一個機關禮堂，平時作為會議廳用，有時也用來文藝演出，實際上可以看作多功能廳，觀眾廳的長25米，寬25米，平均高度7.5米，無眺臺，有一個鏡框式舞臺，會議時作為主席臺用，演出時作為舞臺用，沒有樂池，觀眾廳設936個座位，容積V為4670m3，室內總表面積s為1950㎡，根據室內裝修布置，結合吊頂、舞臺口、墻面、走到地面、門、玻璃窗、座椅的具體情況計算出空場和滿場時各頻率的平均吸聲系數和混響時間，如表9-17所示，混響時間根據本書第三章混響時間計算公式（3-10）和表3-2空氣吸收系數4m值，這里濕度取60%，2000Hz時4m取0.009，4000Hz時取0.022計算出混響時間。

（一）聲場設計

為了計算方便，將第三章的式（3-10）、式（3-14）再在此列出。

需要說明的是各種吸聲材料的吸聲系數并不是非常精準的，因為生產廠家的不同，材料性制可能有差異，另外混響室法和駐波管法的測試方法不同，也會造成測試參數的差異，還有安裝上也會有差異，所以最后計算出的參數供設計參考，還有用來計算混響時間的計算公式，本身并沒有保證計算的結果是非常精確的，另外公式本身是利用統計方法建立的，如果各種參數都是比較準確的，那么計算結果誤差也許在10%以內，實際上建筑設計的結果在最后完成裝修后各頻率的混響時間還要靠測試來驗證，必要時還要適當調整才能達到預定要求。所以計算過程中不必選取太多有效位數值，那種為了數據精確計算過程中保留小數點后很多位的做法，只增加計算的工作量，對工程設計毫無貢獻，至于各種裝修材料的吸聲系數值，請參考中國建筑工業出版社出版的（建筑聲學設計手冊）中國建筑科學研究院建筑物理研究所主編，和上?？茖W技術出版社出版的（噪聲控制技術）國家勞動總局主編，方丹群，王文奇，孫家其，陳潛等編等書的有關表格。計算出空場和滿場1000hz的混響半徑大約分別在8米和8.5米，頻率增高時，混響半徑稍微再減短一些，但是減短的數值并不大，見表9-19。

分析：表9-19所列計算結果中，可以看出空場混響時間比較長，但是滿場混響時間不算太長，屬于多功能廳混響時間的上限，由于這里一個機關的禮堂裝修上沒有花很多費用，所以滿場混響時間能做得這樣也算可行了，當然，這些數據都屬于理論計算數據，最后還要根據實際測量結果來判斷，如果實際測量結果比理論計算值大很多的話，則需要在裝修上做適當調整，以期達到使用要求，如果與理論計算結果將近，則不必再花時間和費用去調整了，就計算出的混響半徑來看，由于沒有眺臺，只有一層觀眾席，所以在主音箱選擇合理、放置位置和角度合理的情況下，即便不加后場補聲音箱，也完全能滿足語言清晰度要求，到此可以進行下一步的設計工作了，即選取合適的音箱型號，根據所選的音箱尺寸，選擇合適的放置位置和方法，以及合適的角度。

這里筆者想說明一下關于對擴聲聲場計算機輔助設計軟件EASE的使用問題。筆者曾參加對不少音響系統工程的評標工作，發現不少投標書中都有用EASE軟件做的聲場圖，本來用EASE軟件作為計算機輔助設計手段來設計聲場是比較好的，可以節省時間，并且可以將聲場情況形象的畫出來，但是實際上往往不能體現真正的聲場情況，另外許多投標者沒有按照應該做的去做，往往只是從EASE庫中調出一個房間模型，然后簡單的稍微修改成與自己投標的房間相適的房間形狀尺寸，在并不知道房間內各處的實際裝修情況下，隨便給一個吸聲系數，從庫內調出一個音箱的參數，就開始讓計算機軟件計算聲場，畫出聲場分布圖，實際上沒有參考價值，而且EASE軟件并不支持所有選擇的音箱，只支持少量品牌型號的音箱，那么畫出來的圖就更沒有多少實際意義了，如果能嚴格按照實際房間的形狀尺寸，各門和窗戶的具體位置和尺寸，精確建模畫圖，并且將各部位的具體裝修材料及厚度，容重，穿孔率等所決定的各頻率級的吸聲系數計算計算機后，再用計算機的EASE軟件計算聲場情況，最后畫出的聲場分布圖才有參考價值。

首先根據劇本設計的廳堂，屬于機關內部廳堂，主要功能是平時開會用，有時也作為演出場所使用，所以選擇擴聲系統聲學特性指標的GB 50371--2006（廳堂擴聲系統設計規范）標準中的多功能內擴聲系統聲學指標第二級標準：最大聲壓級取≥98db，當然具體取什么樣的標準還得跟甲方商量才能確定，如果選擇第五章中舉例的音箱，則可選用二分頻全頻帶音箱。

該音箱各項技術指標如下：

頻率范圍（-10dB）：55Hz~18kHz;

頻率響應（-3dB）:78Hz~14kHz;

水平覆蓋角（-6dB）:85°,500Hz~16kHz,平均;

垂直覆蓋角（-6dB）85°,500Hz~16kHz,平均;

指向性因素Q:9.9，500Hz~16kHz，平均;

指向性指數DI:10.0dB,500Hz~16kHz，平均;

系統靈敏度:98dB,1W,在1m（3.3ft）處;

額定最大聲壓級：129dB，在1m（3.3ft）處;

系統標稱阻抗：8歐;

系統輸入功率額定：300W,IEC;1200W峰值;

推薦功率放大器：400W;

分頻點:1.6kHz;

換能器：低頻單元：M222-8,300mm（12in）紙盆;高頻單元：2418H,25mm（1in）喉部，鈦膜;

輸入連接器：2×NL4 Neutrik Speakon連接器;

尺寸：586mm×387mm×403mm（23.05in×15.25in×15.87in）;

凈重:22.7kg（59lb）。

從上面技術指標中可以看出該音箱的靈敏度是98db，額定功率是300W，一般實際使用時節目信號的有效值功率應該控制在額定功率的1/8以內，也就是降低9db使用，推薦降低10db使用，以保證節目信號的峰值因數大于等于4，達到高保真擴聲要求，所以實際播放節目時的功率初步確定為30W電功率，現在計算在此電功率時距離揚聲器系統一米處的聲壓級，按照式8-1計算。

上面已經得知滿場混響半徑為8.5米，按照式（8-2）計算

Lx=L-20IgX=（112.77-20×0.93）dB=（112.77-18.6）dB=94.17dB取整數為94dB

也就是在降低10db使用情況下，室內混響聲場聲壓級可以達到94dB，考慮到擴聲時主音箱不是一只，而是一對，即左右各有一只音箱，則實際的混響聲壓級約為97db，前排直達聲場聲壓級大于混響聲場聲壓級，以直達聲場為主，后排混響聲場聲壓級大與直達聲聲場聲壓級，以混響聲場為主，所以室內的聲壓級已接近于確定的最大聲壓級98db的要求。況且GB 50371-2006中的最大聲壓級指的是測量用噪聲信號的峰值因數在1.8-2.2之間，在測量后的RMS聲壓級基礎上要加上峰值因數的db數，與數之2計算，要加上6db，所以在降低10db功率使用時，只要最大聲壓級達到98-6=92db即滿足要求，因此不必再計算最大聲壓級是否能達到指標的問題，這里之所以以這款音箱為例，是因為前面講解音箱知識是以這款音箱的技術指標來說明的，并不表明一定要選用類似技術指標的音箱才能滿足要求。

在圖9-29中畫出了幾種音箱擺放情況，其中圖9-29a是禮堂的頂視圖。

第一種方案是只設置音箱a、b、c、d4只，其中音箱a、b為主音箱，音箱C、D為給前排主音箱覆蓋不到的前幾排觀眾補直達聲，并且起到拉聲像的作用，主音箱a、b放置在臺唇上方，或者說臺口前上方，這種方案的前提是此位置允許放置音箱，也就是建筑結構承重有保障，有便于安裝與維修。這種方案屬于最佳方案，音箱主聲軸對準倒數第四排至第六排距地1.2-1.3米處，也就是那一排觀眾的耳朵高度具體在哪一排？要看觀眾廳的長度，這樣設置角度的優點是直達聲場比較均勻，因為音響輻射的直達聲場以主聲軸上為最強。以上面選擇的音箱--MS112二分頻全頻帶音箱為例，指標中垂直覆蓋角為85度，以主聲軸為中心，上下的有效覆蓋角均為偏離主聲軸42.5度，但是在同樣半徑的情況下，偏離主聲軸42.5度的位置比主聲軸位置的直達聲聲壓級要低6db。如圖9-29b所示，放置主音箱a、b時，前排中排后排聽眾離開主音箱的距離有差別，后排聽眾離開主音箱的距離遠，按照直達聲場的平方反比定律，直達聲場聲壓級降低的比較多，但是處于直達聲場最強的音箱主聲軸附近，而前中排聽眾離開主音箱的距離近，直達聲場聲壓級降低的比較少，但是處于直達聲場比較小的偏離音箱主聲軸的位置，并且前排比中排距離音箱相近，但是前排比中排偏離主軸角度大，所以總體上前后排聽眾處的直達聲場聲壓級相對比較均勻。音箱C、D可放置在臺口兩側，顯然音箱C、D比主音箱a、b離前排觀眾近，所以音箱C、D的聲音要比主音箱a、b的聲音先到達前排觀眾處，根據哈斯效應，聽眾的主觀感覺會認為聲音就是從拉聲像的音箱C、D處傳來的，達到拉聲像的目的。

當臺口上方不允許放置主音箱時，可以考慮第二種方案，將主音箱放置在臺口兩側，根據第一種方案的同樣原理，音箱高度應該放置在高一些的高度，以利于聲場均勻，此時最好能將音箱埋置在墻面外，表面裝飾鋼網加音箱布，顏色最好與墻面相同，放置的俯角也要合適才行。

如果對廳堂擴聲系統的聲學性能要求比較高，則無論第一種方案或第二種方案中的主音箱可以不用全頻帶音箱，而改用由低頻音箱加中高頻音箱組成，甚至由低頻音箱、中頻音箱加恒指向高音高筒組成，并且可以每邊用兩只恒指向高音號筒，一只恒指向高音號筒投向近處，觀眾席稱為進投，另一只恒指向高音號筒投向遠處觀眾席，稱為遠投，以便指向性強的高頻的直達聲場更均勻，但是此時組成一路揚聲器系統的低頻音箱，中頻音箱，恒指向高音號筒必須是經過嚴格選擇的，不是任意拿三種音箱就能組成性能良好的系統的，最好選擇廠家產品目錄中推薦組合的配套產品，并且根據廠家推薦的分頻點來分頻，這種方案應該在主音箱通路中加電子分頻器。

假設廳堂的后面設有眺臺，如圖9-29c所示，則應該考慮是否需要為一層后排，也就是眺臺下的觀眾席增加補聲音箱的問題，如果主音箱輻射到后排的中高頻直達聲會被眺臺阻擋，在后排觀眾席處形成缺少中高頻直達聲的身影區，則應該在側墻的靠后適當位置加掛補聲音箱，如圖9-29a所示中的音箱E、F，還可以考慮為眺臺上觀眾席增加補聲音箱，列如圖9-29c所示中的音箱G、H。所有補聲音箱由于離開相應服務的觀眾席的距離比較近，所以音箱輻射的聲壓級不必太高，可以選擇額定功率相對比較小的音箱，相應的音箱的體積也會比較小，當然所有補聲音箱的通路中都應該增加延時器，以便補償主音箱與補聲音箱到觀眾席的聲程差。

所有音箱的安裝必須牢固，高度不能太低，以免傷及觀眾，并且應該考慮相對比較美觀，最后不要忘了給舞臺上的演員配置返送音箱。