如何用设计软件完成扩声系统设计？

ixy100

如何用设计软件完成扩声系统设计？


　　音响工程师在到达一个新的演出场地后，能够快速实现扩声系统设计、搭建、调试和运行是保证演出顺利行的基本条件。

　　下面以HiQnet Performance Manager(以下简称PM软件)为例，阐述如何运用软件完成扩声系统的设计。

　　1 扬声器系统的安装设计

　　为满足现场的音质要求，扬声器系统必须有正确的摆放或吊挂，并进行声场的调整。常规的方法是利用声学软件EASE建模，进行声场模拟，确定扬声器系统的位置、数量等，但前期建模花费时间较多。通过PM软件集成的LAC Ⅲ可快速地确定扬声器的位置、角度，并对声场进行模拟分析和调整，调整后输出*的安装参数。笔者以某体育馆流动演出的扩声系统设计为例，给出设计步骤。

　　1.1设置观众听觉平面

　　该体育馆有两层观众席，首先需要确定相应的观众听觉平面(Plane Definition)。“Plane Definition”有两种定义方法。

　　输入观众席X、Y方向(水平距离、垂直高度)起端和末端的位置数据，如图1所示，LAC Ⅲ便可自动生成相应的观众听觉平面。LAC Ⅲ*多可现实24层观众席听觉平面。

　　


对于没有图纸、数据的陌生场地，除了常规场地测量之外，LAC Ⅲ提供另一便捷测量方法：将“Plane Definition”选择为Distance VS Angle(距离/角度);选择一个基点(通常选择扬声器吊挂位置下方)，使用带测角度的电子测距仪，分别测量基点(起端)至一层和二层终端的距离及其角度，填入软件，软件会自动换算出所有观众平面，如图2。
　　


1.2设置扬声器系统的型号和数量
　　确定扬声器系统的型号和数量有两种方法：

　　根据工程师的经验和系统预算，选用合适的扬声器系统型号和数量进行模拟验证;

　　使用不同型号和数量扬声器系统进行模拟，选出满足场地演出需求的扬声器。

　　不管使用哪种方法进行模拟，在LAC Ⅲ中都能一键快速切换扬声器系统型号和数量，并实时生成模拟数据。在该体育馆的扩声系统中，选用12只JBL VTX V20进行吊挂模拟，见图3。

　　


1.3设置扬声器系统的吊挂高度和深度
　　准确地设定扬声器吊挂高度和角度，关系到声场的覆盖，直接影响整个观众席的音质。根据现场情况，设定扬声器系统吊挂的顶部位置Top (of Array) (X、Y轴参数)后，扬声器系统的底部Bottom(of Array)位置会自动生成;或者可以先设置底部位置，自动生成顶部位置。在实际使用中，这两个数值能准确体现出扬声器系统的吊挂高度和深度，如图3所示，顶部高度为12 m，深度为1 m。由此，能确定现场的安装空间或支架内部所需空间是否满足扬声器系统的吊挂要求，同时，还要兼顾舞美、舞台机械设计等相关专业的设计要求。

　　1.4调整扬声器角度获得*佳频响曲线

　　当设置了观众席平面和扬声器吊挂高度之后，音响工程师可单独对每一只扬声器的投射位置和角度进行调整，或使用“Get me started”角度自动计算功能，系统会根据已设置的观众平面和吊挂高度自动生成所有扬声器的投射位置和夹角角度，音响工程师根据生成的角度和软件右下角各测试点的频响曲线可微调每一组扬声器的角度、增益和EQ以获得各测试点*佳的频响曲线。所有参数调整后，各测试点的频响曲线都能实时响应。经过众多国内外演出团队对LAC Ⅲ软件的模拟频响曲线与现场测量取得的曲线比较整理，得出软件模拟的准确性可达95%。

　　1.5输出扬声器系统吊挂报告

　　当所有参数设计完毕之后便可输出扬声器系统吊挂数据报告，供施工人员准确完成扬声器吊挂工作。报告的输出形式有以下两种。

　　(1)文本模式

　　报告可以在系统中随时调看，也可输出打印。

　　内容有扬声器系统吊挂所有的参数：每组扬声器系统吊挂的高度、深度和重量;*只与*一只扬声器系统的倾斜角度以及每两只扬声器系统之间的垂直夹角，由此可以计算出整组扬声器系统的垂直角度;使用的支架类型及支架两个吊挂点的承重，扬声器线缆重量估算，并合计总的吊挂重量，从而可以确定吊挂葫芦的承重需求。

　　(2) APP模式

　　输出报告同时还可生成一个二维码，通过微信、QQ或者彩信分享到施工人员手机上。手机下载JBL ARRAY LINK APP，如图4所示，通过扫描LAC Ⅲ生成的二维码，同样可以获得扬声器系统安装吊挂需要的所有参数，现场安装吊挂十分方便且环保。

　　


2 功率放大器与扬声器的匹配
　　对于不同的音响工程师，功放柜的设置、功率放大器组合方式及其与扬声器系统之间的物理连接设计各不相同，因此，常用的直接程序预设调用方式不能适应灵活的系统需求。PM软件内置系统自动辨识配对功能，在不需要更改功率放大器与扬声器系统之间的物理连接的情况下，用户只需告知软件功率放大器与扬声器系统之间的物理关系，软件会导入相应的“Preset”(预设)。

　　还以上述体育馆扩声系统为例，系统采用6台Crown IT 4×3500HD数字功率放大器驱动12只 VTX V20 线阵列扬声器系统，使用3台Crown IT 12000HD驱动6只VTX S25超低频扬声器系统。JBL VTX V20是三分频4通道(L1、L2、M、H)驱动，IT 4×3500HD亦是4通道，那么只需通过拖放操作设定功率放大器通道为L1、L2、M、H，使功率放大器的通道分别对应的扬声器系统的各通道;同理，S25和IT 12000HD配对亦是如此。施工人员只需按要求连接设备便可，如图5所示。若超低频扬声器系统采用心形方式放置，只需在扬声器系统配对时，在设置“Orientation”(方向)选择“R”(Rear)便可。

　　

3 设备参数的预设
　　3.1设备网络参数的设定

　　PM内置HiQnet NetSetter设备网络参数设定工具，用于设置所有网络设备(有源扬声器系统、功率放大器、处理器等)在局域网内的ID和IP等参数。IP地址可设置为自动获取或固定。工程师可以使用“LOCATE”功能快速查找软件上设备与对应的现场设备的位置。

　　3.2扬声器系统原厂预设(Presets)参数的选择

　　每个扬声器系统出厂都有多个预设供用户不同应用选择。当多个型号或多个系列在同一系统中使用时，如何为这些扬声器系统选择预设参数以达到相互兼容，是音响工程师在一般系统调试前遇到的棘手问题。

　　PM内置了全部JBL线阵列的原厂程序(厂家根据扬声器系统特性预设的程序)，用户只需选择扬声器系统合适的超低部分的分频点便可;同一系统中，不同型号的扬声器系统之间可自行匹配、全频扬声器系统与超低扬声器可自行配对，并自动将相关的Presets灌入功率放大器，使系统获得非常一致的音色及相位响应。