室内扩声系统设计与调试中的常见问题

钟建

（上海文化设施技术检测所，上海 200041）

1 关于扩声系统频谱特性的调试

通常在室内扩声系统调试中将高频、中频、低频频谱做成一条直线，国家标准GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》也是这样要求的。但试听（特别是动态范围大、低频丰富的曲子）时就会发现问题：低频不足。究其原因，音乐是让人听的，而人耳有其自身的特性（国际标准化组织推荐的人耳等响度曲线如图1所示）。

人耳对低频并不敏感。GB50371-2006明确指出，在调试扩声系统时，应结合主观评价进行。A计权声级基本符合人耳听觉特性，但按A计权将频谱曲线调平坦也得不到好的声音效果。这是因为A计权是按人耳等响度曲线55 dB处修正的，会议、演出必须在高于55 dB的声压级进行（一般会议声压级在75 dB ～ 90 dB）。这时人耳对低频灵敏度增加很快，虽还不如中高频，但差值大幅度缩小，因此，按A计权来调试，低频大幅度增加，清晰度就无法保证。笔者曾见过一位外籍专业人士调试音响系统，他先把中高频调成一线，然后将低频调得比中高频高些；至于调高多少，要结合试听，按经验至少在6 dB以上。

但这样调试，可能要比GB50371-2006要求的传输频率特性之低频部分高出+4 dB，在新标准出来之前，只能在检测时把调音台低频推子多拉下几个分贝。但反之，低频不足，要想通过推高低频推子来调整往往无法达到目的。

2 剧场扬声器系统的分布

以往剧场扬声器系统都放置在舞台的两侧，声音效果不错，这对于当时高而大的场所是合适的配置。现在扬声器系统常放在声桥上，效果也很好，不均匀度更容易处理。问题是把左、中、右声道的近投扬声器系统都放置在声桥里，依靠两只拉声像扬声器系统，与声桥上大的声压级相比并不可行。因此，不少剧场都出现了声像位置偏高的现象。左右声道的音乐上下并无特定的方向，但作为语言声道的中置声道，对观众而言有特定方向，决不可草率处理。GB50371-2006明确规定，具有演出功能的厅堂还应达到声像一致。但工程中还有将左、中、右声道的扬声器系统都放置在声桥中央，以集中“优势”扩声，这样处理声能大多送到观众席中央了。

图1 国际标准化组织推荐的人耳等响度曲线

实际上，只需把左、右声道的近投扬声器系统放置在台口两侧，用声压级低的扬声器系统做中置近投，这时只需要一对中置拉声像的扬声器系统，再在舞台乐池前补上一排台唇扬声器，就可以解决问题。

目前扩声常用线阵列扬声器系统，但用在室内时有条件限制，例如，观众席是多层的，或者室内场地很大但对吸声要求高。笔者在检测工作中曾见到一个工程案例，两列线阵列扬声器系统几乎贴着墙壁排列，扬声器系统辐射中轴线也与侧墙平行。结果尽管扬声器系统辐射角很宽，且中置扬声器系统也在工作，但由于近次反射声沿墙而行，结果边缘的声压级要比中间高出10 dB之多。

3 关于眺台下的补声问题

眺台下补声扬声器系统必须加以延迟，但延迟时间的确定却很容易出现问题。其设计原则应是：

（1）准确的补声是以直达声加近次反射声的到达时间作依据，减去补声到达时间加上所希望的延迟时间。

补声延迟公式：（L1- L2）/C +延迟时间（C是声速）

（2）延迟时间必须控制在30 ms内，补声扬声器系统声压级应控制高于主扩声10 dB以内，高于10 dB以上人耳会感觉到音源方位移向补声处，高于或等于15 dB会掩蔽掉主扩声。

注意：哈斯效应（先入为主效应）与德·波埃效应（强者恒强效应）比较的重要结论是：

a. 第一个信号发出后，如果第二个信号在迟于第一信号30 ms内到达，声级即使比第一信号高10 dB以内，上述先入为主结论依然正确。

b. 时间差只要还在30 ms内，第二个信号声压级要高出10 dB 以上，声源仍是一个，方向开始向第二个信号移动。

c. 声级差在15 dB或以上，第一个信号被第二个信号掩盖，声源方向由第二信号决定，与时间差已无关系。

（3）眺台下的频谱特性与近场区频谱特性会发生较大的变化，补声须按照补声处的频谱特性，对各频段分别进行适当调整。

（4）尽可能使补声扬声器系统接近眺台口，远离补声处，切记不要补在观众头顶处。

（5）要注意补声不能造成观众视听错位。提升声压级过高的一个弊端是给观众造成明显的视听不一致：视觉上离舞台很远，声音响度却很高，就像在舞台口一样，让观众感觉非常不舒服。

在眺台下和侧墙处补声必须要从上述方面综合考虑。因此，能在舞台口集中扩声就尽量不要后场补声，有条件可以利用台口两侧的声柱区中上端选取指向性强、声压级高的扬声器系统来实现远区的覆盖。在被补区域必须“看”得到补声扬声器系统，必要时可将扬声器系统倒置，高频在下、低频在上，让高频从耳光室下面穿出去，这样声音才可能传出去。

4 数字音频处理器的最大功效

数字音频处理器的功效很多，如有利于信号的数字化传输、减少了设备与工艺接头等等，但笔者认为其最大功效在于可以编辑多种演出模式，让调音师方便选用。所以，工程商应该加以编辑，让系统为用户发挥最佳的作用，且其位置必须在声控室（能遥控选择的处理器虽然可以放置机房处，但调试不方便）。

5 激励器的作用

激励器是一种谐波发生器，可以改变音色的谐波成分。激励器是一种很重要的音频设备，却常被忽视。激励器的作用是：

（1）提高声音的清晰度、可懂度和表现力，使声音更加悦耳动听，降低声音疲劳。

（2）增加响度。具体地说，激励器虽然只提高声压级0.5 dB左右，却使声音的响度明显增加。所以，用在会议时不但可以有效避免啸叫，而且使演讲者的声音更亲切。这也是激励器的最大用途。

（3）提高重放声音的音色。在多功能场所和卡拉OK厅更应配置激励器。

总之，上述问题的关键在于不少音响工作者只顾追逐潮流，往往不重视声学理论与实践的结合，不用理论来解决实际中碰到的问题。除了设计、调试，扩声系统安装上的问题也很多。例如，在笔者的检测工作中，扬声器系统工作时与安装处的结构产生共振的问题也不少，这些问题应得到音响工作者的足够重视。