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在多媒体会议系统中音频系统是基础系统之一，本系统对音频设计工程师来说，最难的应该就是声场建设，今天小编针对多媒体会议室语音扩声给大家讲解一下语音扩声声场如何建设，通过统计声学声场计算公式和几何声学给大家详细介绍声场设计。
在讲解之前我们首先要明白电声学是弥补建筑声学的声缺陷，但是有些指标必须靠建筑声学解决，而电声学是无法解决的，例如室内的混响时间过长，吸声系数以及不达标，电声设备是无法解决的。因此我们要了解一下国家标准和设计依据。声场设计前设计规范如下：
《厅堂扩声系统设计规范》（GB50371-2006）
《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接法》（SJ2112-82）
《信息技术设备包括电气设备的安全》（GB4943-95）
《软件工程国家标准》（GTB856）
《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）
《客观评价厅堂语言可懂度及“RASTI”法》（GB/T 14476 -93）
《声系统设备互连的优选配接值》（GB/T 14197-93）
《声学语言清晰度测试方法》（GB/T 15508 -1995）
《声学设计及测量规范》（JGI/T 7-97）
《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB 50503-2002）
这些国标小编想应该都是每个音频设计工程师非常熟悉的我不在阐述，其实在声场设计第一步就是要了解声场的基本信息，例如房间长、宽、高，房间结构和会议室形式（圆桌会议还是主席台式会议），房间的形式不同而声场设计也不同，功能和用途不同，声场设计也不相同，根据建设声学设计要求多媒体会议室以语音扩声为主，根据建筑声学国标房间要求混响时间为0.6~0.8S，此时我们通过混响时间计算公式可得出房间的平均吸声系数，指声场达到稳定时，从停止发声开始至声压级衰减60dB所需的时间，这部分基本是建筑声学需要达标，决定因素在室内装修材料，电声设备是无法解决的，但是我们可以通过声学计算推出房间的吸声系数，提供给装修公司，由专业的装修企业选配房间吸声材料。
Sabine :RT60=0.16V/Sa
Eyring: RT60=0.16V/-Sln(1-a)
V=L*W*H(房间长宽高)房间容积m3
S=2*(L*W+L*H+W*H)(房间的六个面的总面积)房间表面积的总和，单位为m2
a=房间表面的平均系声系数
TR60=0.6s～0.8s(500Hz) 声音清晰，干净，适合于电影院和会议室。
TR60=0.8s～1.2s(500Hz) 声音清晰，声音丰满，适合于带有小型演出和带有演出多功能会议室。
TR60=1.2s～1.4s(500Hz) 声音丰满，有气魄，空间感强，适合于音乐厅，大型演艺场所。从上述公式我们可以求出房间的平均吸声系数（ā=房间表面的平均系声系数）
通过房间表面积S和房间平均吸声系数ā可得房间常数，R值决定不同房间的长宽高的会议室具有不同的特性和补偿。
房间常数（房间系数）：
R= Sā/(1-ā)
混响半径是指距离主扩音箱以直达声位置的辐射半径，此范围由直达声为主，可提高语言的清晰度和可懂度。提高语音的清晰度和可懂度主要就是利用直达声，初次反射声可以提高语音的丰满度和空间感，混响声主要提高声音的立体感和动感，而混响声过重，混响时间过长就会破坏声音的清晰度和可懂度，一般情况下混响半径的3~5是语音扩声中音质最佳的，也是清晰度和可懂度最佳位置，在5倍以后一般以混响声为主，距离越远声音的清晰度越差，这与也与声音在传播中的空气阻尼和信号衰减也有关系，因此混响半径的3~5倍距离也就我们要放置第一只辅助音箱的位置以确保生产的均匀度，确保直达能够直接送到每个听众的耳朵里，如果房间很长还需要配置更多的辅助音箱，按照混响半径计算距离自后一次类推布置辅助音箱提高直达声。
混响半径
RC=0.14√RQ
Daux=3~5RC
稳态声压级，是指房间能够实现的稳态声压级，针对国家标准《厅堂扩声系统设计规范》（GB50371-2006）标准要求以会议语音扩声壹级标准为稳态压级（空场稳态准峰值声压级dB）：250——4000Hz范围内平均声压级≥98dB，传输频率特性：以125——4000Hz的平均声压极为0dB，内允许+4至-6dB，且在63——125Hz，4000~8000 Hz允许≤+6到-6dB。
传声增益（dB）：125——4000Hz的平均值≥-10dB
声场不均匀度（dB）：1000Hz和4000Hz≤8dB
系统总噪声级（dB）：NR-20
Lp= LW+10lg(Q/4πr2+4/R)
稳态声压级Lp=98dB为国标壹级标准：
“r”为主扩音箱到最远听众的距离，一般此值可为房间的长度“L”。
“R”为房间的补偿系数；
“Q”为主扩声在房间内的指向因子，通过语音清晰度%LAcom=(200*r*TR602*N)/S*“Q”*V
“N”是主扩声音箱的数量；
可以求出LW 声功率级，公式：
LW=10lgw/w0 W0 =10-12
通过声功率计公式导出会场达到稳态声压级Lp=98dB为国标壹级标准，声场中可产生的声能为多少？在通过电声转换功率公式，得出声场需要的电声功率为多少？
WD=kW/η
WD 声场电声功率 W声场声功率 K 声功率动态系数 η 扬声器电声转换效率
这样我们就可以得出了声场需要整个声场中的全音域所需要的音箱的总功率为多少？这里要注意两个问题？此计算值为满载功率，需要增加线材和设备匹配的造成的功率损耗，还要考虑冗余功率量一般保持在30%功率；第二要注意如有低音音箱是不算在功率里面的因为它是一个窄频带信号，要计算的声场内的全音域宽带宽信号。
举例说明：例如一个16米长，12米宽，3.2米高的会议室，混响时间为0.8s，按照厅堂设计规范2006标准，声场稳态声压级为Lp=98dB，我们可以得出如下数据：
房间的容积V：614.4
房间的表面积S：563.2
平均吸声系数a：0.197116337848
房间补偿系数R：138.271491512
混响半径Rc：2.32814141909
声功率级Lw：113.223891687
声功率Ws：0.210082157422
电声功率Wd：840.32862969
实际声场需要电声功率为Wd=840/70%=1200W.
计算出声场所需音箱功率后我们开始补声，一般情况主扩声主要用于主体声场扩声和声像定位，但是在声场布置是会出现如下场景的问题。
1）、 情景一：在会议室设置大部分为长方形结构，高度为3.2米（吊顶后）的会议室，在这种又扁又平的会议室中，如果仅采用了主扩声音箱，我们会发现声场中前部分声能比较高，后部分声能比较差，因为前部分以直达声为主，前部分语音清晰比较好，而后部分多为混响声，语音的清晰度和可懂度都非常的差，这种布置适合小会议室扩声，一般在50平米以下，这种扩声方式声像定位比较好。
2）、情景二：采用四个音箱分别放置房间的四个角上，此形式设备方式时尤其是圆桌会议系统特别注意话筒与音箱的指向角度问题，以免出现声聚焦，造成啸叫无法处理。而且也会出现声像无法定位，后场参会人员感觉声音从脑袋后面传过来，失去声像定位。此情景适合长是宽度的一半以内的房间，虽然声像无法定位，但是声场相对比较均匀。
3）情景三：采用小功率多点布置方法，增加直达声．确保语言的清晰度、可懂度。确保声音的均匀度，使声像一致；在着种声场布置方式中要注意的是主扩声和吸顶音箱，全部采用全音域音箱，不要采用定压的广播喇叭，否则会出现热噪声，而且带宽不够声音音质变差，由于吸顶音箱到达人耳比较近，可直接提高直达声，提高房间的清晰度和可懂度，由于吸顶音箱的指向角度为垂直，而话筒的指向角度为水平，更不容易产生声回馈，较少啸叫的产生。
在此情况下有人会问是否有“天外飞声”的感觉啊？如果不做处理那是肯定的，当我们使用数字音频处理器或数字延时器时，如果房间比较长我们可以利用后场全音域定阻吸顶音箱分区延时，利用哈斯效应来拉声像，确保声像定位，再采用分区延时的方式同时将每排音箱的音量适当调节，以声音以前小到后大依次类推，确保声场的声压级保持一致，这样声场更加均匀稳定。
吸顶音箱的布点：
S=辐射面积；H=顶棚高度；
首先要知道吸顶音箱的辐射角度，而且计算观众坐下来天花板到耳朵的大概距离和天花板到地面的距离，从而求出音箱的辐射半径，例如一个吸顶音箱的指向角度为90度，会议顶棚高度为3.2米，一般亚洲人坐下来的高度在1.5米左右，可以推到出，辐射半径为1.7m, 因此每相邻吸顶音箱的距离应该在3.4米内，这样布置吸顶音箱更好的覆盖整个全场，而第一只吸顶音箱的位置取决于我们前面讲到的混响半径的3~5倍的位置，在根据音箱辐射角度计算出音箱的辐射半径依次计算出每只吸顶音箱的位置。
壁挂式音箱做为辅助音箱时，首先我们要计算出混响半径，其次算出主扩声到辅助音箱的距离，依次类推每隔3~5倍的混响半径距离设一只辅助音箱，辅助音箱的高度一般距离地面1.8~2.5m之间，根据顶棚情况和房间大小而定，音箱太低会碰头，音箱太高不能更好的覆盖全场。
一个好音频系统是从三方面考虑的，第一方面科学合理设计和计算声场，计算声场的声功率，覆盖角度，覆盖方位，音箱的摆放位置等，第二方面高性能的产品选择，音频设备的选择，需要注意系统的功能，系统要求，并能够用同一档次或同一品牌的产品，因为在音频系统设计中遵循的”短板原则“系统中最差的那台设备决定了系统的档次，举个例子：有一台宝马7系列的车，如果你给他安装一个拖拉机的轮子或拖拉机的引擎，那这台汽车是跑步起来的，他可能相当于一个拖拉机的档次，而且尽量用一个品牌的产品，这样在系统中各种信号匹配可以达到最佳状态，而且在系统维护上更有保障。第三方面需要一个对项目负责，对设计工程师的设计负责的安装团队，因为会场音箱和话筒的摆放决定了声场的传声增益，有可能因为音箱的辐射角度和话筒的拾音角度导致系统啸叫无法调节。第四方面还要有一个好的调音师，四个部分完全具备才可能完成音频系统最佳的使用效果。
好了小编今天就讲到这里，下期我们讲述音箱的选择？功率放大器的选择？音箱和功率放大器的匹配问题？
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