【巨声】河源桃花水母大剧院扩声系统解决方案

　　一、桃花水母大剧院简介

　　桃花水母大剧院位于河源市商业中心越王广场，按照国家甲级剧场标准进行设计和建设，占地面积约6200m²，建筑面积约16000㎡，座位约1200个，有60多名剧场专业管理人员，拥有完善的综合配套设施。

　　剧院造型独特，外观大气美观，外观以生长于万绿湖中几亿年前濒临绝迹的远古生物——桃花水母为设计元素，寓意河源优质的生态环境。剧院内部环境舒适安全，设备先进，功能齐全，配套完善。其中剧场扩声系统由德国TWAUDiO高端扬声器系统、英国Midas数字调音台、美国SHURE数字无线系统、德国Havery媒体矩阵等多个高端品牌荟萃，打造专业时尚国际一流的大剧院。

　　二、扩声系统介绍

　　2.1扩声系统设计理念

　　严格按照中华人民共和国公安部的相关标准规范，结合甲方的需求，使用现代化的先进设备，科学合理的配置系统，达到最高的性价比，使系统的功能和指标达到国内同级、同类文化设施的先进水平。

　　(1)技术先进性

　　作为观演建筑的两个基本功能，即观演的舒适性与视听的效果，要达到国内同级、同类文化设施的先进水平。对于扩声系统而言主要体现在音频信号的数字化传输，分配与集中控制技术，扬声器系统的高品质以及其精确控制与功率放大器等。本次设计无线话筒、调音台、功率放大器等主要设备均可通过网络使用电脑监测与控制，可简单的集中控制;系统设置了主备份数模自动切换系统，无缝切换保证系统不中断;主系统采用数字音频传输，只经过一次转换，信号信噪比高，传输品质优良。

　　(2)设备可靠性

　　基于现场观演的实时性这个基本特点，系统的主要设备应从音箱功放系统、控制设备、信号传输系统以及周边设备均选用性能可靠、配置合理、品质卓越的专业设备。本次选择了世界一流高端品牌 TWAUDiO 扬声器系统和功放系统，世界顶级品牌 MIDAS 专业现场扩声调音台。产品技术先进、性能优良、质量稳定可靠。

　　(3)系统扩展性

　　根据不同演出的艺术个性化需求，在总控调音位及台口两侧，预留了充足的电源及信号接口，满足日后社会化经营的需要。

　　(4)系统通用性

　　参考国内剧院，各演出团体对剧院各专业设备系统使用的规范与标准。剧院内部的通用性，提高剧院内的设备利用率，降低操作管理的难度;国内外表演艺术领域的通用性。剧院使用的主要设备如话筒、调音台、功放、扬声器系统等均优选国际上艺术家认同度较高的品牌和系列，这将十分有助于提高剧院的国内外知名度，以及剧院设备的使用率。

　　2.2方案设计特点

　　全数字化系统——选用的无线话筒可通过网络进行检测控制，进行无线电检测与协调规划，最大限度避免无线系统断频串频等现象。选用数字调音台为40bit 96kHz的顶级音质数字调音台，同时内置多种数字声音处理模块，如压缩、门限、效果器、均衡器等。选用的数字功放可通过网络进行远程监测与设置，可观察到连接放大器的温度，电平，阻抗等。

　　数模冗余备份——系统设计为真正的数字/模拟冗余备份系统。最大限度地利用了设备本身的能力，主数字调音台与备份数字调音台分别采用数字/模拟传输音频信号，通过功率放大器强大的自动识别和切换数字/模拟输入功能，完成整个音频系统的搭建。

　　2.3设计依据

　　根据剧院的基本使用功能和定位，并参照最新的国家相关的标准和规范：

　　GB 28049-2011 《厅堂、体育场馆扩声系统设计规范》

　　JGJ 57-2000/J 67-2001《剧场建筑设计规范》

　　GB/T 4959-2011《厅堂扩声特性测量方法》

　　GB/T 50076-2013《室内混响时间测量规范》

　　JGJ 16-2008 《民用建筑电气设计规范》

　　GB/T 14476-1993《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》

　　GB/T 14197-2012《音频、视频和视听系统互连的优选配接值》

　　GB 50016-2006《建筑设计防火规范》

　　GB/T 50314-2006《智能建筑设计标准》

　　GB 50311-2007《综合布线系统工程设计规范》

　　GB 50312-2007《综合布线系统工程验收规范》

　　GB 50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》

　　GB 50169-2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

　　及其它国家现行的施工、验收规范、关于电器设备使用的其他有关标准

　　2.4设计指标

　　为了使设计的目标具有“可度量性”，在设计过程中提出较为具体的指标是设备选型与电声计算的一个主要参考依据。本次设计扩声系统声学特性指标以GBT 28049-2011 《厅堂、体育场馆扩声系统设计规范》中文艺演出类扩声系统声学特性指标一级标准。

　　(GBT 28049-2011)文艺演出类扩声系统声学特性指标一级标准

　　文艺演出类扩声系统一级传输频率特性范围

　　2.5扩声系统组成

　　2.5.1扬声器系统布置原则

　　保证利用扬声器的指向特性来覆盖观众席，所有听众接收到均匀的声能;

　　扬声器的安装位置应避免声反馈和产生回声干扰以提高传声增益和克服声缺陷;

　　扩声应该得到自然的效果(保持声像一致性);

　　舞台返送监听扬声器应满足演员真实而灵活的监听需要;

　　扬声器的位置在建筑上是合理的，重量应符合吊挂点承载的要求;

　　2.5.2扬声器布局主要技术特点

　　对观众席座位的直达声有良好覆盖;

　　来自扬声器的直达声和自然声源的声像基本一致;

　　不易产生由声反馈引起的啸叫，有利于提高传声增益;

　　直达声强、声场均匀、空间方向感好，语言清晰度高;

　　扬声器系统之间干扰少，音质优良。

　　2.5.3剧场扬声器布局

　　主扩声系统使用左中右(LCR)声像定位的扩声方式。左右声道各使用6只线性阵列全频扬声器TWAUDiO VERA 10，VERA 10的特点是体积小，重量小，能量大。线性阵列全频扬声器的声压衰减是距离增加一倍，声压衰减3dB，线性阵列扬声器声音干涉小，水平覆盖角度宽，垂直覆盖角度可调。左右声道扬声器分别隐藏安装于声桥左右两侧，覆盖全部观众区。

　　TWAUDiO VERA 10

　　中央声道使用4只双12寸点声源全频扬声器TWAUDiO T24N，T24N箱体紧凑而强大，提供卓越的低频和中低频、动态高和原始的清晰度，重量只有33KG，最大声压级143dB，是一款创新的现代经典，顶级的点声源阵列系统。中央声道扬声器隐藏安装在舞台上方声桥中央位置，独立覆盖全场观众区。左右声道主要以重放音乐为主，中央声道主要为重放人声。

　　TWAUDiO T24N 剧场中央声道安装方式

　　为改善前排观众席音响效果，在舞台口左右位置各使用2只TWAUDiO M12全频扬声器，用作拉声像全频扬声器，使前排观众的声像下移，同时达到补声的作用，使声场更加均匀。TWAUDiO M12是一款多功能箱体结构，适用于任何场合使用。

 TWAUDiO M12

　　为改善前排观众席音响效果，在舞台台唇位置使用10只全频扬声器作为台唇补声，在乐池台口位置使用4只全频扬声器作为乐池补声，使前排观众可以听到清晰的直达声，起到补声的作用，使声场更加均匀。台唇和乐池均使用了TWAUDiO C5，C5是一款最紧凑、高性能、安装方便的同轴扬声器，尺寸为240mm(H)×160mm(W)，隐藏安装美观大气。

　　TWAUDiO C5

　　为了丰富音乐中低频的成分，带来震撼感，主扩声系统分别使用了左右各2只双15寸高性能的次低频扬声器TWAUDiO B30，以及左右各1只双21寸超低频扬声器TWAUDiO BSX。B30频率带宽为35-200Hz，主要负责跟主扩左右线性阵列全频的低音衔接部分，补充全频扬声器远投时低频的不足，增强超低频的力度和弹性速度。BSX超低频频率带宽为27-120Hz，最大声压级142dB，为演出音乐提供绝对的下潜能量和震撼力。

　　TWAUDiO B30

　　TWAUDiO BSX

　　为了配合不同的演出需要，给舞台表演区提供良好的声场与效果，舞台返送系统采用8只全频扬声器。固定安装4只TWAUDiO M12，覆盖舞台;另配置4只TWAUDiO C15专业同轴流动返送扬声器，以满足演出人员的监听要求。此外在舞台的台上布置了4个音箱接口盒，方便流动使用。

　　TWAUDiO M12 TWAUDiO C15

　　在剧场一楼池座和二楼楼座以及天花一共使用了24只TWAUDiO M8全频扬声器，用作环绕效果声，以满足各类型演出特效音效，让观众身临其境。

TWAUDiO M8

　　主扩声扬声器布置图

　　2.5.4功率放大器

　　本次选用的功率放大器为数字双通道功率放大器，与扬声器为同一品牌。同品牌的功率放大器有原厂的设定的参数设置，能更好的发挥扬声器的效能和保护扬声器。除此之外，还有远程监控接口，可实现对功放进行远程监测和控制;可监视功放的工作状态，包括功放的负载情况、输入状态、动态余量、发热情况、输出功率状态等;可控制功放输出哑音;具有参数实时保存及快速调用功能。通过联网的监控，可在音控室就观测到功率放大器所有的情况和设置，彻底省去以往专门监控的人力和财力，节约了成本。

　　功率放大器内置数字信号处理器(DSP);每通道具有独立的EQ、延时、滤波;具有数字AES/EBU、模拟XLR输入接口;可在功放内部进行数字AES/EBU音频和模拟音频的切换和备份。

　　数字音频和模拟音频的切换和备份

　　软件控制界面

　　2.5.5调音台系统

　　调音台是整个系统的控制核心，音质、功能、可靠性的好坏对整个系统有着举足轻重的影响，而操作的灵活性则可直接影响到音响师的发挥。本系统配置一台数字现场扩声调音台，釆用数字传输控制一体化调音台，简化传输的复杂连接，所有控制参数可由调音台控制，所有组件均具备自动倒换的主备电源。同时配置了一台数字备份调音台，作为备份应急使用。

　　主数字调音台选用世界上顶级的品牌MIDAS的数字调音台PRO 2, 始创于1970年代的MIDAS，从一开始就为力求完美的专业音频用户设计和生产调音台。专业、高标准，是MIDAS的一直以来秉承的设计宗旨，对业界来说，MIDAS 是「创新」和「完美机械」的同义词。MIDAS的设计师以配合实况表演为基础，从而设计了功能超卓，同时又易于使用的调音台，使MIDAS成为许多专业表演者的信心之选，主导了近十年的调音台市场。PRO2 是MIDAS数字调音台系统成员之一，他秉承了MIDAS 最顶级的数字调音台XL8 和PRO系列的所有优点，对大多数使用过MIDAS数字调音台音响师而言，PRO2数字调音台控制界面更加模拟化，同时PRO2的处理能力强大，高性能的技术性价比。

　　主数字调音台包含有64路全处理输入通道;27个输出母线;40bit浮点信号处理，96kHz的采样率和8个VCA编组和6个POP编组;内置了6个效果器机架共17种不同的效果器;28通道业内顶级的KLARK TEKNIK DN370 31段GEQ图示均衡。顶级的功能和音质能满足桃花水母剧院的所有表演功能，为调音台创造一个完美的控制环境。

　　MIDAS PRO2

　　备份数字调音台同样采用统一个品牌，来之MIDAS的最新之作，M32数字调音台。32路输入通道，16个AUX输出，6个矩阵编组，LCR主输出，内置USB 32×32多通道声卡。输入输出保证备份系统能满足系统大型演出时控制的要求。40bit浮点信号处理，48kHz的采样率，192kHz的数模/模数转换。保证了整个备份系统的音色与主调音台系统完全一致。另外调音台还内置了8个立体声效果器机架，完全能满足大型演出时的使用。同时可以实现多轨录音，以满足不同的节目需求。

　　MIDAS M32

　　2.5.6音源重放系统

　　本次系统重放设备采用的两台广播级CD播放机，一台固态播放机, 一台360 DR600硬盘录播机。

　　硬盘录播机

　　2.5.7数字无线系统

　　本次选用的无线话筒为全数字无线话筒，为行内顶级的数字无线话筒。这套话筒可通过网络监控所有接收器的天线、电池用量、频谱等信息，还可以对整个剧场的射频环境进行规划和协调。

　　数字无线话筒

　　软件控制界面

　　2.5.8主备份(数字/模拟备份)系统

　　随着科技技术的发展，现对大型演出、剧场扩声系统的稳定性、安全性要求越来越高，扩声系统中的备份是必不可少的。

　　整个系统中另外配置了8路无源话筒分配器8台，通过这些分配器，将舞台上拾取的话筒信号，无线话筒的信号和音源的信号无损失地一分为二，这些信号同时发送到了主调音台和备份调音台。主调音台的信号通过调音台-舞台基站-数字输出的全数字的处理;备份调音台通过调音台内部处理后模拟输出;同时将数字信号和模拟信号发送到功率放大器。利用功率放大器的数字/模拟可切换功能，进行数字与模拟的系统切换。数字系统全过程只有一次的A/D和D/A转换，保证了系统的音色与延迟。

　　主备分系统连接图

　　此次由TWAUDiO携手MIDAS等国际知名品牌联袂打造的扩声系统解决方案，在河源桃花水母大剧院成功运用，为桃花水母大剧院的正常运行提供了充分保障，满足了其对于音质、使用频率和覆盖范围等各方面需求，也让听众得到优质的听觉享受。