北京達(dá)尼利華科技發(fā)展有限公司，是國(guó)家聲學(xué)規(guī)范的參編單位，專業(yè)從事電子建筑聲學(xué)方面的研究，就是通過電聲、建聲等因素綜合起來的互補(bǔ)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)STIPA指標(biāo)為目的。公司二十多年來一直秉承以尖端科技為先導(dǎo)的科學(xué)發(fā)展觀，并擁有十多項(xiàng)國(guó)際專利。
公司以注重科學(xué)技術(shù)為核心，高度重視業(yè)主方、使用方的利益，一直把如何提高擴(kuò)聲清晰度放在突出首要位置！基于這些，我們從上百個(gè)運(yùn)用PROSO高清擴(kuò)聲技術(shù)的場(chǎng)館案例中，選擇幾個(gè)具有代表意義的典型案例，與廣大業(yè)界同仁們一起分享。這些案例的最終結(jié)果，都有第三方權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)作為佐證，讓更多的人了解達(dá)尼利華公司及其設(shè)計(jì)理念，了解PROSO高清擴(kuò)聲技術(shù)對(duì)社會(huì)的重要性，以及如何將它運(yùn)用于工程中。
奧運(yùn)會(huì)英東游泳館的高清擴(kuò)聲設(shè)計(jì)
工程概述
PROSO高清擴(kuò)聲技術(shù)是通過奧運(yùn)會(huì)英東游泳館的使用才開始被外界關(guān)注的，也開始逐漸走向全國(guó)的。其實(shí)它的影響力遠(yuǎn)不止這點(diǎn)，只因英東游泳館建聲環(huán)境一直是糾纏了20年的老大難問題，進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)擴(kuò)聲設(shè)備都嘗試過，借用陳館長(zhǎng)的話說：20年了沒有一天能聽清楚過的。奧運(yùn)會(huì)的到來給了PROSO一次機(jī)會(huì)，他當(dāng)時(shí)獨(dú)有的“對(duì)癥下藥”的理念，讓不差錢的“英東”眼前一亮，就自然的PK掉了幾個(gè)知名進(jìn)口品牌。殊不知，業(yè)主頂著多大壓力選了PROSO高清擴(kuò)聲技術(shù)，但當(dāng)彭主任等到最終的結(jié)果時(shí)他笑了，發(fā)自內(nèi)心的，很燦爛。在英東創(chuàng)造的歷史不是達(dá)尼利華的，是整個(gè)中國(guó)擴(kuò)聲行業(yè)的，因?yàn)橛昧藝?guó)產(chǎn)擴(kuò)聲揚(yáng)聲器品牌的英東游泳館，在混響時(shí)間大幅超標(biāo)的條件下，STIPA指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建聲比英東好很多的水立方。同時(shí)也超過了建聲好過英東的其它奧運(yùn)場(chǎng)館，但那些場(chǎng)館用的都是進(jìn)口知名品牌擴(kuò)聲系統(tǒng)。這慢慢的改變了國(guó)人對(duì)國(guó)產(chǎn)擴(kuò)聲技術(shù)的看法，影響更深遠(yuǎn)。
設(shè)計(jì)思路
奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館項(xiàng)目不同于常規(guī)項(xiàng)目，其政治意義更大不允許閃失。在擴(kuò)聲設(shè)計(jì)開始前，筆者走訪相關(guān)設(shè)計(jì)院了解該館的建聲設(shè)計(jì)的情況。了解得知建聲設(shè)計(jì)的空間吸聲體最終只能吊掛三分之一數(shù)量，是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的承重限制問題造成的。另外，吸聲用離心玻璃棉沒有隔潮措施，兩年后吸聲作用會(huì)逐漸失效。綜上所述，其聲場(chǎng)環(huán)境不容樂觀。因此就要考慮用什么樣的揚(yáng)聲器和布局設(shè)計(jì)，會(huì)在較大聲壓級(jí)條件下又能最小化的激發(fā)聲場(chǎng)以提高早后期聲能比。因此決定在保證擴(kuò)聲STIPA達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，利用V.M.A.Peutz理論公式來計(jì)算推導(dǎo)出兩種方案并做EASE論證。初步論證的結(jié)果是：第一種是采用聲源布點(diǎn)位置最少數(shù)量的2組高清線源揚(yáng)聲器作為主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器，即分別布放在大屏兩側(cè)覆蓋全場(chǎng)，它可保證混響時(shí)間達(dá)7.8秒條件下STIPA達(dá)標(biāo)0.50。第二種是采用多點(diǎn)聲源布置方式的8組高清線源揚(yáng)聲器，即在泳池兩側(cè)看臺(tái)各均勻布放4組作為主擴(kuò)聲揚(yáng)聲器，它可滿足混響時(shí)間3秒條件下STIPA達(dá)標(biāo)0.50，這個(gè)方案保險(xiǎn)系數(shù)不高，因?yàn)榛祉憰r(shí)間很容易突破3秒。最后決定二次論證，即將EASE模型調(diào)整混響時(shí)間為4秒條件下，將上述兩方案用同一EASE模型的4秒混響時(shí)間條件下進(jìn)行模擬分析，選STIPA最高的方案進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。后面會(huì)給讀者具體描述第二次EASE論證過程。
方案定稿深化設(shè)計(jì)前的二次論證
這次論證是個(gè)漫長(zhǎng)的過程，但利用了聲學(xué)EASE模型的論證手段，再加上解決過北京溫都水城“水空間”語(yǔ)言清晰度的自信，以下是計(jì)算機(jī)仿真模型論證內(nèi)容：
建立客觀混響條件下的EASE聲學(xué)模型，將兩種布局方式的8組線源揚(yáng)聲器布局方式與2組線聲源布局方式放入相同聲學(xué)條件的EASE模型中進(jìn)行STIPA論證對(duì)比。預(yù)測(cè)英東游泳館吸聲材料受潮后，中頻空?qǐng)鯰60 = 4.0秒。看哪個(gè)指標(biāo)更高。雖然可能與實(shí)際比會(huì)有一點(diǎn)誤差，但它對(duì)選擇聲場(chǎng)設(shè)計(jì)的正確方向起到了很重要的指導(dǎo)意義。
上圖：英東游泳館EASE聲學(xué)模型四視圖
上圖：英東游泳館EASE模型T60曲線按4秒設(shè)定
上圖：采用8組PROSO高清線源揚(yáng)聲器，在EASE模型中的位置
上圖：采用8組PROSO高清線源揚(yáng)聲器RT60為4秒的STIPA模擬計(jì)算出圖
計(jì)算機(jī)EASE仿真模型設(shè)計(jì)結(jié)論
空?qǐng)龌祉憰r(shí)間4.0秒，使用8組PROSO高清線源揚(yáng)聲器，STIPA計(jì)算為0.40，此第一種擴(kuò)聲設(shè)計(jì)方案不能達(dá)標(biāo)。
下圖：采用2組PROSO高清線源揚(yáng)聲器，RT60為4.0秒條件下EASE模擬：
上圖：采用2組PROSO高清線源揚(yáng)聲器，在EASE模型中的位置
上圖：采用2組PROSO高清線源揚(yáng)聲器RT60為4秒的STIPA模擬計(jì)算出圖
計(jì)算機(jī)EASE仿真模型設(shè)計(jì)結(jié)論：
混響時(shí)間4.0秒，使用2組PROSO高清線源揚(yáng)聲器， STIPA計(jì)算為0.69.，第二種擴(kuò)聲設(shè)計(jì)方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過北京奧運(yùn)會(huì)技術(shù)要求STIPA ＞0.5 指標(biāo)要求。這種情況說明最少聲源布局方式，能在4.0秒混響時(shí)間條件下，能保證英東游泳館達(dá)到高清擴(kuò)聲效果。即使吸聲材料受潮后的混響時(shí)間再長(zhǎng)一些，奧運(yùn)STIPA目標(biāo)也沒問題。
論證結(jié)果是明確的，使用PROSO高Q值的高清線源揚(yáng)聲器系統(tǒng)，采用“最少聲源布置方式”應(yīng)用PROSO高清擴(kuò)聲技術(shù)在英東游泳館，即使混響時(shí)間在4.0秒的惡劣條件下，也能保證英東游泳館高清擴(kuò)聲效果。另外，按以往的PROSO類似案例（北京溫都水城RT60為7.8秒環(huán)境下的擴(kuò)聲工程）和經(jīng)驗(yàn)來看，根本沒問題。
上圖：英東游泳館EASE模型四視圖
最大聲壓級(jí) 表2
英東游泳館STIPA設(shè)計(jì)論證小結(jié)：
使用EASE 4.0聲學(xué)軟件仿真模型設(shè)計(jì)，在英東游泳館彩色顯示屏兩側(cè)垂直懸掛2只，每只18個(gè)FL-2模塊組成的PROSO高清線源音箱，在混響時(shí)間T60=4.0秒（500HZ—1000HZ）條件下，其語(yǔ)言清晰度 STIPA=0.69及最大聲壓級(jí)都達(dá)到了奧組委要求提出的技術(shù)指標(biāo)，而且有一定的設(shè)計(jì)余量。與荷蘭聲學(xué)家V.M.A.Peutz理論公式計(jì)算的結(jié)論是相同的，最后確定了“最少聲源方式”布放高清線源音箱系統(tǒng)擴(kuò)聲方案，是在長(zhǎng)混響時(shí)間T60=4.0秒（500HZ—1000HZ 滿場(chǎng)）條件下，保證游泳館觀眾席的語(yǔ)言清晰度是其關(guān)鍵，充分證明選用這種擴(kuò)聲方式是可以信賴的、穩(wěn)妥的。
第三方國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心檢測(cè)結(jié)果：
* 最大聲壓級(jí)：107db
* 傳輸頻率特性：以125HZ—4000HZ的平均聲壓級(jí)為0db，在此頻帶內(nèi)觀眾席平均聲壓級(jí)不超過+2db,-1db
* 傳輸增益：125HZ—4000HZ的平均值為-5db
* 語(yǔ)言傳輸指數(shù)：STIPA（即語(yǔ)言清晰度） 空?qǐng)銎骄禐?.69
* 系統(tǒng)噪聲：38db（A）,≤NR-32
檢測(cè)結(jié)論
英東游泳館擴(kuò)聲系統(tǒng)的最大聲壓級(jí)、聲場(chǎng)不均勻度、傳輸頻率特性、傳聲增益
達(dá)到《廳堂、體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T28049-2011中體育館一級(jí)指標(biāo)
空?qǐng)鰷y(cè)量STIPA指標(biāo)及分布圖
上圖：第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)所選檢測(cè)位置及對(duì)應(yīng)的STIPA指標(biāo)
上圖1： 奧運(yùn)會(huì)水球比賽中
上圖2：高清線源揚(yáng)聲器在大屏兩側(cè)
上圖3：高清線源揚(yáng)聲器定制的顏色與建筑背景渾然一體
工程小結(jié)：
北京奧運(yùn)會(huì)之前，達(dá)尼利華只是個(gè)名不見經(jīng)傳的小型民營(yíng)技術(shù)型企業(yè)。在此之前的那十多年，達(dá)尼利華公司做了大量的理論與基礎(chǔ)實(shí)踐工作，解決了以湖南省運(yùn)會(huì)一場(chǎng)兩館、北京亦莊體育中心、福建仰恩大學(xué)體育館、北京溫都水城“水空間”為代表的長(zhǎng)混響時(shí)間條件下的擴(kuò)聲清晰度問題。為日后的PROSO高清擴(kuò)聲技術(shù)積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。因此，在競(jìng)爭(zhēng)奧運(yùn)會(huì)英東游泳館擴(kuò)聲系統(tǒng)工程中，PROSO高清擴(kuò)聲技術(shù)從眾多世界知名進(jìn)口品牌廠家中脫穎而出，并非偶然。因此，達(dá)尼利華公司非常感謝北京奧運(yùn)會(huì)給了這次機(jī)會(huì)，同時(shí)他也回報(bào)了在家門口的這個(gè)奧運(yùn)會(huì)一個(gè)高清擴(kuò)聲的效果。
亞洲體量最大的室內(nèi)體育場(chǎng)的高清擴(kuò)聲設(shè)計(jì)
工程概述：
鄂爾多斯東勝體育場(chǎng)總投資二十幾億元，是擁有5萬(wàn)座位的160萬(wàn)立方米巨大空間的，全亞洲體量最大的室內(nèi)體育場(chǎng)。用于給它做擴(kuò)聲設(shè)計(jì)及論證的時(shí)間達(dá)數(shù)月，因?yàn)榻o如此規(guī)模室內(nèi)空間做聲學(xué)設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)是空白，在世界也很罕見，沒有國(guó)外資料、沒有國(guó)內(nèi)參考、沒有案例借鑒、也沒有實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，可研性極強(qiáng)。由甲方指定讓清華大學(xué)與達(dá)尼利華聯(lián)合在一起，利用電聲、建聲綜合互補(bǔ)的設(shè)計(jì)理念，共同來完成業(yè)主提出的擴(kuò)聲STIPA指標(biāo)要達(dá)到較高水平的目標(biāo)。這與英東游泳館不同的是難度更大、挑戰(zhàn)性更大、任務(wù)更艱巨。首先的問題是取多少混響時(shí)間合適，最終是清華大學(xué)的建聲設(shè)計(jì)做到所謂的極致后，再交給達(dá)尼利華利用高清擴(kuò)聲技術(shù)來彌補(bǔ)建聲留下的不足部分，以到達(dá)到較高STIPA指標(biāo)的目的。但建聲設(shè)計(jì)的局限性要比擴(kuò)聲的局限性大得多，占頂棚四分之一的可開啟部分與占頂棚一半的采光部分的下方，是不能安裝吸聲材料的。這將出現(xiàn)吸聲量不足、吸聲的均勻度不夠，造成許多位置的混響時(shí)間差距較大，聲場(chǎng)缺陷較明顯，對(duì)提高語(yǔ)言清晰度STIPA指標(biāo)極具困難。
設(shè)計(jì)思路
根據(jù)建聲設(shè)計(jì)提供的聲學(xué)模型中，觀眾席、場(chǎng)地具有代表的各個(gè)位置的RT60指標(biāo)的具體數(shù)據(jù)，
觀察聲場(chǎng)的聲學(xué)規(guī)律特性，再結(jié)合V.M.A.Peutz理論公式聲學(xué)計(jì)算，推導(dǎo)出以STIPA達(dá)到相關(guān)目
標(biāo)的揚(yáng)聲器布局、聲源布點(diǎn)位置的數(shù)量與其指向性Q值等數(shù)據(jù)，最后得出結(jié)論：即得出符合RT60
在7秒條件下，能實(shí)現(xiàn)STIPA目標(biāo)值0.52的線源陣列揚(yáng)聲器組數(shù)及Q值，即500Hz 的指向性Q值
為72.53，線源揚(yáng)聲器布置組數(shù)為10組。并將這10組PROSO高清線聲源揚(yáng)聲器分配西看臺(tái)上方的
相關(guān)位置以及東看臺(tái)上方的相關(guān)位置，并利用計(jì)算機(jī)EASE聲學(xué)模擬進(jìn)行論證。
2.3、3.3建立東勝室內(nèi)體育場(chǎng)三維模型圖進(jìn)行方案論證
上圖：東勝室內(nèi)體育場(chǎng)EASE四視圖
上圖：東勝室內(nèi)體育場(chǎng)EASE模型RT60曲線圖
上圖：計(jì)算機(jī)EASE聲學(xué)模擬STIPA論證
上圖：計(jì)算機(jī)EASE聲學(xué)模擬STIPA、SPL論證
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)論證STIPA及五大指標(biāo)的結(jié)論
1）空?qǐng)?25—2kHz的T60平均值≥7秒時(shí)，語(yǔ)言清晰度STIPA空?qǐng)銎骄怠?.568 很好
上表：為EASE計(jì)算機(jī)聲學(xué)論證STIPA結(jié)論
2）最大聲壓級(jí)250Hz-4000Hz范圍內(nèi)平均聲壓級(jí)為≥105dB,達(dá)到體育場(chǎng)一級(jí)指標(biāo)。
上表：為EASE計(jì)算機(jī)聲學(xué)論證SPL結(jié)論
3）傳輸頻率特性：
選用的為頻率響應(yīng)特性曲線平坦的PROSO品牌FL線源陣列揚(yáng)聲器組及EV鵝頸傳聲器。
美國(guó)百威品牌數(shù)字音頻矩陣DSP具有音量、分頻、壓線、圖示均衡、參量均衡、相位等功能，與之揚(yáng)聲器相對(duì)應(yīng)，調(diào)整揚(yáng)聲器覆蓋的觀眾席聲場(chǎng)，保證其頻率響應(yīng)達(dá)到要求。
4）傳聲增益現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試后測(cè)量
選配SHURE品牌 DFR22具有數(shù)量可選取的多點(diǎn)自動(dòng)反饋抑制器AFS，選配EV品牌可變指向鵝頸傳聲器，可抑制任何惡劣建聲造成的反饋嘯叫，提高傳聲增益。
選取高指向性Q值的PROSO品牌FL線源陣列揚(yáng)聲器組，避免直達(dá)聲大量進(jìn)入傳聲器，避免聲反饋現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高傳聲增益。
5）聲場(chǎng)均勻度1KHz≤6.1dB，4000Hz≤6.99dB，達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
注：中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《廳堂、體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB28049-2011中規(guī)定的體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)一級(jí)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)不均勻度，1K、4K時(shí)小于或等于8 dB。
6）系統(tǒng)噪聲
設(shè)計(jì)中使用美國(guó)百威品牌數(shù)字音頻矩陣，其信噪比超過100 dB，擴(kuò)聲系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)噪聲。
如果地線連接正確，擴(kuò)聲系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生噪聲。
論證結(jié)論：通過對(duì)聲音系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（EASE4.3仿真模型），可預(yù)測(cè)鄂爾多斯東勝區(qū)體育場(chǎng)在T60=7秒條件下，使用10組PROSO全天候線源陣列揚(yáng)聲器，其聲學(xué)技術(shù)特性能夠達(dá)到中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《廳堂、體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB28049-2011中規(guī)定的，體育場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)一級(jí)指標(biāo)。其中的STIPA＞0.57。
設(shè)計(jì)指標(biāo)與第三方檢測(cè)指標(biāo)的對(duì)比
由業(yè)主方出面邀請(qǐng)第三方的國(guó)家工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心來為東勝室內(nèi)體育場(chǎng)做驗(yàn)收檢測(cè)
屋頂密閉后的實(shí)測(cè)空?qǐng)鯮T60指標(biāo)
屋頂密閉后的實(shí)測(cè)空?qǐng)鯮T60曲線：
上圖：第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)測(cè)東勝室內(nèi)體育場(chǎng)密閉空間RT60曲線
工程小結(jié)：
東勝體育場(chǎng)創(chuàng)造了一個(gè)奇跡，160萬(wàn)立方米室內(nèi)空間達(dá)6秒條件下，擴(kuò)聲STIPA指標(biāo)竟然達(dá)到空?qǐng)銎骄?.60的指標(biāo)，這相當(dāng)于幾百立方米空間的小型會(huì)議室擴(kuò)聲的清晰度了。鄂爾多斯東勝室內(nèi)體育場(chǎng)的體量與美國(guó)達(dá)拉斯牛仔室內(nèi)體育場(chǎng)的體量相當(dāng)、建聲條件基本接近，但前者比后者的擴(kuò)聲STIPA指標(biāo)要高出幾個(gè)量級(jí)，筆者將這個(gè)案例寫成論文在2014年世界AES大會(huì)上發(fā)表，并引起世界同行們的廣泛關(guān)注。因此可以說，這個(gè)成就是代表中國(guó)電聲行業(yè)的一個(gè)里程碑，值得自豪。
0
2020-08-12 
2020-08-12 
2020-08-12 
2020-08-12 
2020-08-12 
2020-08-12 
2020-08-12 
2020-08-12 
2020-08-12 