多功能报告厅主要用于广播电视节目及新闻录制、新闻发布、影片欣赏、音乐欣赏、学术研讨会、业务培训、各类会议、小型文艺演出等活动。

根据上述功能要求，音响系统要有良好的频率响应、足够的声压级、大的动态范围、良好的声场均匀度和语言清晰度；观众区各个位置无声反馈。

2.系统电声设计

2.1混响时间

混响时间(T0)是在一个声场中，声音的声能衰减60 dB所需要的时间。混响时间的长短对厅堂的听音有很大的影响，混响时间太短，声音单调干涩、呆板，没有明亮感；混响时间太长，声音浑浊不清，清晰度下降；而合适的混响时间会使声音明亮、清晰、浑厚、丰满。如果测算出混响时间过短，除了要对厅堂进行必要的装修以补偿前期反射声不足之外，还要考虑配置混响设备和增加电声功率。如果混响时间过长，就要设法敷设听音材料减小反射，同时还要适当调整音箱布局。

混响时间可用赛宾(Sabin)公式计算：

T60=0.161V/(ST/α)

式中V为房间容积(m3)，ST为房间总表面积(m2)，α为平均吸声系数。

2.2系统功率的确定

2.2.1音箱功率的确定

一个厅堂音箱功率的大小主要是由声场的不均匀度、声压级、厅堂大小、混响时间来确定。一般一个厅堂需要若干只音箱组成，每只音箱的功率按下式计算：

10lgPe=SPL+201gr-SPLs

式中Pe为音箱额定功率(W)，SPL为听音区期望的声压级值(dB)，，为音箱与听音区的距离(m)，SPLs为音箱灵敏度声压级值[dB/(W．m)]。

利用此公式计算比较繁琐，经过设计人员多年的实践，总结出一套简单可行的估算方法，对语言和音乐兼用的音频系统，如厅堂无特殊结构，高度为3—4m，混响时间在1.5～2 s之间，期望声压级值为103 dB，音箱的总功率可按2—5 W／rri2场地估算。听音区房间高度增加，音箱总功率也要适当增加。一般高度增加一倍，音箱总功率增加1/4倍。混响时间过短，音箱总功率也要适当增加，增加量视混响时间而定。期望声压级值每增加3 dB，音箱总功率就要增加一倍，所以一般情况下，期望声压级值满足功率需要即可，不要盲目、随意增加声压级值，以免造成不必要的资金浪费。

现多功能厅听音区面积为15 m×12 m=180 m2，平均高度为4m，按照以上的估算法，混响时间设为1.8 s，期望声压级值为103 dB，音箱总功率按5 W／m2场地估算，其值为900 W。

2.2.2确定音箱布局

音箱是电声系统的支柱，一个电声系统可有多只音箱，就其作用可分为：主音箱、补音音箱、低音音箱、中置音箱、环绕音箱、返送音箱、监听音箱等，其中主音箱是系统的主干。厅堂功能和用途不同，音箱布局也不一样，如以语言为主的厅堂，主音箱应置于台口的上方；舞厅音箱应悬吊在舞池四角；返送音箱应摆放在舞台台口两侧等。

为了互相兼顾多种用途，主音箱放在舞台台口两侧，其高音号角的水平辐射角为60。，为增加立体感，主音箱功率占总功率的60%，为540W，本多功级厅属于狭长型，造成声压级分布不均匀，前面声压级强，后面声压级弱，为了弥补这一缺陷，在后场悬挂补音音箱，播放电视节目时，补声音响系统作为环绕声音箱使用，提高了设备的利用率，也增加了厅堂的多功能性，其功率占总功率的40%，为360 W。

2.3功放功率的确定

音箱效能能否充分发挥，主要取决于其驱动功放。当各类音箱的功率选定之后，下一步就是要给它们配上各自合适的功放。

在选择功放时，首先考虑输出功率，功率过大要增加投资。功率不足则声场声压级不够。一般选择功放输出功率是所带音箱功率的1.5倍为宜。功率确定之后，还要看放大器的非线性失真，频响范围以及输出阻抗是否和音箱匹配等。

3系统设备的配置

3.1配置原则

一套专业音频系统设计，在满足一定功率要求的同时，其投资额度的伸缩性也是非常大的，一个多功能厅的音响设备少则几十万元，多则上百万元，这就要求设计者在进行音箱器材配置时，必须遵循既要满足功能需要，又不要超出投资额度的原则。同时要按主次设备进行配置，先配置主要设备，如音箱、功放、调音台等，后配置其他周边设备。不同产地不同品牌的音箱和功放，其风格也不一样，有的适合于古典音乐，有的适合于迪斯科等，因此要按用途的风格选配音箱和功放。多功能厅音频系统原理图如图1所示。

图1  音频系统原理图

3.2配置选择

3.2.1音箱

主音箱一般选配全频域音箱，由于入耳对低音感觉迟钝，所以在现代音频设计中要提供超低音音箱，这也是主音箱中不可缺少的设备。

主音箱：选用PAS T1540，带高音号角15英寸二分频全频音箱2只，额定功率为400 W/8Ω，频率响应范围在50 Hz—18 kHz，最大声压级达125 dB，灵敏度99 dB。

超低音音箱：选用PAS EB1，双18英寸超低音音箱2只，额定功率为600 W/8Ω，频率响应范围在35～300 Hz，最大声压级达126 dB．灵敏度99 dB。

补音音箱：选用PAS T1220，带高音号角12英寸二分频全频音箱2只，额定功率为400 W/8 Q，频率响应范围在50 Hz—16 kHz，最大声压级达124～125 dB，灵敏度99 dB。

PAS是美国产品价格适中，风格软硬兼顾，刚柔结合，既能满足动感强、声压级较大的场合如迪斯科等，又能满足浪漫、柔和的气氛如轻音乐、语言等。

3.2.2功放

美国PHD功放，力度较大，其频响特性、输出功率满足所配置音箱要求，且噪声小，非线性失真小。

主功放：选用美国产品PHD PD-2000 l台，输出功率650Wx2，8Ω。

超低音功放：选用美国产品PHD PD-2800 l台，输出功率850W×2，8Ω。

补音功放：选用美国产品PHD PD-1400 1台，输出功率450W×2，8Ω。

3.2.3调音台

调音台主要是将音源送来的声音信号进行处理。考虑到有小型文艺演出，调音台要有较多的输入通道，本设计选用l台英国产ALLEN＆HEATH GL2000-424型调音台。该调音台有24路单声道输入，4组立体声输入，l组2-TRACK输入、输出，6路辅助输出，可连接各种效果器、录音设备等，4路编组输出和1组立体声输出。单声道输入通道每路均有4段峰值式参量均衡器，并有中低、中高频段的中心频率调节旋钮；6个辅助发送控制旋钮AUX1—AUX6，均可选推子前发送或推子后发送。AUX1—AUX6的输出为6.35 mmTRS平衡接口，编组l—4输出和主输出为XLR接口，XLR接口与INSERT端口相连接，AUX输出和编组输出及主输出接口可通过按键进行转换，即AUX输出为XLR接口，则编组输出主输出为TRS接口，且INSERT端口与AUX输出连接。该调音台将现场扩声和录音监听2个不同模式的功能集中在l台调音台上，通过一个简单的内嵌式开关切换成现场和录音监听模式，也可将1个或几组辅助及编组通道单一进行转换，变成混合模式的调音台，大大扩展了调音台的使用范围。

3.2.4音源设备

音源系统包括话筒、CD机、MD机、刻录机等。

话筒是整个扩声系统中的重要环节，负责将声音信号转变为电信号送入音频系统。这一环节质量的好坏关系到整个音频系统的成败。本系统选用美国产SHURE SM58手持无线话筒2套，6支同系列无线夹话筒，SHURE 14L有线话筒4支，会议话筒选用鹅颈式SHURE MX412D话筒2支，并通过舞台上预埋的接口连接到调音台上。这样可满足会议、主持以及独唱、合唱、小品演出等。

此外，还配有CD机、MD机、刻录机等音源设备，可满足演出、节目录制、会议等活动的需要。

3.2.5周边设备

(1)均衡器

均衡器主要是对一些频段进行补偿和修正，美化音色，提高音响效果，提供不同演出节目需要的频率特性。还可以压低某一些频率，以抑制声反馈。因此，可以弥补声场缺陷、营造良好的听音环境。本设计选用dbx 1231型双31段图示均衡器。

(2)效果器

效果器是用于对声音信号或其他声源进行人工效果处理的设备，用于实况演出、后期节目制作、小型文艺演出、电台、电视台节目的声音制作、配音和采访等。从声学机理上说，效果器的主要目的是修饰节目的音色，如声音素材硬、干涩、灰暗、混响时间太短、前期反射声不够等。可加强临场感和实况感，扩大声场，增加演出的气氛和效果。本设计选用YAMAHASPX2000数字式效果器。

SPX2000工作在96 kHz采样频率、24 bit采样精度，是目前最高级别的数字音频标准，是高水平完美音质的保证。操作直观，通过显示屏上显示的不同颜色，可快速识别效果类型，如青色为混响和早期反射，白色为延时，紫红色为调制，绿色为经典数据库中的效果。还可提供122种预置的效果种类，可直接调用或对其参数进行调节后得到想要的效果，并将其储存到用户程序，需要时可直接调用。

(3)声反馈抑制器

出现啸叫声，最令人头痛，轻者破坏现场气氛，影响演出效果，严重的可能会损坏设备。因此，控制啸叫声至关重要。

传统的解决办法是根据声场特点，改善声场条作，选择合适的话筒，调整音箱和话筒的摆放位置。或者衰减均衡器某段频率来消除啸叫声，但会损失一些不该丢失的音频成分。或者采用移相器抑制啸叫，原理是将自然声源的原始频率改变，使音箱在重放时产生频率差，从而抑制啸叫，但使用移相器对音色的影响很大，甚至能让听众听出与现场声的差异。

随着计算机和微电子技术的发展，人们利用计算机技术制造出能够快速扫描、自动寻找出啸叫信号频率，并能自动生成一组与该频率相同但极性相反的信号来消除啸叫，从而抑制啸叫，提高话筒增益。这种自动消除啸叫的设备就是声反馈抑制器。正确使用自动声反馈抑制器可使话筒增益提高6-12 dB，大大改善音响效果。新型声反馈抑制器解决了过去反馈抑制器存在的诸多问题，只滤除啸叫信号，对音乐信号几乎没有损害，人耳根本无法察觉到处理前后声音的任何变化。目前，具有代表性的产品是美国赛宾公司FBX系列的FBX2020双声道声反馈抑制器、FBX901单声道声反馈抑制器和德国百灵达公司生产的DSP1100声反馈抑制器等。本设计选用德国产百灵达DSP1100声反馈抑制器。

声反馈抑制器的连接方法是：把调音台的插入(INSER)端口与声反馈抑制器的输出(OUIPUP)端口相连，调音台的辅助输出(AUX)端口与声反馈抑制器的输入(INPUT)端口相连，将声反馈抑制器并接在调音台上。这样可避免对其它声源信号和系统整体频率特性的影响。

3.2.6视频设备

视频系统包括投影机、投影幕、视频展台、DVD机等。

投影机：选用SANYO PLC-XT16型．其分辨率为1024×768，照度为4 200lx。有模拟和数字两种信号输入端。

视频展台选用JvC AV-PC950E型，用以完成实物展示。具有自动对焦、自动白平衡、正负片反转及几十倍的放大率等功能，可直接投影照片、胶片等。

投影幕：选用富士通120英寸电动投影幕。该成像系统基本可满足设计要求。

同时还选配了l台台式计算机用于多媒体教学和播放音视频资源。2台SHARP 14英寸彩色监视器，1台置于舞台上供演唱者；另l台置于DJ室用于视频监控。

4．结束语

该系统功能比较完善、使用方便、性能优越的多媒体多功能报告厅，音响效果良好，该音频系统的各项功能均能达到设计要求，特别是提供了更多的音视频信号源和扩展功能。而且利用互联网络的强大功能给娱乐领域提供更宽的平台，同时也为专业技术培训的远程教育提供有力的技术支持。