楼宇智能化技术第10章课件.ppt

1、本章导读本章导读 智能楼宇中的背景音乐广播、火灾紧急广播、智能楼宇中的背景音乐广播、火灾紧急广播、各种会议和娱乐设施都用到声频系统，合理设置各种会议和娱乐设施都用到声频系统，合理设置这些系统，就成了实现智能楼宇这些系统，就成了实现智能楼宇“安全、健康、安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的办公环境舒适宜人和能提高工作效率的办公环境”必不可必不可少的条件。少的条件。本章着重叙述声音响度的扩大、声音的加工美本章着重叙述声音响度的扩大、声音的加工美化以及应用于室内的扩声系统、公共广播系统和化以及应用于室内的扩声系统、公共广播系统和会议系统。会议系统。本章目录本章目录第第1010章章 声频应用技术声频

2、应用技术本章导读本章导读10.1 10.1 扩声系统扩声系统10.1.1 10.1.1 扩声系统的组成和主要技术指标扩声系统的组成和主要技术指标10.1.2 10.1.2 音质评价简介音质评价简介10.1.3 10.1.3 扩声系统的主要设备扩声系统的主要设备10.1.4 10.1.4 智能楼宇扩声系统设计智能楼宇扩声系统设计10.1.5 10.1.5 多功能厅扩声系统多功能厅扩声系统10.2 10.2 公共及紧急广播系统公共及紧急广播系统10.2.1 10.2.1 公共广播系统的特点及其组成公共广播系统的特点及其组成10.2.2 10.2.2 紧急广播系统的特点及其组成紧急广播系统的特点及其

3、组成10.2.3 10.2.3 多功能公共广播系统多功能公共广播系统10.2.4 10.2.4 公共及紧急广播系统的数字化技术公共及紧急广播系统的数字化技术10.310.3会议系统会议系统10.3.1 10.3.1 基本会议系统基本会议系统10.3.2 10.3.2 同声传译系统同声传译系统10.3.3 10.3.3 智能会议系统智能会议系统10.4 10.4 某省人大会堂扩声系统设计某省人大会堂扩声系统设计10.4.110.4.1系统要求系统要求10.4.210.4.2扬声器系统布局扬声器系统布局10.4.310.4.3扬声器选型扬声器选型10.4.410.4.4系统配置系统配置复习题与思考

4、题复习题与思考题10.1 10.1 扩声系统扩声系统10.1.1 扩声系统的组成和主要技术指标扩声系统的组成和主要技术指标 音源及其声学环境调音台声频功率放大器扬声器及其声学环境扩声系统包括音源及声学环境、调音台、功率放扩声系统包括音源及声学环境、调音台、功率放大器、扬声器及其声学环境等大器、扬声器及其声学环境等4部分部分 2.扩声系统的主要技术指标扩声系统的主要技术指标(1)最大声压级最大声压级Lm(2)传声增益传声增益G 3.声场不均匀度声场不均匀度4.传输频率特性传输频率特性5.系统噪声系统噪声6.总噪声总噪声7.系统失真系统失真8.语言传输指数（语言传输指数（ST1）和快速语言传输指数

5、（）和快速语言传输指数（RAST1）9.汉语清晰度汉语清晰度10.1.2 音质评价简介音质评价简介(1)立体感 即声音有层次、有方位、有空间感和距离感、失真小、动态范围大。(2)丰满 即声音厚实、圆润、有足够的响度和亮度、中高频不缺、低频及中频能量充足、混响声适中、失真小、瞬态响应好。(3)噪声水平 噪声水平低，能提高乐声和语言的清晰度、扩大声音的动态范围，是保真度的重要指标之一。(4)亲切感 即响应合适、混响适度、音域宽广、失真小、噪声低、声音清晰、自然流畅。听音感觉亲切、自然、有如身临其境。10.1.3 扩声系统的主要设备扩声系统的主要设备扬声器是一个电声换能器，其主要特性有灵敏度、额定功

6、率、扬声器是一个电声换能器，其主要特性有灵敏度、额定功率、频率响应、阻抗、指向性、非线性畸变和瞬态畸变等频率响应、阻抗、指向性、非线性畸变和瞬态畸变等 壁挂式广播扬声器吸顶式广播扬声器强指向性扬声器超重低音音箱号角喇叭仿石头喇叭声柱全音域音箱全音域音箱阵列组合扬声器组合扬声器 组合扬声器是由多个单元装在同一箱体内组合扬声器是由多个单元装在同一箱体内 a)结构b)指向性图 声柱的结构与声柱的结构与指向性指向性 全频音箱的结全频音箱的结构与频响曲线构与频响曲线 传声器传声器 传声器俗称话筒传声器俗称话筒、麦克风等，会议发言所用传声器又称为送麦克风等，会议发言所用传声器又称为送话器，它是声话器，它是

7、声-电转换器件电转换器件 传声器的技术特传声器的技术特性主要有性主要有:灵敏度、灵敏度、频率响应、频率响应、指向性、指向性、等效噪声和等效噪声和输出阻抗等输出阻抗等 a)全向b)双向c)单向心形指向调音台调音台 调音台是一个一体化的设备，它内部包括多路（通道）基本相同的电路调音台是一个一体化的设备，它内部包括多路（通道）基本相同的电路（每路包含前置混音放大器、频率均衡与滤波器）和输出网络等基本部分（每路包含前置混音放大器、频率均衡与滤波器）和输出网络等基本部分,可对每通道的输入信号作细致的调整。可对每通道的输入信号作细致的调整。传声器放大器传声器调音台实物图调音台实物图 功率放大器功率放大器

8、功率放大器的主要参数功率放大器的主要参数1 1）额定输出功率：功率放大器的额定输出功率是指接上额定负载时在）额定输出功率：功率放大器的额定输出功率是指接上额定负载时在一定失真度（例如一定失真度（例如0.1%0.1%以内的最大输出功率。以内的最大输出功率。2 2）频率响应特性图：功率放大器对声频的幅频特性。专业的功率放大）频率响应特性图：功率放大器对声频的幅频特性。专业的功率放大器的频率特性一般都应优于器的频率特性一般都应优于20Hz20Hz20kHz20kHz，0.5dB0.5dB。3 3）失真：由于功率放大器中的非线性元件引起的非线性失真称谐波失）失真：由于功率放大器中的非线性元件引起的非线

9、性失真称谐波失真。专业功率放大器谐波失真是指在额定输出时的值。一般谐波失真。专业功率放大器谐波失真是指在额定输出时的值。一般谐波失真都很少，通常优于真都很少，通常优于0.1%0.1%。此外，还有互调失真，瞬态失真和交越。此外，还有互调失真，瞬态失真和交越失真等也是功率放大器的指标。失真等也是功率放大器的指标。4 4）输出阻抗：功率放大器的输出阻抗是指功率放大器能长期工作，并）输出阻抗：功率放大器的输出阻抗是指功率放大器能长期工作，并能使负载获得最大输出功率的匹配阻抗。由于专业功率放大器绝大能使负载获得最大输出功率的匹配阻抗。由于专业功率放大器绝大多数都是采用固体器件，因而输出阻抗低而范围大，一

10、般可从多数都是采用固体器件，因而输出阻抗低而范围大，一般可从2 288。5 5）信噪比）信噪比（S/N）=20lg(额定输出电额定输出电/噪声电压噪声电压)专业功率放大器的专业功率放大器的S/N值要求大于值要求大于100dB。声频信号处理设备声频信号处理设备(1)(1)压限器压限器 压限器（压限器（C/LC/L）是压缩限制器的简称。它的作用是对输入）是压缩限制器的简称。它的作用是对输入信号的幅值进行压缩和限制。信号的幅值进行压缩和限制。(2)(2)均衡器均衡器 均衡器（均衡器（EQEQ）是用来调校幅频特性的设备。）是用来调校幅频特性的设备。(3)(3)延时器和混响器延时器和混响器 在扩声系统中

11、，延时器主要是用来克服回声和多在扩声系统中，延时器主要是用来克服回声和多重声、提高清晰度和解决音源与声像统一的重要设备重声、提高清晰度和解决音源与声像统一的重要设备 (4)(4)声音激励器声音激励器 声音信号通过声音激励器后产生足够的谐波激励功率，声音信号通过声音激励器后产生足够的谐波激励功率，再经过功放，就使输出声音信号有了丰富可调的谐波（泛音）。再经过功放，就使输出声音信号有了丰富可调的谐波（泛音）。(5)(5)反馈抑制器反馈抑制器 声反馈是使扩声系统传声增益降低、系统失真增加，声反馈是使扩声系统传声增益降低、系统失真增加，并使系统稳定性变坏的主要原因。并使系统稳定性变坏的主要原因。(6)

12、(6)电子分频器电子分频器 完成分频段作用的就是分频器。完成分频段作用的就是分频器。声频信号处理设备声频信号处理设备 电子分频器的应用示电子分频器的应用示意图意图 应用延时器的应用延时器的例子例子 10.1.4 智能楼宇扩声系统设计智能楼宇扩声系统设计1.确定扩声系统的声学特性参数指标2.降噪处理3.最佳混响时间的选择4.各类室内扩声系统扬声器的布置5.选定扩声系统设备方案6.扬声器总功率的计算7.功率放大器输出功率的确定8.扩声系统的计算机辅助设计（CAD）噪声评价曲线噪声评价曲线 众所周知，噪声是普遍存在的，众所周知，噪声是普遍存在的，而且把噪声完全消除和隔绝也而且把噪声完全消除和隔绝也是

13、不可能的，只能加以控制。是不可能的，只能加以控制。通常用国标标准组织（通常用国标标准组织（ISOISO）推荐的噪声评价曲线（称为推荐的噪声评价曲线（称为NRNR曲线）表征噪声标准。这是一曲线）表征噪声标准。这是一组组NRNR值从值从0 0130130的噪声评价曲的噪声评价曲线，线，NRNR曲线是一条表示在不同曲线是一条表示在不同频率时，相等的噪声声压级的频率时，相等的噪声声压级的连线。在连线。在NRNR曲线上，可见高频曲线上，可见高频噪声比低声噪声对人们的影响噪声比低声噪声对人们的影响要严重些。要严重些。最佳混响时间的选择最佳混响时间的选择 各类用途的房间（厅堂）的最佳混响时间与容积的关系，从

14、图中各类用途的房间（厅堂）的最佳混响时间与容积的关系，从图中可见，最佳混响时间是有一定范围的可见，最佳混响时间是有一定范围的 表表10-1 最佳混响时间推荐值（最佳混响时间推荐值（500Hz）厅堂用途混响时间/s厅堂用途混响时间/s电影院、会议厅电影院演讲、戏剧、话剧歌剧、音乐厅多功能厅堂1.01.20.81.21.01.41.51.81.31.5电视演播厅语言录音（播音）音乐录音（播音）电话会议多功能体育馆0.80.90.40.51.21.50.30.4小于2室内扩声系统扬声器的布置室内扩声系统扬声器的布置 扬声器与传声器的相对位置扬声器与传声器的相对位置 a)集中式b)分散式c)集中+辅助

15、扬声器式室内扬声器布室内扬声器布置方式置方式 典型扩声系统组成典型扩声系统组成 这是一套较为完整的扩声系统设备。它包括音源、调音台、听众席扩这是一套较为完整的扩声系统设备。它包括音源、调音台、听众席扩声设备、舞台监听设备和控制室监听设备等五大部分声设备、舞台监听设备和控制室监听设备等五大部分 调音台卡座调谐器效果器反馈抑制器传声器(话筒)主系统(听众扩声系统)控制室监听舞台监听压限器激励器延时器均衡器电子分频器功率放大器均衡器均衡器均衡器压限器激励器延时器均衡器电子分频器CD机音源监听功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器10.1.5 10.1.5 多功能厅扩声系统多功能

16、厅扩声系统所谓多功能厅就是指可满足会议、歌舞及小型文艺演出需要的厅堂。所谓多功能厅就是指可满足会议、歌舞及小型文艺演出需要的厅堂。据此扩声系统就应同时满足语言和音乐兼用的要求据此扩声系统就应同时满足语言和音乐兼用的要求.下图为某多功能厅下图为某多功能厅的扩声系统原理图的扩声系统原理图 .10.2 公共及紧急广播系统公共及紧急广播系统10.2.1 公共广播系统的特点及其组成公共广播系统的特点及其组成图示为基本公共广播系统图示为基本公共广播系统设备框图。图中，时间控设备框图。图中，时间控制器控制定时自动播出，制器控制定时自动播出，信号发生器在开始播放节信号发生器在开始播放节目或开始业务广播前发出目

17、或开始业务广播前发出预告信号，监听器监听各预告信号，监听器监听各分区播出情况，扬声器选分区播出情况，扬声器选择器为手动控制分区播出。择器为手动控制分区播出。5传声器10.2.2 10.2.2 紧急广播系统的特点及其组成紧急广播系统的特点及其组成紧急广播系统又称火灾应急广播系统，主要在发生火灾及其他灾难事故紧急广播系统又称火灾应急广播系统，主要在发生火灾及其他灾难事故时，用于发布警报、指导人群的疏散、事故警报的解释、警报解除和统时，用于发布警报、指导人群的疏散、事故警报的解释、警报解除和统一指挥等一指挥等.紧急广播系统应在消防控制室紧急广播系统应在消防控制室(中心中心)控制，并能实现自动播音控制

18、，并能实现自动播音(与火灾与火灾自动报警系统联动，分区播发预定的录音自动报警系统联动，分区播发预定的录音)和手动播音两种方式和手动播音两种方式背景音乐信号火灾广播信号KK1K2强切信号继电器功放100V/70V功率传输扬声器KK1K2控制信号（+24V)强切音控继电器+-(N)(R)(C)音量控制器扬声器音量控制器火灾应急广播火灾应急广播强切示意图强切示意图 10.2.3 多功能公共广播系统多功能公共广播系统 图示是多功能公图示是多功能公共广播系统原理共广播系统原理框图。它较基本框图。它较基本公共广播系统增公共广播系统增加报警矩阵、分加报警矩阵、分区强插、分区寻区强插、分区寻呼、电话接口以呼、

19、电话接口以及主及主/备用功放切备用功放切换、应急电源等换、应急电源等环节。环节。10.2.4 10.2.4 公共及紧急广播系统的数字化技术公共及紧急广播系统的数字化技术公共广播系统数字化技术有两个方面的内容：其一是音频信号处理和管理的公共广播系统数字化技术有两个方面的内容：其一是音频信号处理和管理的计算机化，把整个公共广播系统全盘置于计算机管理之下。其二是传输的数计算机化，把整个公共广播系统全盘置于计算机管理之下。其二是传输的数字化和网络化，最终构建一个新型的智能化公共广播系统字化和网络化，最终构建一个新型的智能化公共广播系统 网络数字扬声器网络数字扬声器 网络数字扬声器是一个能从网络接收音频

20、数据流并解码播放的数字终网络数字扬声器是一个能从网络接收音频数据流并解码播放的数字终端。它由网络控制、端。它由网络控制、CPUCPU（解压解码）、（解压解码）、D/AD/A、功放、扬声器等几部分、功放、扬声器等几部分组成组成 扬声器网络控制CPURAMROMD/A功放(Flash Ram)IP网络网络数字扬声器10.3会议系统会议系统10.3.1 基本会议系统基本会议系统图示为基本会议系统。基本会议系统通常由控制主机，主席图示为基本会议系统。基本会议系统通常由控制主机，主席机（或称主席单元）和代表机（或称代表单元）组成。机（或称主席单元）和代表机（或称代表单元）组成。主席机代表机代表机会议系统

21、主机10.3.2 10.3.2 同声传译系统同声传译系统在需要将一种语言同时翻译成两种或两种以上语言的会议厅，应设置同在需要将一种语言同时翻译成两种或两种以上语言的会议厅，应设置同声传译系统。在这种情况下，同声传译系统是会议系统的一个组成部分，声传译系统。在这种情况下，同声传译系统是会议系统的一个组成部分，通常从信号输送方式考虑可分为有线和无线两种，从语言和传译方式考通常从信号输送方式考虑可分为有线和无线两种，从语言和传译方式考虑又可分为直接和二次传译两种。虑又可分为直接和二次传译两种。二次翻译的同声传译系统框图二次翻译的同声传译系统框图 三种语言的有线同声传译系统框图三种语言的有线同声传译系

22、统框图 红外线同声传译系统红外线同声传译系统 红外线同声传译系统是无线输送方式之一。红外线同声传译系统是无线输送方式之一。红外线同声传译系统音质好，保密性强，接收稳定，安装方便，是目前无线同声传译最为常用的系统。10.3.3 智能会议系统智能会议系统设备包括：发言系统、红外线同声传译系统、投票表决系统、视像会议系统、会设备包括：发言系统、红外线同声传译系统、投票表决系统、视像会议系统、会场扩声系统及门禁系统，所有配置的设备可以满足一个大型的国际性会议顺利有场扩声系统及门禁系统，所有配置的设备可以满足一个大型的国际性会议顺利有序地进行序地进行 10.4 某省人大会堂扩声系统设计某省人大会堂扩声系

23、统设计扩声系统扬声器的布局，采用集中式并采用目前先进的空间成像系统扩声系统扬声器的布局，采用集中式并采用目前先进的空间成像系统SISTMSISTM（Spatial Image SystemSpatial Image System）方式，这种扬声器分布方式与传统的单声道、双声道、）方式，这种扬声器分布方式与传统的单声道、双声道、三声道方式比较有较高的语言可懂度、更加清晰准确的声像定位，声像可随舞台三声道方式比较有较高的语言可懂度、更加清晰准确的声像定位，声像可随舞台上视觉提示而移动，是三维空间声像效果，即有左、中、右声像移动效果，又有上视觉提示而移动，是三维空间声像效果，即有左、中、右声像移动效

24、果，又有良好的声像深度感，这一技术的使用，特别是对某省人大会堂的扩声质量和音响良好的声像深度感，这一技术的使用，特别是对某省人大会堂的扩声质量和音响效果带来崭新的概念和良好的效果。效果带来崭新的概念和良好的效果。10.4.3扬声器选型扬声器选型ALTEC VIR可变强度号角技术（可变强度号角技术（Varilntense）可使声音达到矩形的覆盖）可使声音达到矩形的覆盖区域。换句话说，它令声音充满你的空间每个角落，大大减少扬声器的数区域。换句话说，它令声音充满你的空间每个角落，大大减少扬声器的数量，减少扬声器对墙面和天花板的反射声能，提高了直达声能与混响声能量，减少扬声器对墙面和天花板的反射声能，提高了直达声能与混响声能的比例，主观听觉是：比传统扬声器有更高的清晰度。图为传统扬声器和的比例，主观听觉是：比传统扬声器有更高的清晰度。图为传统扬声器和VIR号角扬声器覆盖图的比较。号角扬声器覆盖图的比较。a.传统扬声器b.VIR号角扬声器10.4.4系统配置系统配置