邯鄲文化藝術(shù)中心舞臺音響系統(tǒng)工程

張業(yè)春

（北京仁歌視聽科技有限公司，北京 100022）

邯鄲文化藝術(shù)中心建筑總面積119 371 m2，占地250畝，包括邯鄲大劇院、報(bào)告廳、博物館、圖書館和城市規(guī)劃展覽館、地下車庫及配套用房。其中，大劇院42 647 m2，觀眾席設(shè)三層共1 567座，能夠接待國內(nèi)外高水平演出團(tuán)體，同時可以滿足大型會議的需求。藝術(shù)中心舞臺音響系統(tǒng)工程由北京仁歌視聽科技有限公司參與設(shè)計(jì)和集成，歷時一年，于2012年10月完成。

設(shè)計(jì)上，藝術(shù)中心的舞臺音響按其各功能區(qū)的特性進(jìn)行規(guī)劃布局，使系統(tǒng)滿足不同門類的演出需求，更好、更快捷地為藝術(shù)展示和演藝創(chuàng)新活動提供一個現(xiàn)代智能化的平臺。

1 音響系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)劃

1.1 需求分析

邯鄲大劇院是一個展現(xiàn)高雅藝術(shù)的殿堂，見圖1。其擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)分別滿足歌劇、話劇、舞劇、民族音樂、綜藝表演、戲劇戲曲和會議等擴(kuò)聲需求。

報(bào)告廳是一個文化思想傳播和學(xué)術(shù)交流的重要場所，見圖2。其擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)分別滿足綜藝表演和會議等語音擴(kuò)聲的需求。

圖1 邯鄲藝術(shù)中心大劇院實(shí)景圖

圖2 邯鄲藝術(shù)中心報(bào)告廳實(shí)景圖

1.2 設(shè)計(jì)理念

通過對國內(nèi)一流文化中心、多功能廳和劇院進(jìn)行考察，并參考國內(nèi)一些在建劇院的設(shè)計(jì)方案，針對演出的嚴(yán)格要求，同時，調(diào)查訪問了國內(nèi)較有影響的已建成投入使用的劇院管理者和操作人員。綜合各方面的經(jīng)驗(yàn)，確定本大劇院的基本設(shè)計(jì)理念如下：

（1）服務(wù)于“聲音藝術(shù)”的擴(kuò)聲系統(tǒng)的核心目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量聲音重放和還原。設(shè)計(jì)中對劇院的擴(kuò)聲聲場布局做了優(yōu)化，使之能更大程度上解決聲場中“聲干涉”和“直達(dá)聲能分布”的問題，并將上述理念貫穿于所有設(shè)備選型與傳輸技術(shù)方案選擇過程中，以避免整個擴(kuò)聲系統(tǒng)出現(xiàn)“音質(zhì)瓶頸”。

（2）新技術(shù)的應(yīng)用讓系統(tǒng)管理和控制變得更精確與簡單，彰顯人性化設(shè)計(jì)。科技不斷進(jìn)步與發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，供選擇配置的設(shè)備名目繁多，功能各異，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)該使管理者和操作者的工作更簡單可靠。

（3）采用國際國內(nèi)擴(kuò)聲領(lǐng)域中認(rèn)同度高的主流產(chǎn)品，提高廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備的認(rèn)同度與利用率，以保證設(shè)計(jì)理念通過設(shè)備性能和最終效果得到完美體現(xiàn)。

設(shè)計(jì)時，著重考慮劇場內(nèi)的空間形態(tài)和與形態(tài)有關(guān)的容積、響度、聲場分布、聲擴(kuò)散、早期反射聲的強(qiáng)度和覆蓋面。在初擴(kuò)設(shè)計(jì)階段，提出解決問題的具體措施，比如大廳和輔助用房各界面的用材（包括座椅）和構(gòu)造，劇場內(nèi)的墻面和頂棚反射面的用材，演奏臺和活動音樂罩等混響時間的計(jì)算和聲學(xué)設(shè)計(jì)。

1.3 設(shè)計(jì)范圍

邯鄲文化藝術(shù)中心舞臺音響系統(tǒng)工程包括：

（1）大劇院擴(kuò)聲系統(tǒng)（含觀眾大廳和休息廳）、舞臺監(jiān)督系統(tǒng)（內(nèi)部通訊、催場廣播系統(tǒng)、燈光提示系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)）、視頻轉(zhuǎn)播、會議顯示及提詞系統(tǒng)；

（2）報(bào)告廳擴(kuò)聲系統(tǒng)（含觀眾大廳和休息廳）、舞臺監(jiān)督系統(tǒng)（內(nèi)部通訊、催場廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)）、電影系統(tǒng)；

（3）排練廳擴(kuò)聲系統(tǒng)。

1.4 設(shè)計(jì)指標(biāo)依據(jù)

依據(jù)現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，并參照國際通用的規(guī)范。具體主要的設(shè)計(jì)依據(jù)有：GB/T50371-2006《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》；JGJ 57-2000/J 67-2001《劇場建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》；GBT 50356-2005《劇院、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》等。

2 系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)原則

（1） 工程目標(biāo)定位：達(dá)到國家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，滿足整體工程評優(yōu)獲獎的技術(shù)要求。突出以人為本、按需設(shè)計(jì)的原則，充分考慮使用功能和操作特點(diǎn)的需求，做到量體裁衣、按需設(shè)計(jì)。工程上采用主流技術(shù)（先進(jìn)、實(shí)用、成熟技術(shù)）、主流產(chǎn)品（符合主流技術(shù)要求的成熟產(chǎn)品），技術(shù)先進(jìn)、功能實(shí)用性強(qiáng)，系統(tǒng)更考慮到今后的擴(kuò)展需要。

圖3 邯鄲大劇院揚(yáng)聲器布置EASE外視圖

（2）設(shè)備選型原則，滿足系統(tǒng)先進(jìn)性要求。在確保設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的前提下，關(guān)鍵設(shè)備選用世界知名品牌并通過3!5年實(shí)踐驗(yàn)證的高可靠性產(chǎn)品。

（3）安全可靠和易操作維護(hù)性原則。產(chǎn)品及系統(tǒng)可靠、實(shí)用、安全保密和易操作、維護(hù)與先進(jìn)很好地結(jié)合。

（4）經(jīng)濟(jì)、實(shí)用原則。追求最佳投資效能比，使系統(tǒng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，滿足五年不落后、價(jià)格不昂貴的要求。

3 系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方案

3.1 大劇院設(shè)計(jì)方案

3.1.1 揚(yáng)聲器系統(tǒng)

邯鄲大劇院揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置如圖3所示，系統(tǒng)采用d&b audiotechnik無源全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)。

3.1.1.1 主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)

選用高Q值、恒定指向特性、為音響質(zhì)量要求高的專業(yè)場所（如劇院、音樂廳、演播室等）而設(shè)計(jì)的Qi系列無源分頻的線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)。

中央聲道由8只全頻線陣列揚(yáng)聲器Qi1和1只具有指向性的低頻揚(yáng)聲器B2-SUB組成。整組線陣列組成水平75°、垂直70°的覆蓋角，均勻覆蓋池座觀眾區(qū)和樓座觀眾區(qū)。選用線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)作為主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)，是為了使其對觀眾區(qū)進(jìn)行更集中的覆蓋而減少對天花側(cè)墻造成的不良反射。同時，由于中央聲道組成的線陣列弧長較長，垂直輻射角度較寬，為使全頻與超低頻獲得較理想的相位響應(yīng)，將超低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用與線陣列并列吊裝的方式。

中央聲道低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用雙18英寸低頻單元正面耦合反射設(shè)計(jì)的B2-SUB，可有效減少聲橋內(nèi)低頻共振現(xiàn)象。

中央聲道補(bǔ)聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用6只8S補(bǔ)聲揚(yáng)聲器，分別布置于池座兩側(cè)、樓座兩側(cè)。8S以水平100°、垂直100°的覆蓋角，均勻覆蓋池座和樓座左右兩觀眾區(qū)。其與d&b功放配合可提供HFA功能，可用作近場補(bǔ)聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)，使用DSP處理器適當(dāng)對8S高頻進(jìn)行衰減，確保揚(yáng)聲器附近觀眾不會產(chǎn)生聽覺疲勞。

左右聲道主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)選用線陣列，與中央聲道采用線陣列有共同的目的。遠(yuǎn)投線陣由左右各4只Qi1組成，暗裝于聲橋，以水平75°、垂直39°的覆蓋角均勻覆蓋樓座及池座后區(qū)，由于揚(yáng)聲器系統(tǒng)距離觀眾廳后墻約30 m，這時調(diào)用d&b功放的HFC功能（高頻提升）保證后場的聲場具有良好的清晰度；近投線陣由左右各4只Qi1組成，以水平75°、垂直50°的覆蓋角均勻覆蓋池座區(qū)，并擔(dān)當(dāng)樓座的拉聲像，由于左右聲道近投揚(yáng)聲器系統(tǒng)暗裝于揚(yáng)聲器室，距離前排觀眾席較近，揚(yáng)聲器高頻容易引起近場觀眾產(chǎn)生聽覺疲勞。

3.1.1.2 超低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)

超低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)由左右各2只B2-SUB（共4只，布置于揚(yáng)聲器室內(nèi)）組成。雙18英寸、低頻單元正面耦合反射設(shè)計(jì)的箱體，使低頻下限更低、低頻音色更豐滿渾厚。B2-SUB箱體采用號角式箱體，使低頻聲能向前輻射，而不會繞到揚(yáng)聲器后方。

3.1.1.3 補(bǔ)聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)

選用箱體小巧、大聲壓級的E系列和XS系列無源分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)。其中：臺唇補(bǔ)聲由7只E0（暗裝于舞臺臺口前沿）組成，以水平100°、垂直100°的覆蓋角，均勻覆蓋樂池區(qū)；樂池欄桿補(bǔ)聲由7只E0（暗裝于樂池護(hù)欄內(nèi)）組成，以水平100°、垂直100°的覆蓋角，均勻覆蓋池座前排觀眾區(qū)。

3.1.1.4 天花效果聲及舞臺效果聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)

天空效果聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用4只同軸結(jié)構(gòu)的MAX12（80°×80°）全頻揚(yáng)聲器和2只具有指向性的B2-SUB低頻揚(yáng)聲器。2只MAX12布置于觀眾廳前部分左右兩側(cè)，暗裝于天花板上，另2只布置于觀眾廳后部分左右兩側(cè)，暗裝于天花板上。4只MAX12能均勻覆蓋整個觀眾廳的觀眾席。B2-SUB可將MAX12的低頻擴(kuò)展至37 Hz，使整組觀眾廳頂部效果聲揚(yáng)聲器組低頻響應(yīng)更寬，低音更豐滿。由于B2-SUB的低頻具有指向性，低頻聲能不會繞到揚(yáng)聲器系統(tǒng)后方使天花板吊架產(chǎn)生共振。

舞臺效果聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用2只同軸結(jié)構(gòu)的MAX12（80°×80°）全頻揚(yáng)聲器和2只具有指向性的B2-SUB低頻揚(yáng)聲器，分左右布置于主舞臺后方。

環(huán)繞效果聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)選用與主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器音色一致的XS系列小巧型全頻揚(yáng)聲器。其體積小巧、聲壓大，并很容易暗裝于劇院側(cè)后場，不影響大劇院整體的美觀。

3.1.1.5 舞臺返送揚(yáng)聲器系統(tǒng)

固定返送揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用13只MAX12同軸揚(yáng)聲器（3只舞臺口上方安裝，2只舞臺假臺口安裝，4只主舞臺兩側(cè)天橋安裝，2只左右側(cè)舞臺安裝，2只后舞臺左右兩側(cè)安裝），以水平80°、垂直80°的覆蓋角，主要覆蓋主舞臺區(qū)、側(cè)舞臺區(qū)和后舞臺區(qū)；流動返送揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用8只同軸結(jié)構(gòu)的MAX12揚(yáng)聲器（80°×80°），按演出需求在舞臺區(qū)流動布置。

舞臺口上方安裝的返送揚(yáng)聲器系統(tǒng)主要給會議使用；而假臺口和左右兩側(cè)固定揚(yáng)聲器系統(tǒng)主要提供給大動態(tài)的音樂節(jié)目或戲劇使用。

3.1.2 擴(kuò)聲功能應(yīng)用

（1）中央聲道：主要實(shí)現(xiàn)人聲/獨(dú)奏擴(kuò)聲，使整個聲場具有更清晰的、更突出的語音聲或樂器獨(dú)奏聲；

（2）左右聲道：主要實(shí)現(xiàn)音樂、綜合管弦樂等擴(kuò)聲，是整個聲場的擴(kuò)聲主體；

（3）超低頻：實(shí)現(xiàn)聲樂動態(tài)低頻效果，在為人聲擴(kuò)聲時（如會議）可關(guān)閉；

（4）效果揚(yáng)聲器：實(shí)現(xiàn)演出節(jié)目場景的環(huán)境效果聲，如話劇、戲曲演出時的環(huán)境效果聲；

（5）舞臺返送：主要以實(shí)現(xiàn)演員能聽清自己的語音聲為目的，保證舞臺具有較干凈的中高頻擴(kuò)聲。

當(dāng)大劇院擴(kuò)聲系統(tǒng)根據(jù)不同的演出類型（比如西洋歌劇、戲曲、流行樂等）需作調(diào)整時，可通過功放遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行一鍵快速切換功能，具體通過R1監(jiān)控軟件事先保存好相應(yīng)設(shè)置的場景參數(shù)，根據(jù)不同的演出功能需要，只需按鍵調(diào)用參數(shù)，即可使擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)整為對應(yīng)的擴(kuò)聲形式。

3.1.3 遠(yuǎn)程遙控?cái)?shù)字功率放大器

系統(tǒng)采用d&b品牌原廠配套雙通道數(shù)字功率放大器，其功放具有強(qiáng)大的DSP處理能力，以及可通過遠(yuǎn)程軟件對功放進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時查看狀態(tài)、調(diào)整參數(shù)、保存/調(diào)用場景等功能。

Qi1揚(yáng)聲器與功放配合可提供HFA、HFC、CPL等獨(dú)有的功能。為了使整個線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)提供更大的聲壓和平直頻率響曲線，可調(diào)用CPL功能。每兩只Qi1使用一個DSP功放通道驅(qū)動，使整個大劇院聲場更均勻。

3.1.4 調(diào)音與傳輸控制系統(tǒng)

調(diào)音臺選擇英國 DiGiCo品牌的SD7數(shù)字調(diào)音臺作為主調(diào)音臺。備份調(diào)音臺選用英國 Soundcraft雙模式演奏控制臺MH2，它設(shè)置有4個立體聲返回，且每個立體聲返回都帶有一個4波段的均衡器板塊，用來為主混音總線提供信號。

3.1.5 拾音系統(tǒng)

系統(tǒng)選用了不同指向性、不同類型的拾音設(shè)備，包括有線傳聲器和無線傳聲器系統(tǒng)。通過調(diào)音臺、多軌硬盤錄音機(jī)等設(shè)備進(jìn)行分軌錄制及混音。

3.1.6 輔助系統(tǒng)

（1）舞臺監(jiān)督系統(tǒng)：包括內(nèi)部通訊、廣播呼叫、視頻監(jiān)視、燈光提示。

（2）舞臺通訊系統(tǒng)：由有線雙工內(nèi)部通訊系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)等構(gòu)成，它們之間有機(jī)結(jié)合，可進(jìn)行廣播；可以呼叫和監(jiān)聽劇院的各個控制室、各個工作崗位和演員化妝間、其它技術(shù)用房及工作通道。

（3）公共廣播系統(tǒng)：在大廳、走道等公共區(qū)域按不同的功能劃分為10個區(qū)域，每區(qū)一路獨(dú)立的廣播回路，用于播放節(jié)目信號。

（4）視頻監(jiān)控系統(tǒng)：根據(jù)演出需要，將攝像機(jī)攝取舞臺演出實(shí)況及觀眾區(qū)的情況實(shí)時傳送到各演職人員工作位置，包括劇院的化妝間、貴賓室、擴(kuò)聲控制室、燈光控制室及輔助技術(shù)用房等。其次，將演出的高清晰度視頻信號傳輸?shù)接脖P錄像機(jī)供錄音錄像。另外，在現(xiàn)場直播或錄像時，可實(shí)時回放現(xiàn)場攝錄的節(jié)目信號。

（5）燈光提示系統(tǒng)：作為內(nèi)通系統(tǒng)的一種輔助手段，燈光提示系統(tǒng)獨(dú)立地應(yīng)用于大劇院燈光控制點(diǎn)及追光燈位等位置及指揮席。讓操作員更直觀地控制燈光，方便視頻錄制與視頻轉(zhuǎn)播需求。

（6）舞臺會議顯示及提詞系統(tǒng)：在大劇院舞臺兩側(cè)設(shè)置LED全彩室內(nèi)大屏，專用舞臺字幕機(jī)軟件，字幕內(nèi)容編寫、修改方便快捷；網(wǎng)絡(luò)傳輸控制，穩(wěn)定可靠，亦可無線傳輸控制。在左、右耳光下方設(shè)置2臺液晶監(jiān)視器作為提詞屏，通過電腦控制，可接入舞臺監(jiān)督的視頻信號。

（7）高清轉(zhuǎn)播預(yù)留：在相應(yīng)機(jī)位處預(yù)留了轉(zhuǎn)播復(fù)合光纜一體化接口板及高清攝像機(jī)視頻接口。

3.1.7 其他系統(tǒng)

另外，還考慮了信號處理系統(tǒng)、綜合接線箱和跳線盤/跳線板、系統(tǒng)供電、接地網(wǎng)絡(luò)、管線預(yù)埋等方面的合理運(yùn)用。

3.2 報(bào)告廳設(shè)計(jì)方案

3.2.1 揚(yáng)聲器系統(tǒng)

報(bào)告廳揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置如圖4所示。

3.2.1.1 主擴(kuò)揚(yáng)聲器系統(tǒng)

選用d&b Ci系列揚(yáng)聲器和XS系列揚(yáng)聲器。

左右聲道揚(yáng)聲器系統(tǒng)吊掛于舞臺口上方左右兩側(cè)。遠(yuǎn)投陣列由左右各1只Ci60組成，以水平65°、垂直40°的覆蓋角均勻覆蓋樓座及池座后區(qū)。近投陣列由左右各1只12S-D組成，以水平110°、垂直50°的覆蓋角均勻覆蓋池座區(qū)。左右聲道遠(yuǎn)投、近投各采用1只揚(yáng)聲器，主要目的是盡可能避免單元之間的聲場干涉。

圖4 邯鄲報(bào)告廳揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置EASE外視圖

拉聲像揚(yáng)聲器系統(tǒng)由1只Ci60和1只12S-DW組成。Ci60以水平65°、垂直40°的覆蓋角均勻覆蓋樓座區(qū)觀眾。12S-D水平110°、垂直50°的覆蓋角均勻覆蓋池座區(qū)觀眾，并對池座起拉聲像作用。

3.2.1.2 超低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)

超低頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)選用單18英寸超低頻揚(yáng)聲器，由左右各1只Ci7-SUB組成。Ci7-SUB采用低頻反射式設(shè)計(jì)，使單元的紙盆前后的低頻聲能耦合，提供更大的聲壓值。擴(kuò)展低頻下限、使低頻音色更加豐滿渾厚。

3.2.1.3 舞臺返送揚(yáng)聲器系統(tǒng)

固定返送由4只MAX12（2只舞臺口上方安裝，2只舞臺口左右安裝）組成，以水平80°、垂直80°同軸結(jié)構(gòu)主要覆蓋主舞臺區(qū)。流動返送采用同軸結(jié)構(gòu)的MAX12（80°×80°），按演出需求在舞臺區(qū)流動布置。

3.2.2 擴(kuò)聲功能應(yīng)用

以多功能要求對報(bào)告廳擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在滿足會議擴(kuò)聲需要，提供較高語言清晰度的同時，亦能滿足演出功能的需要。

（1）中央聲道：主要實(shí)現(xiàn)人聲/獨(dú)奏擴(kuò)聲，使整個聲場具有更清晰的/更突出的語音聲或樂器獨(dú)奏聲；

（2）左右聲道：主要實(shí)現(xiàn)音樂擴(kuò)聲，是整個聲場的擴(kuò)聲主體；

（3）超低頻：實(shí)現(xiàn)聲樂動態(tài)低頻效果，在以人聲擴(kuò)聲時（如會議）可關(guān)閉；

（4）舞臺返送：主要以實(shí)現(xiàn)演員能聽清自己的語音聲為目的，保證舞臺具有較干凈的中高頻擴(kuò)聲。

3.2.3 電影系統(tǒng)

電影放映采用數(shù)字放映機(jī)進(jìn)行視頻播放，設(shè)置一套獨(dú)立的影院揚(yáng)聲器系統(tǒng)。采用5.1聲道的擴(kuò)聲方式，按照左、中、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞和超低音多聲道系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3.3 排練廳設(shè)計(jì)方案

排練廳流動系統(tǒng)選用d&b E12和Ci7-SUB。如需要一臺d&b功放驅(qū)動2只E12和2只Ci7-SUB，只要將功放輸出設(shè)置成Mxi TOP/SUB模式。

4 音響系統(tǒng)工程聲場測試

經(jīng)檢測，邯鄲文化藝術(shù)中心大劇院和報(bào)告廳聲場測試結(jié)果如表1 和表2所示。

表1 大劇院聲場測試結(jié)果

表2 報(bào)告廳聲場測試結(jié)果

工程竣工后，經(jīng)多次應(yīng)用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量優(yōu)異，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)并完全滿足用戶使用需求，受到了一致好評。