào) ;包括能 自動(dòng)覆蓋警笛 , 因?yàn)?當(dāng)有 突發(fā)公共事件時(shí) ,現(xiàn)場指揮員有可能需要打斷警笛進(jìn)行指揮。

傳聲器有許多特性 ,主要有靈敏度、指向性、頻響、阻抗、等效噪聲級(jí) 、 過激勵(lì)特性等。其中與“語言傳聲”相關(guān)的特性主要是“頻響”。許多人以為,傳聲器的頻響范圍越寬、越平直越好。其實(shí)不盡然,應(yīng)視使用場合而異 。 就語言傳聲來說 ,傳聲器低頻分量不宜太多 ,否則可能由于廳堂混響而導(dǎo)致語言可懂度惡化 。而把 1-10kHz分量適當(dāng)提升,則有利于提高語言清晰度。另外 ,普通話的平均聲譜高端大體不超過 8 kHz . 故作為語言傳聲用的廣播傳聲器 ,其頻響不必超過10kHz;反之,僅有利于環(huán)境噪聲的竄入 。據(jù)此,《規(guī)范》建議:“ 廣播傳聲器及其信號(hào)處理電路的頻率特性宜符合《應(yīng)急聲系統(tǒng)》GB/T 16851 的規(guī)定”。 該規(guī)定如圖所示。


廣播傳聲器頻率響應(yīng)的容差域


2、 廣播揚(yáng)聲器概述
在電聲界,除揚(yáng)聲器單元外,實(shí)用的揚(yáng)聲器均被稱作“揚(yáng)聲器系統(tǒng)”。因?yàn)榻^大多數(shù)能實(shí)際應(yīng)用的揚(yáng)聲器都會(huì)被置于音箱或波導(dǎo)之中,從而形成為一個(gè)“系統(tǒng)”。那么,公共廣播系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器是否也應(yīng)稱為“廣播揚(yáng)聲器系統(tǒng)”呢?在《規(guī)范》編制過程中,這個(gè)問題也曾進(jìn)行過討論。關(guān)鍵是安裝在天花板上的“天花揚(yáng)聲器”。許多(不是所有)“天花揚(yáng)聲器”都沒有附加的音箱(后罩)或波導(dǎo),整個(gè)天花板就是一個(gè)“無限大障板”, 天花板及其內(nèi)腔就是“音箱”。通常在同一個(gè)天花板上會(huì)安裝不止一個(gè)天花揚(yáng)聲器。那么,每個(gè)天花揚(yáng)聲器算是一個(gè)系統(tǒng),還是所有在同一個(gè)天花板上安裝的揚(yáng)聲器同天花板組成一個(gè)系統(tǒng)呢?因此,把公共廣播系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器定義為“揚(yáng)聲器系統(tǒng)”,可能會(huì)引起歧義 。所以摒棄了“系統(tǒng)”二字,稱之為“廣播揚(yáng)聲器”。

由于廣播揚(yáng)聲器同廣播功率放大器之間的距離通常較遠(yuǎn) ,為了減少廣播線路的傳輸損耗 ,廣播揚(yáng)聲器通常工作于“高電壓/小電流”狀態(tài) ,是“ 高阻抗” 揚(yáng)聲器 。早期的廣播揚(yáng)聲器須配接 阻抗變換用的“線間變壓器”,但這種配置方案已被淘汰,僅偶然見于過時(shí)的設(shè)計(jì)文件中遺憾的是 , 有些招標(biāo)文件仍然提出這種過時(shí)的要求 ),F(xiàn)在的廣播揚(yáng)聲器都已把線間變壓器內(nèi)置于廣播揚(yáng)聲器總成之內(nèi), 并在其輸入端子標(biāo)明適用電壓和額定功率。廣播揚(yáng)聲器的適用 電壓等級(jí)為70 ,100 ,150,200 ,250 V(級(jí)差約 為 3 dB)。只要廣播線路的額定傳輸 電壓同廣播揚(yáng)聲器 的適用 電壓相符 即可配接 ,不必計(jì)算其阻抗。 但須注意 , 同一對(duì)廣播線路上所有廣播揚(yáng)聲器額定功率的總和 , 不應(yīng)超過該廣播線路的功率容量(詳見《規(guī)范》)。

在有源終端公共廣播系統(tǒng)中,可能配置“有源廣播揚(yáng)聲器”(俗稱有源音箱 )或 網(wǎng)絡(luò)揚(yáng)聲器(俗稱 IP 揚(yáng)聲器),這時(shí)“ 有源廣播揚(yáng)聲器” 總成之內(nèi)還會(huì) 內(nèi)置功率放大器(及解碼器)。 在這種情況下,“有源廣播揚(yáng)聲器”將不接受高電壓廣播功率激勵(lì) ,而只接受0dB 級(jí)的小信號(hào)激勵(lì) 。

3、 廣播揚(yáng)聲器的配置
由于公共廣播系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)通常較廣,所以通常需用大量的廣播揚(yáng)聲器 , 按“分片覆蓋”的原則 ,分散配置在廣播服務(wù)區(qū)內(nèi),以保證服務(wù)區(qū)內(nèi)的
“應(yīng)備聲壓級(jí)”[5-6]達(dá)到《規(guī)范》要求。

廣場及面積較大且高度大于 4m 的廳堂等塊狀廣播服務(wù)區(qū) ,也可根據(jù)具體條件選用集中式或集 中分散相結(jié)合的方式配置廣播揚(yáng)聲器。

公共廣播室外服務(wù)區(qū)聽音點(diǎn)的聲壓級(jí),可大致按點(diǎn)聲源自由場聲壓級(jí)公式進(jìn)行估算
 SPL=L+l Olg P-201gr (1)
式中,SPL 為公共廣播服務(wù)區(qū)聽音點(diǎn)的聲壓級(jí) , 單位dB ;L 為廣播揚(yáng)聲器的靈敏度級(jí) ,單位 dB/(l W-l m); P為饋給廣播揚(yáng)聲器的功率 , 當(dāng)配置正確時(shí) ,就是揚(yáng)聲器的額定功率 , 單位 W;r 為聽音點(diǎn)與廣播揚(yáng)聲器之間的距離,單位m。

當(dāng)廣播揚(yáng)聲器具有較好 的指 向特性時(shí)(如號(hào)角揚(yáng)聲器),在其輻射軸線附近區(qū)域 ,可在式(1)的計(jì)算結(jié)果上加上其指向性指數(shù)值(dB) 。
廣播揚(yáng)聲器(或廣播揚(yáng)聲器群組 )的覆蓋范圍宜盡可能不互相重疊 ,以免發(fā)生嚴(yán)重的梳狀效應(yīng) 。 但絕對(duì)不重疊是不可能的 ,只是應(yīng)避免多個(gè)廣播揚(yáng)聲器同時(shí)指向同一個(gè)地區(qū) , 因?yàn)閲?yán)重的梳狀效應(yīng)將導(dǎo)致語言可懂度惡化。 實(shí)際上 , 僅就聲壓級(jí)而言 ,2 個(gè)揚(yáng)聲器重疊覆蓋的邊界 區(qū) , 鄰區(qū)揚(yáng)聲器會(huì)有 3 dB 左右的貢獻(xiàn)(理想 條件下 ,2 個(gè)相 同的揚(yáng)聲器覆蓋同一個(gè)聽音點(diǎn),可使聲壓級(jí)提高 6 dB)。 必須指出,以上討論僅適用于工程
“估算”。2個(gè)揚(yáng)聲器邊界重疊區(qū)的聲級(jí)分布是相當(dāng)復(fù)雜的。

室內(nèi)聽音點(diǎn)的聲壓級(jí)還 同混響時(shí)間等因素有關(guān) 。由于反射聲群的貢獻(xiàn) ,在揚(yáng)聲器的有效覆蓋范圍內(nèi), 室內(nèi)聽音點(diǎn)的聲壓級(jí)將 比式(1)計(jì)算的結(jié)果大 , 筆者不打算進(jìn)行詳細(xì)的討論。 但就簡單的工程應(yīng)用而言 , 為保證滿足《規(guī)范》對(duì)“ 應(yīng)備聲壓級(jí)” 的要求 , 還可大致按 以上的討論進(jìn)行估算。

4、 廣播揚(yáng)聲器的安裝架設(shè)
《規(guī)范》對(duì)廣播揚(yáng)聲器的安裝架設(shè)也提供了指引,其要點(diǎn)是:

(1) 廣播揚(yáng)聲器的聲輻射應(yīng)指 向廣播服務(wù)區(qū) ;
(2) 當(dāng)周 圍有高大建筑物和高大地形地物時(shí),應(yīng)避免由于廣播揚(yáng)聲器的安裝不當(dāng)而產(chǎn)生回聲 。
(3) 廣播揚(yáng)聲器的安裝 固定必須安全可靠。安裝廣播揚(yáng)聲器的路桿 、桁架 、 墻體 、 棚頂和緊固件必須具有足夠的承載能力。
關(guān)于這一條文,有個(gè)值得一提的相關(guān)案例 :2008年春運(yùn)曾遇到嚴(yán)重的冰雪災(zāi)害,廣州火車站滯留旅客數(shù)以10萬計(jì) ,急需大功率廣播揚(yáng)聲器協(xié)助疏導(dǎo) , 當(dāng)時(shí)計(jì)劃在指揮警亭頂上架設(shè)4只大功率號(hào)角?紤]到《規(guī)范》的指引 , 工作人員檢查了警亭的承載能力 ,發(fā)現(xiàn)架設(shè)4只大功率號(hào)角將導(dǎo)致承載過荷 , 而現(xiàn)場又不便于加固, 于是果斷減少了1只 ,從而消除了隱患。
(4)室外廣播揚(yáng)聲器應(yīng)注意雨、雪防護(hù)。
其余詳見《規(guī)范》。


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