嶺南小鎮文化中心音響設計

摘要：改革開放以來，經濟飛躍發展的南方小鎮，人民生活水平逐年提高，對精神生活也提出了更高的要求。本文通過對嶺南小鎮（北）文化中心的音響設計，由此引發對音樂本質的理解，今天專業音響領域的設計者意識到，傳承音樂文化與音響設計者之間存在著許多緊密的關系，這是新一代音響人的責任和義務。

一、項目概況：

廣東中南聲像燈光設計研究院長期為全國體育、文化和教育領域提供音響、燈光和視頻系統的設計，因此在過去二十年里創下了令人印象深刻的聲譽，這種經歷使其贏得了嶺南小鎮文化中心業主的信賴，邀請這個團隊擔任音響系統的設計顧問。

“2011年底簽訂顧問合同，到2012年初項目便要求完成，項目工期極短。”系統工程師羅工證實道。因此設計團隊每周定期和建筑設計方（廣州市建工設計院有限公司）、建筑總承包商開會，以確定建筑和裝修可能會對音響系統造成的影響。事實證明這樣的協調會是非常有效的，最初的建筑和裝修設計里，只有頂部的造型設計，舞臺臺口上方沒有聲橋，兩側沒有“八”字墻，沒有耳光室和面光橋，一切都等著專業顧問給出合理化建議。這樣的情況在縣或鎮一級文化中心是普遍現象，絕大多數的劇院能設計或造出外觀漂亮的建筑，但對于和藝術表現密切相關的聲光系統往往有所忽略，除了對音樂和文化的理解不夠之外，更重要的一點是建筑設計方往往沒有聲光專業的設計人員，因此造成“外觀漂亮的建筑不能對音樂有很好的表達”的情況。

所幸嶺南小鎮（北）文化中心沒有出現這種情況，廣東中南聲像燈光設計研究院設計了一套現代化的音響系統，安裝的細節方面也控制得很好，滿足了文化中心多樣化的需求，無論是交響樂還是傳統的嶺南音樂，都在這里有很好的詮釋。設計者對現場進行了實地考察，這是一個小型鞋盒式劇場（600座），即狹窄矩形廳，廳堂兩側的墻是平行的，而且兩墻之間的距離較短，因此可以提供充分的側向早期反射聲能，觀眾的坐位梯度較大，有接近30度，在這個聲場做擴聲，還是有較好的建聲環境的。功能上來講，主要滿足歌劇、舞劇、綜藝演出、戲劇（含話劇）、地方戲曲、會議等，同時具備視頻播放的兼容功能。

二、聲場設計：

聲場條件

觀眾席：深20m、寬14.5m、高12m、階梯型結構；

舞臺：臺口寬14.5m、高9m；

舞臺：寬25m、深13m、凈空高度14m；

作為專用的劇場，其音質設計相當重要，音質設計雖屬建筑聲學設計范疇，這些指標包括響度、清晰度、混響時間、環繞感、親切感等，劇場觀眾席區域主擴聲采用LRC三聲道群組的方式，并配合視頻放映功能的需求。

觀眾區擴聲系統

需要在聲橋位置放置左、中、右三組主揚聲器，前面已經講過，原建筑裝修設計沒有聲橋，業主方也不同意明裝揚聲器，因此后來加裝的聲橋安裝位置有限，不能按傳統劇院音響設計時中高頻+中低頻陣列的設計模式，這樣每組揚聲器的體積太大，所以必須挑選合適的揚聲器，既有足夠的聲壓又能做到全頻帶的傳輸，通過考察各大知名品牌，選擇了德國制造商Seeburg Acoustic Line（以下簡稱SAL）的F8全頻帶音箱做主擴聲，該揚聲器是一款15英寸外置二分頻音箱，有著非常寬的頻率，+/-3dB情況下達到40Hz-18KHz，完全滿足該項目的特殊要求，而且最大聲壓級達到138dB，覆蓋角度60×50度，在全頻帶情況下有著較好的指向性控制，見下圖：

因此，在聲橋正中央設計兩只F8覆蓋全場觀眾區，左右各一只F8覆蓋觀眾區后場，見下圖：

為了降低聲像，左右各設計了一只F8做拉聲像，主要功能是通過哈斯效應改善劇場前區觀眾的聲像定位不一致問題，布置圖如下：

超低頻揚聲器采用同品牌的SAL GALEO SUB，2，000W的額定功率和138dB最大聲壓級和全頻音箱剛好匹配，雙18英寸的結構使其有非常深沉的低頻表現（35Hz-150Hz）。

考慮到14.5m寬的臺口，坐在前排中央的觀眾（一般為重要的領導位置）聽到較為舒適的聲像和聲音，設計了4只臺唇補聲揚聲器。該揚聲器要求結構緊湊（便于隱藏），還要有強大的輸出聲壓，以及出色的音質，因此選擇了8英寸同軸結構的點聲源SRX810，200W額定功率122dB最大聲壓級，以小巧的體型隱藏在臺唇處，最重要的一點是該揚聲器圓錐型的覆蓋給予前排觀眾一致的聲音傳輸質量。

舞臺演出返聽擴聲系統

一個好的舞臺返送擴聲系統對演員演出效果的發揮至關重要，尤其是以演唱為主的演職人員或樂隊成員，他們都需要大聲壓級的獨立返送音箱，以達到對自己音色的真實監聽，其聲壓一定要大過主擴聲系統被反射回的聲音，舞臺演出返聽音箱在傳統的音響設計中經常被忽略或不重視，這樣容易導致演員臨場感不好而發揮失常，針對這種情況，選擇了4只SAL專業級的返送揚聲器M3，同軸結構的M3能帶給演員最真實的聲音，500W額定1，500W峰值的輸出產生134dB的最大聲壓級，布置圖如下：

同時設計了兩只A8音箱做舞臺固定返送，解決了開會時流動返送影響主席臺美觀的問題。

三、系統設計：

1. 調音臺：

調音臺是音響系統的核心，原來較多采用模擬設備，隨著音響科技的進步，數字化、網絡化的調音臺系統逐漸被大家所接受，數字調音臺有如下優點：

1）保存固定演出的場景；

2）用于室內話筒的自定義庫能快速調整話筒；

3）用于動態和效果的特定應用設置也使得更容易使用數字調音臺和保證效果；

4）用于特定組合的揚聲器和話筒（甚至音樂風格）的輸出EQ可使得調整主通道和監聽的繁雜工作變得更容易；

5）信號的數字化處理。調音臺內流動的是數字信號，可以方便地直接用于數字效果處理裝置，而不必經過數/模，模/數轉換。

因此在嶺南小鎮文化中心中我們設計了英國SoundCraft Si2+數字調音臺的方案，英國老牌調音臺廠商SoundCraft推出的數字調音臺融合了模擬調音臺的操作，又有數字調音的方便，自推出以來受到各國調音師的推崇。Si2+數字調音臺被放置在場館后方的控制室內，作為主擴聲混音臺來使用，每個通道獨立的EQ和壓限功能使得調音師很好地掌控了系統的輸入和輸出，而且4條廣播級的萊斯康效果器為整個演出增色不少。

2. 系統處理：

在此，加拿大XILICA的兩臺XD4080處理器提供全數字化的揚聲器管理和控制，4進8出靈活的路由管理方便，用戶隨時更改系統設置，FIR第四類濾波技術有效減少了相位失真對系統的影響，另外AES數字信號輸入/輸出功能很好地為系統做了數/模傳輸備份。還有兩臺dbx 1231雙31段均衡器也被裝在了系統機架上，負責返送揚聲器的頻率修正。一臺SABINE FBX2810反饋抑制器也出現在了業主的采購庫存清單，為劇場經常性的會議報告會做保護。

3. 功率放大器：

首先是功率放大器的選擇。在一個無源的擴聲系統里面，功率放大器的選型對整個系統的性能有著至關重要的影響。主要表現在：

1） 功率放大器是否采用自有專利技術提高電/聲轉換效能，具有足夠大的功率來推動所有的揚聲器，以及提供足夠的動態范圍；

2） 功率放大器通道數是否足夠；

3） 功率放大器集成化程度。包括功放內是否具有DSP處理，是否具有遠程監控的功能。連接及控制界面是否簡便。

基于以上幾點的考慮，本設計采用新一代的高端一體化數字功放，內置一個數字信號處理引擎，分別驅動雙通道或四通道的功放系統，擁有多個程序預置的存儲空間，用戶友好的面板界面，用于網絡遠程控制的I/O以太網連接口，數字音頻接口等。

目前只有少數做到以上功能要求的功率放大器廠家，其中位于瓦倫西亞（西班牙最活躍的工業中心）的西班牙RAMAUDIO制造有限公司就是其中的佼佼者。RAMAUDIO擁有多項專利技術，例如雙PFC的開關電源穩壓QuantaPulse？技術顯著提高效率，也通過研發自己的Ethe RAM軟件來實行以太網操作和控制的可能性。另外通過持續開發的最先進設計、精選零件和對裝配質量的嚴格監督，RAM AUDIO的產品技術已經躋身世界頂級功率放大器行列。

系統中驅動SAL揚聲器的功放都采用了S系列功率放大器。

4. 音源和話筒：

考慮到劇院建成之后國際化文化交流活動的需要，音源部分著重考慮各地調音師的使用習慣，因此設計了如下重放設備：

20多只的SHURE麥克風也進入了設計清單，確保為不同的歌手、音樂家、演員和演講者提供最佳的傳聲器選型方案，大鼓采用一支BETA52A，小鼓采用三支BETA56A，另外還設計了兩支BETA57A作為弦樂信號的拾取，演講臺上設計可擺放8支AKG CGN99超心型電容傳聲器，專為演講者使用。并且設計了一套SHURE的無線放大和分配系統，來提高ULX無線傳聲器的拾取信號，清單如下：

四、設計模擬分析：

為了驗證聲場設計的合理性，以及對系統工程實施后廳堂音效的可預計性，我們采用了目前最先進的聲學軟件EASE 4.1進行模擬預測。

從圖中可以看出場內的聲壓分布均勻，而且能夠達到較高的聲壓值，通過對多個頻段的分析及計算，每個頻段內的混合聲場不均勻度不超過+3分貝，完全達到GB50371-2006演出類擴聲的一級標準。從數據可以看出，多功能廳的語言清晰度最低達到0.51，最高達到0.65；完全滿足擴聲需要達到的語言清晰度；關于語言清晰度的指標，在EASE4.1中有嚴格的標準，可以參照以下標準數值進行對比：

五、設計結語：

該系統設計完成后隨即進行了招標采購，作為一個整體項目，該音樂廳的音響系統在規劃、設計、審批、采購、設備安裝等各個環節都邀請了專業機構進行把關，因此在后期實施中各個環節都進展順利，并且和初期設計時的預期效果基本相同，業主對音響系統的整體性能非常滿意。

項目交付驗收后，該鎮交響樂團在音樂廳進行了一場演出，該團演員和聽眾都對音樂廳的音響效果贊不絕口。

附劇院完工后照片：