成都高新体育馆扩声系统设计说明

　　第一章项目概述

　　第一节项目建筑基本情况

　　成都高新区体育中心位于成都高新区中和片区，与陆肖TOD项目相邻，总建筑面积达20.16万平方米。其主体建筑多功能体育馆为大型甲级体育馆，规模为12376座;其中固定看台9616座，活动看台2760座。可满足篮球、排球、手球、冰球等比赛要求。建成后，将成为四川省内最大的体育馆，也是西南地区第二座达到举行NBA季前赛标准的体育馆。第31届世界大学生运动会期间，多功能体育馆将作为大运会乒乓球赛事场馆，为市民提供精彩观赛体验。

　　第二节 主要使用功能分析

　　落成后功能定位：

　　* 量身打造的高端比赛场所：落成后的高新体育馆将承办第31届世界大学生夏季运动会乒乓球比赛，同时在未来也将承办其他国内外高级别赛事，因此对场馆扩声系统和其他配到设施的设计要求需达到国际一流专业体育馆标准;

　　* 城市地标功能：篮球馆比赛场地还可根据需求完成24小时制冰成为冰场，也可根据需求转换为演唱会、文艺演出等活动场地，同时满足文艺表演、会议会展等需求，带动城市品质同步提升;

　　从以上功能定位可以看出，落成后的成都高新体育馆可以用四个词来形容：巨大、专业、高端。它们都会对我们后续的音频扩声系统设计带来重要影响，因此，我们的设计过程也同样重点关注了这三个词语。

　　第三节 扩声系统设计主要技术难点

　　* 考虑到高新体育馆将承办世界大学生运动会，大型赛事活动的政治意义浓重，对扩声系统安全要求很高，一旦出现故障会带来远高于技术层面的压力和后果。

　　* 长混响或声衰变时间以及高底噪等相对不够确定的建筑声学指标对场内整体语言清晰度及可懂度的影响是巨大的。扩声系统在设计时，需要考虑最大限度地保证赛时播报信号在场内清晰可懂。

　　* 高新体育馆可容纳观众人数达1.2万人以上，听音区域巨大，长距离投射及比赛时的高本底噪声等原因使得系统对最终声压级和均匀度方面的要求很高。

　　* 高新体育馆场馆容积巨大，扬声器安装位置非常高，采用常规的设备布局方式，可能会使扬声器线缆传输距离过长。扬声器线缆长度与信号衰减量成正比关系，其对扩声系统整体声压级和还音质量的影响很大。如何克服这一问题，对扩声系统的设计提出了比较严苛的要求。

　　* 考虑到高新体育馆未来除了承办各项高级别体育赛事，还可能根据需求承接各类演唱会、文艺演出、会议会展等活动，因此扩声系统在设计时对音质的定位不能仅满足于“赛时语言信号播报”的功能，需要考虑“文体兼顾”的需求，满足各类文艺演出活动对音质的需求。

　　* 扩声系统的设备分布在体育馆各个位置，设备使用维护以及故障判断都很不容易实现。例如，扬声器设备吊装在体育馆顶棚马道下方，距离观众席非常远，设备是否损坏，工作状态的判断需要工作人员一致一只的人工听辨，难度大，准确性底;远端设备电源的控制，需要采用人为形式实现开启闭合，费时费力，且不易实时监管控制。扩声系统在设计时，需要考虑日后运维的便利度。

　　* 需要慎重考虑与其他系统(大屏、升旗、转播OB以及消防广播等)的关联，并解决好由此大概率引入的噪声、系统安全等问题。

　　* 音响系统通常耗电量大，但往往被设计人员所忽视。这其中，功放的耗电量占了整个系统85%以上。在能源极为紧缺的今天，扩声系统在设计时也应积极考虑如何从自身的角度帮助场馆绿色低碳的可持续运营，不能置身事外。

　　第二章音频扩声系统总体设计原则与具体思路

　　第一节：总体设计原则

　　* 高可靠性和高稳定性为首的原则

　　本体育馆需要满足众多高端国际专业体育比赛的应用，届时众多国家或组织的领导人将莅临现场观赛或讲话，因此，系统的可靠性和稳定性是本设计的核心基础。一方面，系统架构充分考虑各种应用场景下的主备切换，保证无单一故障节点，同时在系统各个环节上，均选用国际著名产品，它已经过了众多类似的项目的长期实践检验，具备高可靠性和高稳定性，方便耐用。系统先进性和经济实用性的有机平衡。

　　本体育馆地标意义浓重，必须保证足够的先进性以彰显行业标志性，并引领行业的发展方向，但同时，本体育馆也将面临真正的市场化运营压力，因此，为使整个体育馆在后期运营中获得最佳的投入产出比，本设计将在系统先进性和经济实用性方面进行有机平衡。在以更好地满足最终使用需求这个大目标的引导下，系统将合理配置，需要重点关注的环节(如系统安全可靠性、大声压级和高清晰度等方面)重点配置，而在其他环节则以稳定性和实用性为主，在优良性能的基础上，充分兼顾了经济性和总体造价。

　　* 声学设计优良准确且可预期

　　鉴于本体育馆建筑结构较为复杂，且声学条件尚不明确，本次设计充分考虑了建筑结构对声场的影响，运用多个先进的声学分析工具，对各个声场进行分析、推敲，并互相验证。合理安排扬声器，避免场内出现回声、颤声以及声聚焦等现象，保证足够的声压级、均匀度和语言清晰度要求，在满足赛事扩声主要目标的同时，尽可能再现优美的音质，从而为大型演出等其他使用功能提供相对较好的基础条件。

　　* 保证良好的系统易操作性

　　结合计算机及软件控制技术的发展，针对性地打造专用控制系统，该系统具备高智能化的联动控制，可为操作人员以及管理用户提供专业的性能和便捷的操作。系统具有良好的、人性化的、快捷简易的用户界面和管理接口，采用诸如菜单、按钮等直观的操作手段，掩盖传统软硬件使用操作的复杂性。

　　* 系统的易维护性

　　一方面，主要设备均采用世界顶级品牌厂商的主流产品，相关设备均有良好的售后服务，相关的易耗品厂家均有常规供应渠道。另一方面上述专用控制界面的引入，将为系统提供全链路信号及主要系统设备工作状态监视、检测，自动故障报警，信号自动补偿等众多智能化的功能，可以大大提升系统的易维护性。

　　* 系统的可扩展性和兼容性

　　系统产品都具备完备的数据及控制接口，为其他形式的控制或信号输入输出预留充分的扩展空间，可根据要求方便升级。

　　* 系统的环保节能性能

　　如此庞大的场所和系统，能量消耗巨大，因此，节能环保也是我们需要考虑的原则。本设计采用国际领先的数字音频设备、高性能扬声器和数字音频功率放大器，设备性能优良，效率高，节能省电，可以有效降低使用成本。

　　第二节：主要设计思路

　　成都高新体育馆未来主要用于承办第31届世界大学生夏季运动会乒乓球比赛使用，并将在未来承接更多的国际级赛事活动。同时，作为成都的地标性体育馆，应具备承接大型商业演唱会，以及承办各类会议会展活动的能力。其中体育赛事等活动中扩声系统以语言还音为主，伴音乐播放功能(奏国歌、队歌，赛前广告，中场互动节目等)，对扩声系统而言，语言清晰度和可懂度是需要重点考虑的指标参数。在封闭的长混响空间的体育馆中如何将扩声系统还原的语言信号清晰准确的覆盖到体育馆内每个听音区域，将会是扩声系统设计中的一个需要重点解决的问题。

　　同时，近年来体育馆扩声系统设计趋近于文体兼顾的使用需求，在低级别活动中如市民开放日文体活动，音乐及语言信号通过场内固定扩声系统直接进行播放，在大型文艺演出活动中，场内固定扩声系统可与主办方自带的流动演出扩声系统相勾连，作为其原厂观众席补声扬声器使用。因此，对体育馆扩声系统的音质和系统可扩展性提出了很高的要求。综上所述，成都高新体育馆扩声系统的整体设计思路将坚持系统安全可靠为重点，其次为系统的先进性、灵活性及适用性，构成稳定、实用、适用的扩声系统。系统内设备选型建议定位进口高档品牌。具体的主要设计思路罗列如下：

　　* 采用数字全链路实时备份的系统结构，系统全链路内没有明显的单一故障点，确保系统稳定可靠，充分满足重大场合对系统安全性的要求。 * 从信号端到扩声播出段采用全数字信号传输，有效降低传输衰减，提高抗干扰能力，从而确保声音质量。 * 扬声器以外的扩声设备采用分散式布局，功放设备在马道工作平台上设置扩声机柜，以缩短功率放大器与扬声器之间的距离，降低功率信号传输衰减。 * 场地内多接口布局，本场流动系统或外部其他系统可以多种信号格式与主系统勾连，充分考虑到专业体育展示的需要，并能够满足大型专业文艺演出的部分设备复用等其他功能需求，提高系统灵活性以及本体育馆的投入产出比。

　　第三节：本设计方案的主要技术特点和优势

　　基于上述设计原则和思路，并紧紧围绕本设计说明第一章节所罗列的技术难点，我们展开了此次系统设计工作，并将本方案的主要技术特点和优势总结如下：

　　* 本音频设计方案采用全数字结构，整个系统一次A/D及D/A转换，从而提供了极低的系统延时，并有效提高信号抗干扰能力，确保信号传输质量。 * 主备双链路，主备系统均采用了目前非常成熟且极具兼容性的Dante信号格式，拥有网络传输的强大的灵活性和拓展性。主备信号可以迅速的实现故障检测和主备系统的自动切换，同时可兼容手动切换功能。整个系统链路确保无单一故障节点，极大地保证了系统安全性。 * 主备系统均选用同品牌同型号的数字调音台，确保声音品质的一致性，同时因为操作界面完全相同，因此可使工作人员在系统切换时能够迅速接手操作，提高了系统的易用性。 * 集中式扬声器布局，降低多组别扬声器之间的声干涉现象;扬声器具有充分的声压级裕量及良好的指向性技术，进一步保证语言清晰度。 * 功放内置DSP及扬声器分组布局，使得每组扬声器均可独立调整，同时配合场地内灵活的多格式输入输出接口，能够使得本固定安装系统有较好的能力与大型流动演出系统进行融合，提供了文体兼顾的功能。 * 大声压级KF810线阵列扬声器为三分频设计，音质良好，可调性更强。同时采用“同轴阵列叠加技术(CSA)”、“声源对称技术”、“低频相位对齐技术”等专利，进一步提升了扬声器的指向控制能力，水平控制能力可达到惊人的300Hz，从而增加扬声器的指向精度，在系统中，有效减少了容易对语言清晰度造成较大影响的中低频段的不可控性，大大提高了场内扩声语言清晰度。 * KF810扬声器具备110度的宽泛且均匀的水平指向，能够尽可能减少本场地在水平方向的组数以及组与组之间的重叠区域，这将进一步降低不同组别间的干涉问题，尤其是容易被人耳觉察的500Hz以下的干涉，这将进一步提升扩声听感和语言清晰度。 * 通过ArmoníaPlus System Manager™软件实现对Powersoft功率放大器系统完全的远程控制和监控功能。可以实时进行通道负载阻抗测量和通道输出功率测量，以实现对扬声器工作状态的监控。 * Powersoft专利的SRM(智能轨道管理)技术可最大化提高系统效能，使其在任何负载和使用条件下都能极大降低功耗。辅助的高效能电源保证系统在任何操作条件下都保持响应度，这样即便在待机和深度睡眠模式都能执行系统检查和监控。 * 系统中最为耗能的功率放大环节中，Powersoft独有的绿色音频能源(Green Audio Power)专利技术可以根据所放大信号的动态范围对功率放大器的运行轨道电压进行实时动态调整，极大的提高了效率，日积月累，可以为体量庞大的体育馆在节能环保方面做出突出贡献。

　　第三章系统设计依据、设计目标和设计方法

　　第一节：设计依据

　　成都高新体育馆扩声系统的设计依据主要包括但不限于如下：

　　1.本体育馆的主要功能定位

　　2.其他业主需求

　　* 业主及招标方提供的相关设计图纸 * 本项目招标文件中的其他相关要求

　　3.专业规范及标准

　　* 《体育建筑设计规范》JGJ 31-2003; * 《体育馆声学设计及测量规程》JGJ/T 131-2000; * 《厅堂、体育馆馆扩声系统设计规范》GB/T 28049-2011; * 《声系统设备 第16部分：通过语音传输指数客观变价语言可懂度》GB/T 12060.16-2017; * 其他现行的国家及行业相关标准、规范。

　　4.建声基础条件

　　任何电声系统的设计是以本建筑的建声特性为基础的，建筑声学与电声学之间在许多方面有着密切的联系，建声与电声设计的密切配合才能保证听众席的优良音质，两者不可脱节，否则将严重影响最终的扩声效果。

　　成都高新体育馆的建声设计建议参照《体育建筑设计规范》JGJ 31-2003以及《体育馆声学设计及测量规程》JGJ/T 131-2000的要求进行。

　　第二节：设计目标

　　1.客观性能指标

　　本次设计依据上述基础展开，并将音频扩声系统的设计声学特性指标确定为《体育馆声学设计及测量规程》GBT28049-2011中的体育馆扩声特性指标一级标准，其主要听音区域(观众席及场内)扩声系统所需满足的指标要求具体如下：

体育馆扩声系统声学特性指标

　　2.主观评价指标

　　除上述客观性能指标外，鉴于声音听觉感知具有非常强烈的主观特性，因此，我们还设定了一些主观评价感知的指标，用于在系统安装调试完成后评价最终的扩声听感，具体主要如下：

　　* 足够的响度，可以保证常规赛事状况下所有听音区能够听见扩声系统的内容。 * 语言清晰、播出内容辨识率高。 * 声场覆盖精准，声音分布均匀。 * 清晰明亮、有一定的丰满度，音质良好、听感优美。 * 听觉上无其他明显的声学缺陷。

　　第四章音频扩声系统设计方案介绍

　　第一节：子系统构成及主要系统功能

　　1.子系统构成

　　依据相关功能设计要求，并结合实际建筑结构，成都高新体育馆音频扩声系统主要有如下若干子系统构成：

　　* 扬声器子系统(含功率放大器部分); * 系统架构及音频传输网络子系统; * 调音主控子系统; * 信号源子系统及其他(含接口箱设计局布局);

　　2.系统主要使用功能

　　高新区多功能体育馆扩声系统是为现场观众服务的，应该最大限度地准确地体现出语言的清晰度和舒适度、为现场观众带来足够的临场感。因此，扩声系统是一个为语言扩声及现场氛围服务的高品质声音重放展示平台。对扩声系统而言，应该摆脱传统的“工程”设计理念，提升到“工程艺术”相结合的层次，一切的工程都为现场服务，尽量较全面地满足现场氛围的需要。

　　* 专业体育比赛或其他可行赛事的赛时扩声 * 体育馆内办的商业演出在一定程度上的扩声系统复用 * 体育展示音频系统接入及扩声 * 与升旗、背景广播、电视转播等其他系统的音频联动应用 等等。

　　3.系统的稳定性

　　扩声系统是个“声音闭环系统”存在声反馈问题，扩声系统在临界状态下会给声音带来严重的失真(声染色)，因而扩声系统要有充分的稳定性，这是保证扩声系统声音质量的一个重要因素。传声增益指标的保障可由扬声器的选型与布局，以及优良的指向特性、传声器的合理选型与布置和体育馆内主席台、看台碗的建筑声学处理等综合手段予以保证。

　　4.声学缺陷及系统噪声

　　对于扩声系统总噪声级的保障，在设备选型时采用数字处理设备，并对信噪比进行严格控制。对系统布线、接插件焊接质量及系统接地系统等进行严格的工艺控制。

　　5.安全保障

　　所有设备和电气控制器材、装置全都满足相应的国际安全标准和操作规程，具有故障自动保护的功能，以保证器材和电气控制系统对人身是安全的。所有电线、电缆为耐火型、阻燃型或低烟幕型的，减少事故的发生。或避免发生事故时有害烟幕对人员的伤害。

　　设备零部件之间的连接、设备与基础墙壁及其它土建构件的连接，均采用标准紧固件。紧固件的尺寸能满足符合与结构的需要，结构设计上避免紧固件承受偏心载荷。

　　6.技术环保思想

　　音响系统是一个比较耗电的系统，但是通过技术手段的提高，可以减少音响系统的耗电量。在以往的系统设计中，往往被设计员所忽视。音响系统实质是“声能——电能——声能”的转换过程，而在整个音响系统中，功放音箱的耗电量占了整个系统85%以上，因此在满足各个指标的情况下，选用节能降耗功放和音箱，可以达到环保的目的，并且增加了系统的安全性。这在一个文明的现代化体育馆中，显得尤为重要，并将成为一个趋势。

　　同时，体育馆地处城市中心区，场内各类活动声音需确保对场外公共环境不造成严重的声污染。对噪声的控制欲达到国家相关标准，需从建筑结构、吸声设计等方面多方考虑。扩声系统则应保证准确的投射与覆盖，减少场内声反射强度，从而对体育馆外声环境进行保护。

　　第二节：系统要点

　　1.相关机房与操作位置

　　多功能体育馆主扩声系统内设计使用的设备机房包括：1个主控机房，设置于场内中高层视线良好的位置，便于音响系统操作人员现场操作与控制，同时主控机房与场内相连的墙面应设置可打开的观察窗;在马道平台配置1个远端功放平台，用于放置功放机柜，便于最大限度的缩短功率放大器与扬声器之间的线缆传输距离，从而有效的提升系统音质。

　　2.场内接口盒设置

　　扩声系统在体育馆场芯四周及运动员入场通道等位置设置了一批音频信号接口，接口内包含模拟音频输入输出接口，以及场内流动扬声器设备接口。同时在体育馆内各个功能用房(如消防控制室、转播机房等)均预留网络音频路由线路，用于接入其他系统信号或与其他系统勾连。

　　3.系统易用性设计

　　考虑到扩声系统内设备分布位置较为广泛，尤其绝大多数功率放大器设备被安置在马道层功放平台上，设备的电源开闭如果采用逐个设备手动开关的方式，每次开关功放都要上到马道层进行控制，那么在赛事和其他各类文体活动密集的时间，频繁的系统使用，电源开关将成为现场运维人员的“噩梦”。因此在系统设计过程中，在马道平台设计了智能配电系统1套，可通过IP的方式对配电箱内每一个路空开进行远程的开关操作，也可设置自动一键的时序开启或时序关闭，大大减少扩声系统使用的工作难度。

　　同时，扬声器设备吊装在马道下方，距离观众席较远，某一只扬声器设备如果出现故障，很难进行判断。通过ArmoníaPlus System Manager™软件实现对Powersoft功率放大器系统完全的远程控制和监控功能。可以实时进行通道负载阻抗测量和通道输出功率测量，并且在设备信号出现异常的情况下，第一时间进行报警，让工作人员可以在控制室内足不出户的实现对扬声器工作状态的监控，提高系统运维效率。

　　第三节：扩声系统设计说明

　　1.扬声器子系统

　　1.1扬声器系统布局

　　成都高新体育馆主扩声采用线阵列扬声器。线阵列具有垂直指向性易于控制的优点，可提高直达声与混响声的声能比，进而提高语言清晰度。适用于对语言清晰度指标要求很高的体育馆。

　　根据场地情况，扬声器系统采用集中式布置方案，抖屏上方明吊安装。在体育馆内，集中式的扬声器布局有如下优点：

　　在主席台讲话时，观众的声像一致感相对较好。

　　接近于点声源发声，声音达到听音区位置的时间基本一致，易于控制、调整。

　　扬声器组与功放平台的距离相极短，线路所造成的损耗较小。

　　相对于分布式布局，集中式布局的扬声器设备距离观众席较远，直达声成分相对较小，因此对扬声器设备的投射能力要求较高，所需声功率较大的需求，如若扬声器设备的覆盖控制能力不够精准，则声音容易外泻，造成声污染。因此对于扬声器设备的选型提出了较为严格的要求。

　　扬声器数量相对较少，相对于分散式，具有较好的性价比。

　　具体扬声器设备的布置方案如下：

　　观众席全频扩声系统共布置6组扬声器组，每组14只EAWKF810P双10寸全频垂直线阵列扬声器，共84只，吊装与抖屏上方内圈马道，分别向四周均匀投射声音信号;

　　考虑到赛时效果音乐及节间休息时啦啦队表演等使用需求，以及未来承接更多非体育类的文艺演出活动等“文体兼顾”需求，扩声系统内配置了4组超低频扬声器，选用EAWSB1001双18寸超低频扬声器，分别朝向观众席四个方向，均匀的对场内低频能量进行补充。

　　场芯区域扩声系统共布置4组扬声器组，每组配置1只EAWMK5364i单15寸全频点声源扬声器。通过调整相位延时关系，使场芯区域的扩声覆盖与观众席区域的观众覆盖衔接更为顺滑，减少干涉，提升前排观众席音质。

　　系统配置4只EAWVFM129i Black单12寸返送音箱，通过流动的方式接入综合插座箱内的音箱插座，服务于主席台VIP区域和场内其他需要流动返送的区域。

　　由于体育馆观众席结构的关系，马道距观众席各个位置的投射距离是并不相同的，根据成都高新体育馆现场情况，马道距顶层最远，距离地层看台最近，因此线阵列扬声器组在覆盖观众席时既要考虑整体观众席覆盖角度是否可达到，同时要考虑扬声器在投射到距离不等的听音面时对扬声器“J值”的调整。线阵列扬声器通过音箱与音箱之间的耦合来形成柱面波进行投射，从而降低声音投射过程中因为距离增加而造成的声压级衰减。那么在投射距离较远的地方可减小扬声器之间角度，形成较强耦合能量;反之在投射距离相对较近的地方可适当增大扬声器之间角度，从而使线阵列扬声器组在覆盖投射距离不等的听音面时形成较为均匀的垂直声场覆盖。

　　1.2扬声器设备选型

　　扬声器的选型与布局是整个扩声系统设计的重要一环，因为声学特性指标中的几项重要指标和最终的音质效果都直接与此有关。

　　为满足语言扩声时清晰度，同时又满足音乐扩声丰满度的音质要求，除充分利用扬声器的指向性对观众席直达声有良好覆盖外，观众席(特别是后区)得到的直达声能与混响声能比值(声学比)要有一合适的比值和余量。设计时考虑到观众厅的体积较大，实际建成之后有可能混响时间较长(或非满场情况下)。

　　在扬声器的使用上选用高Q值(指向性因子)并且在水平、垂直两个方向都具有恒定指向特性扬声器。由于混响声能有利于提高声场均匀度和音乐的丰满度等积极因素，但过大会降低清晰度。混响半径公式：

Dc = 0.141×

，式中：

　　Dc：混响半径

　　Q：扬声器的指向性因数

　　由公式可以看出，增大扬声器Q值(指向性因子)，Dc也相应增大，由此直达声声能覆盖距离也得到了增大，远离主扬声器组的观众席才可以获得较高的语言清晰度。只有这样才能加强混响声中有效部分的声能覆盖，增大50ms以前的声能密度、提高有效混响时间的声能量(有效声能)、减弱声反馈、提高清晰度，才能保证扬声器指向覆盖范围内对任何角度的听众都能传送清晰的声音。

　　由于本扩声系统按照语言和音乐使用考虑，在扬声器选型上除指标参数达到要求外，对扬声器的音色要求更应该重视。在文艺演出中，有时扬声器的音色更为重要。这也充分体现了在以多功能为使用目的厅堂中《主观音质评价标准》的要求，这在以往的相关工程中往往被忽略。

　　因体育馆空间过大，为减缓因线路过长导致的音频信号能量衰减严重这一情况，设计方案中所有的线阵列音箱产品均采用高阻抗多分频产品，功率放大器端连接扬声器应减少扬声器设备并联，同时根据传输距离选择截面积更大的扬声器线缆进行远距离传输。

　　EAW扬声器特点

　　系统内选择美国EAW的全天候全频无源线阵列扬声器产品作为主扩声扬声器。该品牌扬声器具有音色纯正、语言清晰、高音明亮透彻、低音深厚有力、保真度高、效率高、声音层次好等特点。EAW品牌在1978年由Ken Berger和Kenton Forsythe在美国创立，总部位于美国麻省的Whitinsville市。EAW 本着“声音是科学，也是艺术”的理念设计扬声器系统。生产了很多经典的扬声器产品。在很多世界知名的场所当中，小到一个会议室，大到上万人的体育馆，都可以看到EAW音箱的身影。

　　EAW品牌的线阵列扬声器通过其特有的核心专利技术，使扬声器设备在获得极高的电声转换性能的情况下，同时保持极佳的声音质感和解析度，结合优越的全天候防护性能，非常适合使用在特大型体育馆中固定安装使用。

　　EAW品牌扬声器具有以下几个核心专利技术： n声源对称技术：通常扬声器基本采用分频式结构设计，高音号角和低频单元之间，在分频点处相当于两个相干声源源，从而产生了一系列的问题，由于相干声源同频段所产生的干涉现象，虽然可以通过斜率很大的滤波器减小相干范围，但同时会对相位产生更大影响，从而制造更多问题。

　　而声源对称的音箱设计，由于各频段音箱处于同一轴线，仅需调整不同频段延时就可以达到很好的融合效果。

　　采用源对称的设计，即减小了不同频段之间到达的差值，同时还解决了在分频点上相干声源的问题。在很大程度上提高了声音的品质。

　　n同轴阵列叠加技术(CSA)：在紧凑的扬声器箱体中，高频号角往往与中频单元的安装位置完全冲突。高频的波阵面需要号角进行控制，中频单元被藏在号角后又无法正常工作。使中频信号可以穿过号角，需要在号角表面开孔。“CSA同轴叠加阵列技术”在保证35%的穿孔率的同时，通过特殊的菱形开孔设计，最大限度的保证高频波阵面在通过穿孔表面的时候不受开孔的影响。

　　通过“同轴叠加阵列技术”，可以扬声器在不影响高频波阵面的情况下，无缝连接中频单元释放的音频能量，让听感更自然，频率分布更均匀。

　　n低频相位对齐技术：通常来说号筒的大小(直径)直接影响低频指向控制的下限频率，越大的号筒，低频可控下限越低。以100Hz为例，根据波长计算公式：

　　λ=v/f

　　λ：波长

　　v：声速

　　f：频率

100Hz的波长约为3.44米想要在100Hz出现指向性，号筒的尺寸需要在波长的一半以上。约为1.72米左右。然而由于物理原因，我们的号筒不能做到无限大，如果想控制100Hz低频，使用单独的单元，这个号筒将使得音箱变得非常庞大。

　　n同相波导技术：同相波导三面两镜锥体导向结构，是一款EAW设计研发的、正在申请美国专利的新技术，是声学研究领域的新发展。创新的波导能均衡从换能器到开孔的路径长度，获得从本质上控制垂直和水平模式的同相输出。这种技术允许阵列中的所有扬声器都能结合到单相对齐的音源。

　　这种技术可以为扬声器带来如下优势。

　　1、保证高频单元发声的所有位置，到达出声面的时间都一样;

　　2、波导技术如果内部管结构不圆滑，就会造成较严重的声染色。而EAW的同相波导技术，很好的解决了这一问题;

　　3、源于波导几何的垂直覆盖控制;

　　4、属于声透镜技术的一种，这种技术就好像使用光透镜，可以把能量聚拢，实现最大增益。

其他扬声器覆盖曲线 EAW线阵扬声器覆盖曲线

　　结合以上几个EAW核心专利技术，EAW线阵列扬声器在获得更好的声音品质的同时，可以得到更加精准的扬声器覆盖。EAWKF810P的扬声器水平控制能力可达到惊人的300Hz，提升中低频信号的控制能力，从而增加扬声器的指向精度，在系统中，可以最大限度的减少组与组之间的干涉问题，从而有效的提升场内扩声语言清晰度。

　　1.3功率放大器系统

　　系统内选择的意大利PowerSoft品牌X系列功率放大器全部采用带数字处理能力(DSP)的产品。主备Dante网络音频信号同时接入功率放大器内，由功率放大器对两路信号进行选择，当主用的数字信号丢失时(主数字调音台网络故障或线路故障)，自动切换至备用模拟输入信号(备用数字调音台网络)，确保系统正常工作。同时功放支持AES/EBU音频输入，可与调音台系统的第三级链路备份直接勾连，功放内同样可进行输入信号优先级的甄别，自动进行无缝切换。

PowerSoftArmoniaPlus软件界面

　　PowerSoft品牌数字功放支持以下功能，非常适用于大型体育馆馆之中：

　　n功放输出阻抗监测，可判断扬声器工作状态，提高检修效率;

　　n功放支持远程监控功能，支持中文监控界面;

　　n内置信号DSP功能，支持系统线路检测功能;

　　n可为系统内功率放大器设置交流电源限幅器，保护设备;

　　n支持线路补偿;

PowerSoftArmoniaPlus软件界面

　　同时，传奇的Powersoft绿色音频能 源(Green Audio Power )技术提高了效率，最小化“碳足迹”和运作成本。

　　2.系统架构及音频传输网络子系统

　　2.1系统架构

　　以扩声机房为中心，采用星型音频网络连接斗屏上方的功放平台，形成主备网络音频传输连接1个分支功放机柜。扩声系统内选择全数字音频设备，调音台系统选择两台Allen&HeathdLiveC1500+CDM32数字调音台系统在控制室形成主备音频系统，通过DANTE网络音频协议与分机房的功率放大器设备相连，利用DANTE网络自有的冗余功能，形成两套各自独立的主备网络音频系统。通过功率放大器对多个输入信号进行自动甄别和切换功能，主备系统可自动进行无缝切换，保证系统安全稳定。

　　音频信号通过DANTE网络接入扩声系统，实现机房到分支功放机柜的全数字链路，“端到端”的全链路备份，并可以实时监测及控制各机房的音频设备。

　　整套系统总体架构通过DANTE网络音频方式进行信号传输，系统内典型的数字信号流程为：话筒信号、音源信号、周边系统送入信号等通过音频信号分配器后接入扩声机房内的主备数字调音台，场地内多媒体接口盒的音频信号接入临近机房，同样通过音频分配器后接入机房内的数字音频处理器，经A/D转换后进入Dante音频网络，机房与机房之间通过交换机光纤传至扩声机房主备数字调音台;经调音台混合、调整、分配后再将主备两套音频信号通过Dante网络，经由交换机之间的光纤信号传至各机房的数字功率放大器和数字音频处理器，处理器将Dante网络音频信号通过D/A转换发送至临近的场地多媒体接口盒，数字功率放大器则将音频信号馈送入附近的扬声器系统。

　　n全链路备份：无线话筒信号直接通过DANTE接入系统，模拟音源设备通过A/D转换器转换为DANTE信号后同时分配入主备两个系统，网络音频最终直接输入至带有冗余备份功能数字功放，实现整个系统的全链路备份，当链路中任何一个设备出现故障，无需手动设置即可实现主备音频信号的无缝切换。

　　n“端到端”的全数字链路：采用全Dante网络架构的音频系统，在扩声机房设置主备核心交换机，并在各机房设置主备子交换机，以扩声机房数字调音台为中心，机房与机房之间通过光纤为媒介组成互联互通的网络化数字音频系统。整个系统内全部音源信号均先通过音频分配器后接入系统，之后或直接同时接入主扩数字调音台和备份数字调音台，或通过A/D转换后直接接入Dante音频网络。

　　2.2综合布线网络

　　为进一步提高系统使用灵活性，本设计方案中，为成都高新体育馆在场芯四周及主要球员入场通道、混合采访区等位置布置了若干信号接口箱，以满足扩声、音频信号采集、转播等系统的使用功能。场内信号接口箱内包含模拟音频接口、光纤网络数据接口等。接口箱信号就近接入分置在场内各处的信号交换小间，场内模拟音源设备(如拾音话筒等)信号在信号交换小间通过网络音频转换设备进行A/D转换，将模拟音频信号转换成DANTE信号接入系统，更利于远距离传输时保持信号质量无损坏无衰减。

　　同时系统在体育馆内各个功能用房如消防控制室、转播机房、弱电机房、新闻发布厅、第四官员用房等房间均预留了网络信号传输路由，可作为DANTE或其他网络音频信号通道将各个系统的音频信号与本地扩声系统进行勾连使用;在与主控室距离较近的大屏控制室、升旗控制室等功能机房预留模拟音频链路，用于此类系统音频信号接入扩声系统。

　　2.3与其他系统/区域的信号联络

　　扩声系统与公共广播、大屏显示、电视转播、内通、紧急广播等系统及中央控制室均预留了信号线缆，以实现信号的互联。

　　3.调音主控子系统

　　扩声系统中调音台设备采用2台英国ALLEN&HEATH公司dLive系列主备调音台系统，通过DANTE协议构架整个音频传输及控制链路。

　　dLive系列是ALLEN&HEATH公司旗舰级大型数字调音台系统，是基于96kHz XCVI FPGA引擎研发的调音台，是一款集中采用了我们的新生代技术的、能够独立运行的128通道/64个可配置总线的调音台，它具有全高清触摸屏、超灵活的工作流程，也具备分屏UI、可扩展的I/O选项。完全采用金属铸造外壳，坚实耐用。

　　4.信号源子系统及其他

　　扩声系统内配置美国SHUREQXLD数字系列无线话筒4套，其中，配置4只QLXD2无线手持话筒，2只无线头戴话筒，保证现场活动使用需求可以得到满足。

　　系统内配置美国SHUREMX418会议鹅颈话筒4套，用于主席台演讲及其他赛事播报等情况使用。

　　系统内专业DVD播放器1台，多配体播放电脑1台(配置虚拟声卡)。所有音源设备通过音频分配器或话筒分配器将信号一分为二，经过跳线盘后进入主备系统，保证两套系统的实时切换与备份。