公共廣播系統(tǒng)概述、組成設(shè)計及選配

    包括：傳聲增益、語言清晰度、最大升壓級。

    1）傳聲增益

    工程業(yè)主也許首先會問擴聲系統(tǒng)能開到多響？用什么技術(shù)參數(shù)來衡量呢？這個問題在歐美各國用聲音增益來表達（EASE或其他聲學(xué)設(shè)計軟件都采用此參數(shù)）。在我國和原蘇聯(lián)采用傳聲增益來表達。

    擴聲系統(tǒng)的傳聲增益（或聲音增益）受聲反饋因素限制，不能開到揚聲器能夠達到的最大聲壓級。

   擴聲系統(tǒng)的接通時，逐漸增大系統(tǒng)放大器的增益，當(dāng)增益遞增大到某一位置時，揚聲器放出的部分聲音通過空間傳播回收到話筒輸入端，此時話筒輸出端產(chǎn)生一個信號，其振幅大小等于或大于原輸入信號的一個周期或是它的整數(shù)倍時，這個過程可以自己維持下去，即不需要外面的輸入信號也會產(chǎn)生輸出，系統(tǒng)進入反饋狀態(tài)（產(chǎn)生系統(tǒng)嘯叫）。擴聲系統(tǒng)進入嘯叫的臨界狀態(tài)時，雖然還示聽到刺耳的嘯叫聲，但系統(tǒng)的頻率特性出現(xiàn)極不規(guī)則的變化，聲音發(fā)生很大畸變。要使系統(tǒng)正常運行，系統(tǒng)的增益應(yīng)留有6dB的余量，使它遠離系統(tǒng)嘯叫（系統(tǒng)自激）的臨界狀態(tài)。于是我們可得到傳聲增益的定義為：

    傳聲增益：擴聲系統(tǒng)達到最高可用增益時（臨界增益減去6dB增益余量），在指定的各聽眾位置上測得的平均聲壓級與話筒處聲壓級的dB數(shù)差值。

    聲音增益：系統(tǒng)打開并增大到最高可用增益時，在指定的各聽眾位置上測得的平均聲壓級（dB）減去系統(tǒng)關(guān)閉時在相同聽眾位置上測得的平均聲壓級dB的差值。,

    上述兩種定義表達同一個聲反饋物理現(xiàn)象，它們的區(qū)別僅在于測量方法的不同和表達方法不同而已。聲音增益的概念明確，容量理解，說明觀眾區(qū)使用擴聲系統(tǒng)和不使用擴聲系統(tǒng)可獲得提高的聲壓級數(shù)值。但在實際測量中，如果測量點離原始聲源較遠，環(huán)境噪聲又較大時，很難正確測出系統(tǒng)關(guān)閉時聲源到達測點的聲壓級。傳聲增益表示觀眾區(qū)的平均的平均聲壓級與話筒處聲聲壓級的差值（dB），如果我們知道了話筒處的聲壓，那么馬上就可算出觀眾區(qū)的平均聲壓級了，例如；通常演講人的嘴巴離話筒0.5m時,話筒處的聲壓級約為70dB，如果系統(tǒng)的傳聲增益為-6dB，那么可求得觀眾區(qū)的平均聲壓級為70dB-6dB=64dB,如果還要提高觀眾區(qū)的聲壓級，則可把話筒靠近講話人的嘴巴，例如把這個距離從0.5m減小到0.125m(125mm)那么話筒處的聲壓級可提高到82dB（距離縮短4倍聲壓級可提高12dB）此時觀眾區(qū)的平均聲壓級也可提高到76dB，注意：聲音增益是+dB數(shù)值；傳聲增益則是-dB的數(shù)值，實際能做到最高的傳聲增益為-6Db。

    系統(tǒng)最大可用的聲音增益Gmax可用下式計算式

    Gmax=20lgD0-20lgDS+20lgD2-b(dB)

    式中0為講話人到聽眾間的距離，單位為m；

    Ds講話人到話筒間的距離，單位為m；

    D1為揚聲器到話筒的距離，單位為m；

    D2為揚聲器到聽眾之間的距離，單位為m；

    聲反饋（單個脈沖信號產(chǎn)生一串脈沖）

    從上式中可得出以下結(jié)論：

    1、聲音增益或傳聲增益不依賴講話人的聲壓級；

    2、縮短講話人與話筒之間的距離DS，可有效提高聲音增益；

    3、增加話筒和揚聲器之間的距離D1，可增加聲音增益；

    4、利用強指向性和指向性優(yōu)良的揚聲器系統(tǒng)可提高傳聲增益。

   心形話筒不是可提高更多的聲音增益嗎？在實際工作過多的依賴指向性話筒和指向性揚聲器來提高系統(tǒng)的聲音增益是不明智的，原因是話筒和揚聲器的指向特性是隨頻率的變化而變化的，在低頻時接近無指向性特性。因此大多數(shù)設(shè)計師利用它們的指向特性可獲得的聲音增益提高不大于6dB。

    室內(nèi)擴聲系統(tǒng)的聲音增益除受式

    （4）條件限制和話筒、揚聲器指向物性的影響外，還受房間建聲條件。此外在電聲系統(tǒng)中可采用反饋自動抑制器把反射最強烈的頻率和振幅最大的房間共振頻率吸收掉，但是吸收的頻率點不超過5~6個點頻。

    2）聲音清晰度

    聲音清晰度是擴聲系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。語言清晰度是評價系統(tǒng)可懂度的一種方法。影響語言清晰度的主要因素有：

    1、聲壓級與背景噪聲聲壓級的比率2

    良好的聲音清晰度要求語言聲壓級大于背景噪聲聲壓級25dB。如果這個比例在10～15dB時，清晰度指標(biāo)會相應(yīng)降低，但還是在允許范圍。背景噪聲來源于室內(nèi)外的環(huán)境噪聲、空調(diào)通風(fēng)噪聲和人群發(fā)出的噪聲等。

    2、混響時間

    講話速度中等的人，每秒種可以出3～4個音節(jié)，因此1.5秒更短一些的混響時間，對語言清晰度的影響不大。

    3、直達聲與混響時間的聲能比

    混響時間超過1.5秒時，語言清晰度是混響時間和直達聲與混響聲聲能比的函數(shù)關(guān)系。

    3）最大聲壓級

    擴聲系統(tǒng)在最高可用增益狀態(tài)下，饋入揚聲器系統(tǒng)的電壓相當(dāng)于設(shè)計使用功率（或所聲器額定功率）的電壓值，在系統(tǒng)要求的頻率范圍內(nèi)，各測量點上測出的各個1/3倍頻程帶內(nèi)的聲壓級的平均值.然后再加上6dB的信號峰值因子就可得到最大的聲壓級。測試信號源為粉紅色噪聲+1/3倍頻程帶通濾波器。

    d定義：廳堂內(nèi)聲場穩(wěn)態(tài)時的最大聲壓級:

    以技術(shù)參數(shù)說明系統(tǒng)最大聲壓級的壓潛力。為防止測試時間過長損壞揚聲器系統(tǒng)，揚聲器系統(tǒng)的饋入功率可1/n取（n=2～１０），每測點的最大聲壓級可用下式計算：

    式中：Li為第一個1/3倍頻程頻帶的聲壓級

    N為傳輸頻率范圍內(nèi)1/3倍頻程的頻帶數(shù)。