广州体育馆——广州市的一座新世纪标志性建筑,是九运会的主赛场和闭幕式举办的地方。作为一个典范性的工程和目前中国最先进、最现代化的特大型多功能综合性体育馆,它是广州市一道亮丽的风景,一个对外的窗口,同时要担负起承办华南地区重大体育比赛及群众性体育运动、大型集会、文艺表演以及各类大型展览活动的任务。最引人注目的,首先是它的建筑设计,这是给人的第一印象;其次就是它的功能设计,其场馆性能是否适合举办各类活动。 音响系统是广州体育馆场馆性能的重要体现,锐丰公司在建设过程中曾遇到什么难题?采取了哪些措施?最终达到什么水平和具有哪些特点? 广州珠江实业集团有限公司、广州体育馆建设项目工程部(甲方)委托信息产业部电子第三研究所(又称信息产业部电视电声研究所)对广州体育馆的扩声系统特性及建筑声学特性进行了测量。其结论为:“最大声压级、传输频率特性、传声增益、声场不均匀度及系统噪声等主要指标均达到或接近GYJ25-86《厅堂扩声系统声学特性指标》中语言/音乐兼容一级指标和JGY/J131-2000 J42-2000《体育馆声学设计及测量规程》标准规定的扩声特性一级指标的要求”,“能够达到本馆设计使用要求”。 下面结合专家权威对该系统总体性能的测量分析在此作一个简介。 一、 优美的建筑设计与严峻的建声条件 稍具声学和音响知识的人都知道,在各类建筑中,建筑结构的美学设计和声学设计会出现许多矛盾,优美的视觉效果和优美的听觉效果往往难以两全其美。 广州体育馆的建筑设计是著名的法国建筑大师的手笔,其外观呈半椭球形,加上深入地下的观众席和比赛场地,整个建筑酷似半埋半露的“巨蛋”。可是,这种新颖优美的建筑设计却造成了极为苛刻的建声条件和声学环境。 首先,这个“巨蛋“的外壳采用空间桁架钢结构,覆盖着光滑半透明的卡普隆薄膜。整个薄膜覆盖面吸声系数很小,而馆内的容积又很大,因而形成强烈的声反射,混响时间过长,语言清晰度难以提高;其次,巨蛋型的屋顶犹如一个硕大的凹面镜,极易在空间的某些局部造成声聚焦,使声场不均匀度指标进一步劣化。 况且,建筑设计方为了强调美观的视觉效果,整个屋顶空间不允许安装任何会遮挡光线或影响观感的天花吊顶或外形较大的吸音体(传统的体育场馆普遍采用)。甲方委托国际顶尖建声公司做建声处理,未装吸声条之前,主场馆500~1KHZ的空场混响时间长达7秒左右;安装之后,混响时间有所下降,空场时约为4秒左右。如在满场状态,这个数值还会再缩短一些,但与“体育馆声学设计规程”提出的1.3~1.6秒(满场)指标还是有相当大的距离。而且, “本馆位置距交通要道较近,又处于机场飞机起降航道旁,环境噪声较高,对语言清晰度会带来一定影响” (测评专家组语)。 这使得扩声系统的达标(特别是语言清晰度指标)困难很大,整个工程极具挑战性。 专家组最后的评价为:“本馆混响时间偏长,背景噪声较大,主要原因系因吸声措施不够,隔音隔振措施不够。”“若建筑声学条件有所改善,加上扩声系统的作用,本馆的扩声效果会更好。” 二、 音箱的布局和选型 厅堂扩声系统采用集中式与分散式两种观点之争已延续多年。对于体育场馆,目前国内外比较流行的是“集中为主,分散补声”方案。即在场馆中央或某个适当位置设置“音箱阵”作为主音箱,而在观众席中再分散设置补声音箱,从而较易同时满足最大声压级和声场不均匀度两个主要指标。锐丰工程人员根据广州体育馆顶棚的特殊结构,考虑到甲方对视觉效果美观性方面的苛刻要求,采用了“半集中式”的音箱布局方案,即将全部音箱均匀吊装于顶棚的马道上,而观 众席区则完全不设补声音箱。 音箱的选型,对音响系统的档次水平和性能指标起着举足轻重的作用。通过投标竞争,锐丰公司以JBL品牌音箱的方案中标,但在实际运作过程中却经历了一波三折。原设计方案是以10只JBL2192大型同轴中高音号筒加上10只JBL MS-125S双15″低音箱的组合。众所周知,体育场馆等一类背景噪声较大,混响时间较长,且以语言清晰度为主要要求的扩声系统,采用大型中高音号筒是行内公认的优选方案。但当号筒和音箱吊装上去之后,建筑设计方却要求将号筒全部换成音箱,理由是欠美观,影响整个场馆的总体风格和视觉效果。经过一番争论和谈判,最终业主接受了这个意见,锐丰公司不得不重新设计一个用音箱代替大号筒的新方案。内行人都知道,这又是一个难度极大的课题。 经过重新论证和设计,锐丰公司提出一个用JBL新型的VS(Venus)剧场系列音箱代替JBL2192号角的新方案(当然音箱本身也有高音号角,但尺寸要小得多)。新方案选用14台JBL VS3115音箱(15″600×400高/中音号角的3路全频音箱)作为主音箱,均匀分布于顶棚的两个弧形马道上,主要覆盖阶梯坐位的观众席区。另外10台JBL VS2110音箱(8″600×400高/中音号角的2路高、中频音箱)和4台JBL SP222(双12″2路全频音箱),安装于顶棚中央的十字形马道上,用于覆盖比赛场地及其四周临时增加的观众席。 通过设计阶段的电脑分析和自检阶段的实测数据,可知整个系统的声场不均匀度已完全达到体育馆扩声特性的一级指标(不大于8dB)。被选为主音箱的VS3115和VS2110音箱的号筒,覆盖特性都是600×400,号筒本身还可以作900旋转,便于音箱随意选择垂直吊挂或水平吊挂两种不同的方式。在本馆,上述音箱全部是水平安装,与整个大厅的装修风格比较协调。该系列音箱采用Dura Flex外层处理技术,这类油漆非常坚固而带韧性,不易磨损又防水;而且所有音箱都涂成白色,与整个环境的色调十分协调,尽显出高贵优雅的气派。 专家组认为:“本馆座席10600人,属大型场馆;本馆容积为220000m3 ,属特大型场馆”;“但目前所使用的音箱箱体实属偏小”,“若本馆能使用灵敏度高、指向性好、功率容量大的大型音箱,声场声能会有所提高”。 三、 先进的配套设备和周全的跳线盘设计 作为音响系统的心藏,本馆配备了英国名牌Soundcraft SPIRIT-8 32ch32路8编组调音台。其最大优点是可以对巨大场馆中分布范围十分广阔的28台音箱,灵活方便地调整其功率分配,以获得良好的声场分布指标和适应不同的比赛或演出内容的要求。多达32路的输入通道则可充分满足包括CD、MD等十多台信号源设备的需要,并为今后的升级扩展留出充分余地。 信号源的配备紧跟当今“数字化”的潮流,除了传统的必不可少的收音机和磁带录音机外,配备了著名品牌TASCAM广播级CD机、MD机和DAT机,加上新潮的DVD机等,足以应付多种比赛、表演和会议的扩音和录音需求。其它如LEXICON的MPX-500专业效果器和全部20多台CROWN功放机等,都是令人放心的著名品牌。 在工艺设计方面,跳线盘系统考虑非常周全,值得一提。整个系统共安排了控制室跳线盘5个和功放机跳线盘4个,目的是要使机柜中的每一台设备都可以随时进行在线检查和测试。当怀疑或确定某台设备出现问题时,可以随时通过跳线将其切除、旁路或用另一台设备取而代之,从而确保整个系统的运行具有高度的灵活性和可靠性。 广州体育馆的数字化信号处理系统则使用了1台dBX480和7台dBX482。其中480是作为系统的MASTER主机,通过Drive Rack网络控制其余7台482子机。整个信号处理系统的参数在调校完毕后即可独立运行,而所有的设置和参数都不会被无关人员随意变更,从而保持系统运行的长期稳定和可靠。 专家组对此评价为:“广州体育馆扩声系统所用设备全部采用目前世界一流的声频系统工程设备”,“这些设备的选用为体育馆获得良好音质起到主导作用”。 |
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