擴聲系統設計電路圖一：小型無線擴聲系統

　　電路原理：

　　本裝置實際包括發射和接收放大兩部分。發射部分電原理圖如圖1所示，它實質是一個高保真度、高靈敏度調頻無線話筒。以前我們見過許多關于調頻無線話簡制作的文章，對于傳聲器的選擇都使用的是小型電容式話簡。但這種話簡有頻帶窄、易產生反饋嘯叫的缺點。為此，選用了動圈式話簡其重放音質有明顯改善。且不易嘯叫。由于動圈話簡比電容式話簡輸出阻抗低，故而在話簡信號放大電路中采用了晶體管前置加IC放大電路，如圖］所示。話筒MIC撿拾的信號經C1耦合到V1進行前置放大和IC1功率放大后作為振蕩管V2的信號源。V2在接成常見的LC振蕩電路，其穩定的工作點由R6取得。調制后的信號由C10送到V3進行緩沖放大，以減少人體對振蕩穩定性的影響以及增大裝置的工作范圍。最后，信號經C11由天線發射出去。

　　接收部分以IC2為核心組成（如圖2）。IC2是一。塊高集成度、高靈敏度調頻接收集成電路，其所需外圍元件少，調試簡單。它的工作電壓由R13降壓后取得。接收后的信號經C26耦合至V4作前置放大及1C3功率放大后，由C31輸出至揚聲器SP。為了滿足更大場合的擴聲以及現場資料錄音的需要，特在前置放大后設了一個線路輸出插孔。此時，本裝置便可作為一-監聽器使用。接收機及放大部分的電源由IC4穩壓后供給，或由備用電池組供給，以適應不同場合的需要。

　　元件選擇與制作：

　　MIC可用一正品的愛華導管耳塞，并套上海棉罩，以防止氣流沖擊聲及灰塵地侵入。并在耳塞根部裝。上一窗簾用的夾子，可方便地配夾在上衣領口處，以便解放出雙手。MIC與機器的連接線應用較細的屏幕線（長度約為50厘米左右）。IC1為小功率功放集成塊、各腳功能見圖4。其特點是外圍元件少、低噪聲、高穩定性、高增益，基本參數為電源電壓=1.4~2.2V，輸入阻抗約8kQ，最大增益為72dB。在制作時，也可選用類似的集成塊，如BA526、LM386等等。IC2為調頻專用集成塊TDA7021T。IC3為5腳單直塑封帶散熱器的功放集成塊。引腳功能見圖3。它具有短路、過熱、電壓反接、負載電壓反沖以及地線偶然開路等保護功能，且諧波失真及交叉失真低。具體參數：Rom=10W，Vcc=14V，RL=22。IC4為9812型三端穩壓塊。L1用40.5mm的漆包線在$6mm的鉆頭上繞6匝脫胎而成：1.2用p0.35mm的細漆包線在150k0以，上的電阻上繞70匝;I.3、L4、L5是用中0.5mm漆包線在中6ttm的鉆頭上分別繞6、4、5匝而成。Kl為普逋撥動開關.K2為用于交、直流電源選擇的單刀雙擲開關。K3為帶開關電位器。揚聲器口徑應大干200cm（82、8W），并自制一簡易音箱，將所有元件和喇叭放置于內。發射天線可用50~60cn的軟導線，接收天線應用電視機拉桿天線。發射機印刷板及接收和放大部分印板分別見圖L5和圖6。

　　調試及使用：

　　發射機部分調節R5使ICI4腳電壓為1.5V，調節R6使V2工作電流為6~7mA之間，調節R9使整機工作電流為15~17mA左右。若有異常，應斷電檢查。接收部分，調節RI3使IC2@）腳電壓為2.5~3V，因接收部分采用了多塊集成電路。所以無需太多調整即可使用。打開發射機，調節L1和C8，使IC2能接收到發射機信號，再用高頻封臘將Ll、L3、L.4、L5及C8、C9、C18封固，以避免移動時跑頻。整機音量由R15控制。如發射及接收機狀態良好，此系統有效作用范圍可達300米左右，非常實用。

　　擴聲系統設計電路圖二：多功能廳音頻系統

　　設計過程

　　聲學設計規范中要求座位區的音質主要是足夠聲壓級，語言清晰、可懂度高，其次是豐滿度，廳內各處要有合適的響度和均勻度，觀眾區的任何位置不得出現回聲和聲聚焦等聲學缺陷，并無來自觀眾廳內設備、外界環境噪聲的干擾，這些指標形成室內音質設計的綜合效果。

　　語言清晰度

　　（a）、語言可懂度的影響因素有：1、音響系語言聽聞條件的最后評定指標，是對語言能夠聽清楚的程度，即語言清晰度。它可以通過一定測驗程序獲得。即在室內，由一位講者根據預先規定的字表，念出一系列無連貫意義的單音節拍音，然后由許多正常聽力的聽者，將器聽到的語音盡可能正確地用漢語拼音記下，器聽得到的正確音節百分數稱之為。即：

　　音節清晰度S＝聽眾正確聽到的音節數×100%

　　由于語言有連貫意義，所發音節清晰度S在60％以上就可認為很滿意，引起可懂度已接近滿分。當音節清晰度在35％以下，則感到費力難懂；在35％左右，聽眾需要注意力集中才能聽懂。

　　室內要達到滿意的語言清晰度，通常要考慮到下列四個因素

　　1、講者的語聲是否足夠響，否則必須采用擴聲系統。

　　2、室內不受噪聲和過分混響的干擾。

　　3、室內形體設計中不出現回聲和聲聚焦，并使全聽有均勻分布的聲場。

　　4、在不用擴聲條件下，講者必須朝向聽眾發聲，或者朝著發射面把言語聲能有效地發射給聽眾。

　　語言可懂度的設計

　　1、揚聲器系統的帶度和頻率響應；2、響度和信噪比、3、室內混響時間；房間體積、尺寸和場地形狀；4、從聆聽者到揚聲器的距離；5、揚聲器的因素；6、投入運行的揚聲器數量；7、直達聲與混響聲之比；8、講話內容的傳送速率；9、聽眾的分辨能力。

　　（b）、 語言可懂度設計的原理

　　由于講話覆蓋頻率范圍為100Hz～8KHz，最大語音功率出現在250HZ和500Hz頻段，在高頻處迅速跌落，較低頻率相應于無音，而稍高頻率則為輔音，以2KHz為中心的倍頻程段對可懂度影響約30%，在4KHz和1KHz分別為25%和20%，這表明延伸高頻響應具有重要意義，應保證2～4KHZ的可懂度重要頻段具有適當的信噪比。

　　（c）、語言可懂度的設計

　　1、 選用優質、合理的揚聲器

　　2、合理選用電子周邊設備，對局部頻段進行調整，提高2～4KHZ頻段的可懂度，使得在10KHZ范圍內可懂度能有效改善。

　　A：根據以上要求并仔細審閱了圖紙，對系統方案內建筑數據

　　*建造體型形狀（關系到聲學缺陷的產生，反射聲的分布）

　　*系統方案體積（確定混響時間）

　　*室內墻面、頂棚、地板、座椅等材料吸聲系數

　　*座位數和他們的排列。

　　做了充分了解后，結合建筑體型和建筑聲學特點，從滿足使用功能角度出發，精心設計出一套能夠符合功能要求、滿足聲學特性指標要求的擴聲系統方案。

　　B： 并以電聲為主、建筑聲學為提供的音質設計指導思想。首先對該多功能廳系統方案內的建聲特性進行分析研究（主要是吸聲處理、吸聲材料的選擇、混響時間的確定和近次反射聲的分布）。在對以上建聲特性指標有了充分的了解并確定后，進而是擴聲系統的聲場設計。因為只有對聲場深入仔細了解后，才能給出準確的電聲設計指標，獲得最佳的音質效果。

　　C：室內的聲學系統是由建聲、電聲以及形成室內空間的建筑要素組成的一個系統工程，在系統思想的指導下，以追求使用功能的整體效果最優為目的。

　　擴聲系統對建筑聲學的要求

　　隨著科技的進步技術的發展，特別是數字技術在音頻領域中得以應用，使得聲信號的記錄、傳輸和重放的音質有了很大的改善，但是決定音質的好壞不僅與設備有關，還與聲學環境和入耳的聽覺特性有關。在同樣設備的條件下后者顯得更為重要。

　　所以系統方案擴聲系統設計的根本問題是聲學問題，不是簡單的設備選型與組套，系統方案內的最終音質效果是電聲與建聲綜合設計效果的體現，擴聲系統設計首先要研究指定空間的聲場，這一點非常重要。只有對要設計的場所進行深入的了解、并進行仔細的研究后，進而對場館進行建聲設計、處理和電聲系統設計，并使二者完美結合，才能給出準確的“設計”，并獲得最佳的音響效果。

　　混響時間的確定

　　一般來講，混響時間短可提供語言的清晰度，混響時間稍長可提高語音的豐滿度，但混響時間過長也會嚴重干擾視聽，使語言清晰度大大的降低。我們認為，應首先保證語言清晰度為主要目的。所以在進行擴聲系統之前必須以特定的混響時間為基礎，只有在特定的混響時間條件下對系統方案的聲學特性指標的設計才是科學的、準確的，這也是我們電聲設計考慮的重點。

　　式中T60--------混響時間

　　V-----------閉室的容積，

　　Si——某個材料面的面積

　　ai—該材料的吸聲系數

　　混響時間和以下因素有關：

　　（1） 房間的體積：通常體積越大，混響時間越長；

　　（2） 房間內壁的材質：如果內壁是粗糙柔軟的吸聲材質，那么混響時間會短些，如果內壁是堅硬光滑的反射材質，那么混響時間會長些，房間的內壁指的是墻壁、天花板、地板，以及音樂廳內一切影響聲音傳播的障礙物，特別是坐椅，增加有軟墊的坐椅數量會縮短混響時間；

　　（3） 聲音的頻率：由于高頻聲音的反射和衍射能力比低頻聲音差，所以高頻聲音的混響時間比低頻聲音短。

　　遵照上述原則，我們在計算機上建立了系統方案的實際立體模型，以國內各有關于劇場系統方案的標準和規范對該多功能廳方案采用固定混響，并以此作為我們進行電聲設計的聽音環境基礎。

　　擴聲系統設計電路圖三：影劇院擴聲系統

　　音箱的擺放

　　影劇院比較普遍的是使用Dolby5.1聲道聲頻系統。其音箱的安置比較固定，左、右主音箱在銀幕后左、右兩側，高度2m以上；中心聲道在銀幕后正中，高度2m以上；超低頻系統。可放在銀幕后中部，不需架高。環繞聲道可使用6-12只小型音箱，分布在兩側，高度3m左右。后聲部可使用2-4只小型音箱分布在后墻，高度3m左右的位置。

　　整個揚聲器系統位置如圖所示。

　　設備的配置

　　Dolby5.1環聲系統的配置比較典型，加上電影或視頻投影機，配置方案如圖所示。（圖要改成5.1聲道的）

　　用于舞臺表演的擴音調音臺，可以取2路立體聲信號或6路環繞立體聲信號送到電影聲頻系統上還音。音頻傳輸預埋線可以按舞臺的大小規模；在樂池和臺上的左、中、右部位各設4-6路， 大幕后的吊架上還可安置幾套自動升降式話筒架。

　　場內主功放系統的發音在舞臺臺口內幾乎一點都聽不到，所以劇院舞臺的表演區通常都需使用監聽系統。此處是聲反饋的主要傳輸通道，為了使聲反饋效應降到最低，最好是使用多只低功率音箱的分散供聲方式。可以在所有的樂隊演奏員腳下都放置一只音箱，舞臺的臺口可均勻分布多只音箱。另外，現在還出現了一種無線監聽耳機，專門用于舞臺表演場合的演員監聽；這種耳機可以緊扣在耳廓上，氣密性非常好。這樣，臺上就可以十分安靜，聲反饋幾乎可以降到0.

　　影劇院音響系統的控制室安置首選方案為劇場后部的二樓，用以使調音師能直接聽到場內的音響效果。如果控制室在臺口內的邊角位置，場內的放音狀況就只能通過儀表指示來判斷。此時，功放器應選擇有音量指示（VU）功能的，必要時，還可在功放輸入信號上并聯一臺頻譜分析儀，用以監測場內放音頻普分布。

　　擴聲系統設計電路圖四：劇場擴聲系統

　　劇場應該參照國家擴聲標準——GB50371-2006《廳堂擴聲系統聲學特性指標》的文藝演出類擴聲系統聲學特性指標一級標準的要求，制定以下聲學指標：

　　一個劇場/禮堂應該為觀眾提供看得好和聽得好兩個功能。劇場/禮堂建筑聲學設計、建聲設計與擴聲設計的配合極為重要，特別是劇場/廳堂的體型、結構和裝飾材料都對聲學效果有很大的影響。擴聲設計與建聲設計配合得好，可珠聯璧合、相得益彰、否則事倍功半。

　　劇場禮堂擴聲設備中除了主擴聲設備以外，經常還包括背景音樂（BGM）系統；緊急呼叫系統；中繼轉播系統；錄音放音系統；舞臺監督系統等。

　　劇場按慣例都設在市中心區，對外界噪聲帶給劇場擴聲的干擾必須采取相應的對策；劇場內空調和通風系統的噪聲也要控制在允許范圍之內。

　　在超始階段，配合建筑和建聲設計，根據用途、規模和投資限額提出擴聲設計方案，包括揚聲器箱的布置、系統設備的構成和預算以及聲控室的位置，最重要的是提出建聲方面的建議。

　　適用環境：企事業單位禮堂，劇場，大多功能廳

　　主要功能：專業歌舞演出、大型聯歡會、大型報告會、大型音樂會

　　系統主要設備：

　　傳聲器

　　跳線盤

　　調音臺（帶矩陣輸出）

　　視頻顯示設備（工程用投影機或數字放映機）

　　專業音箱（包括效果聲音箱及線陣列音箱）

　　音響周邊處理設備（均衡器、壓限器、反饋抑制延時器、音分器等或用數字音頻處理器替用）

　　專業功放

　　注：如設計兼容電影院效果需加多聲道杜比解碼器