標準與法規(歌舞廳擴聲系統的聲學特性指標與測量方法)
中華人民共和國文化行業標準
歌舞廳擴聲系統的聲學特性指標與測量方法 WH0301一93
1.主要內容與適用範圍
本標準規定了營業性歌舞廳的擴聲系統的聲學特性指標與測量方法.
本標準適用於安裝有擴聲設備的各類歌廳、舞廳、卡拉OK廳和類似功能的廳.
2.引用標準
GB3241聲和振動分析用1/1和1/3倍頻程濾波器
GB3661測試電容傳聲器技術條件
GB3785聲級計電、聲性能及測量方法
GB3947聲學名詞術語
GB4959廳堂擴聲特性測量方法
GYJ25廳堂擴聲系統聲學特性指標
3.術語
3.1擴聲系統sound reinforcement system
擴聲系統由擴聲設備和聲場組成.主要包括:聲源和它周圍的環境,把聲信號轉變為電信號的傳聲器,放大電信號並對信號加工的設備、傳輸線,把電信號轉變為聲信號的揚聲器和昕眾區的聲學環境。
3.2空場vacant auditoria
除必要的測量技術人員外,廳內沒有觀眾和演員.測量時,廳內設置與相對應的滿場正常使用時完全相同.
3.3最大聲壓級maximum sound pressure level
廳內空場穩態時的最大聲壓級。
3.4最高可用增益maximum available gain
歌舞廳擴聲系統在聲反饋自激臨界狀態的增益減去6dB時的增益.
3.5 聲反饋acoustic feedback
由於擴聲系統中揚聲器輸出的能量的一部分反饋到傳聲器而引起的嘯叫聲或衰變聲.
3.6傳輸頻率待性transmission frequency characteristic
廳內各測點處穩態聲壓級的平均值相對於擴聲系統傳聲器處聲壓或擴聲設備輸入端電壓的幅頻響應。
3.7傳聲增益hound]transmission gain
擴聲系統達最高可用增益時,廳內各測點處穩態聲壓級平均值與擴聲系統傳聲器處聲壓級的差值。
3.8聲場不均勻度sound field normniformity
有擴聲時,歌舞廳內各測點處得到的穩態聲壓級的極大值和極小值的差值,以分貝表示.
3.9背景噪聲background noise
當擴聲系統不工作時,廳內各測點處室內本底噪聲聲壓級的平均值.
3.10總噪聲over all noise
擴聲系統達到最高可用增益,但無有用聲信號輸入時,廳內各測點處噪聲聲壓級的平均值。
3.11系統失真system distortion
擴聲系統由輸入聲信號到輸出聲信號全過程中產生的非線性畸變。注:當測量由聲輸入到聲輸出的非線性失真有困難時,允許測量由電輸入到聲輸出的非線性失真作為系統失真,但應註明。一般常用諧波失真來近似衡量系統失真。
3.12混響時間reverberation time
聲源達到穩態,待停止發聲后,室內聲壓級衰減60dB所需的時間。
4.歌舞廳擴聲系統的聲學特性指標
標準與法規(歌舞廳擴聲系統的聲學特性指標與測量方法)
中華人民共和國文化行業標準
4.1歌廳、卡拉0K廳擴聲系統聲學特性指標分為一、二級,具體指標見表1
表1
| 聲學特性 | ||||||
| 等級 | 最大聲壓級(dB) | 傳輸頻率特性 | 傳聲增益 | 聲場不均勻度 | 總噪聲級dB〈A〉 | 失真度 |
| 一級 | 100~6300Hz≥103dB | 40~12500Hz以80~8000Hz的平均聲壓級為0dB,允許+4~-8dB,且在80~8000Hz內允許≤士4dB | 以125~4000Hz的平均聲壓級≥-6dB | 100Hz≤10dB1000Hz≤8dB63000Hz≤8dB | 35 | 5% |
| 二級(一級卡拉OK廳〉 | 125~4000Hz≥98dB | 63~8000Hz以125~4000Hz的平均聲壓級為0dB,允許+4~-10dB,且在125~4000Hz內允許≤+4dB | 125~4000Hz的平均值≥-6dB | 1000Hz≤8dB4000Hz≤8dB | 40 | 10% |
| 二級卡拉OK廳(卡拉OK包間〉 | 250~4000Hz≥93dB | 100~6300Hz以250~4000Hz的平均聲壓級為0dB,允許+4~-10dB,且在250~4000Hz內允許≤+4~-6dB | 250~4000Hz的平均值≥-10dB | 1000Hz≤12dB4000Hz≤12dB卡拉OK包間不考核 | 40 | 13% |
4.1歌廳、卡拉0K廳擴聲系統聲學特性指標分為一、二級,具體指標見表1
表2
| 聲學特性 | ||||||
| 等級 | 最大聲壓級(dB) | 傳輸頻率特性 | 傳聲增益 | 聲場不均勻度 | 總噪聲級dB(A) | 失真度 |
| 一級 | 100~6300Hz≥103dB | 40~12500Hz以80~8000Hz平均聲壓級為0dB，允許+4~-10dB,且在80~8000Hz內允許≤士4dB | 125~4000Hz的平均值≥-8dB | 100Hz≤10dB1000Hz≤8dB6300Hz≤8dB | 40 | 7% |
| 二級 | 125~4000Hz≥98dB | 63~8000Hz以125~4000Hz的平均聲壓級為0dB,允許+4~-10dB,且在125~4000Hz內允許≤士4dB | 125~4000Hz的平均值≥-10dB | 1000Hz≤8dB4000Hz≤8dB | 40 | 10% |
| 三級 | 250~4000Hz≥93dB | 100~6300Hz以250~4000Hz的平均聲壓級為0dB,允許+4~-10dB,且在250~4000Hz內允許+4~-6dB | 250~4000Hz的平均值≥-10dB | 1000Hz≤8dB4000Hz≤8dB | 45 | 13% |
註：一級歌舞廳聲場不均勻度舞池與座席分別考核。
二、三級歌舞廳聲場除噪聲外所有指標僅在舞池測試。
4.1迪斯科舞廳擴聲系統學特性指標為一、二級，具體指標見表3。
表3
| 聲學特性 | ||||||
| 等級 | 最大聲壓級(dB) | 傳輸頻率特性 | 傳聲增益 | 聲場不均勻度 | 總噪聲級dB(A) | 失真度 |
| 一級 | 100~6300Hz≥110dB | 40~12500Hz以80~8000Hz平均聲壓級為0dB，且在80~8000Hz內允許≤士4dB | 125~4000Hz的平均值≥-8 dB | 100Hz≤10dB1000Hz≤8dB6300Hz≤8dB | 40 | 7% |
| 二級 | 125~4000Hz≥103dB | 63~8000Hz以125~4000Hz的平均聲壓級為0dB,允許+4~-10dB,且在125~4000日z內允許≤士4dB | 125~4000Hz的平均值≥-10dB | 1000Hz≤8dB4000Hz≤8dB | 45 | 10% |
注: ①歌舞廳擴聲系統的聲壓級,正常使用應用9創B以下為宜,短時間最大聲壓級應控制在110dB以內.
②迪斯科舞廳的擴聲系統聲學特性指標,只在舞池考核.
4.4歌舞廳建築聲學的一般要求
歌舞廳新建或改建過程中應進行聲學設計.
4.4.1觀眾廳內各處要求有合適的響度、均勻度、清晰度和豐滿度,在歌舞廳內不得出現回聲、顫動回聲和聲聚焦等缺陷.
4.4.2歌舞廳的混響(T60)見附錄A.
4.4.3對外界環境的影響
歌舞廳擴聲系統在正常工作日時,對外界的影響應滿足環保部門的標準要求,短時間音樂高潮平均值允許超出標準15dB.
5.測量方法
5.1測量條件
5.1.1測量前擴聲設備須按設計要求在廳堂內安裝完畢,並調整擴聲系統,使之處於正常工作狀態。
注:如有系統均衡器,則測量前應調整到系統最佳補償。
5.1.2測量時,擴聲系統中調音台的多頻率補償置於”平直”位置,功率放大器的音調補償〈若有的話〉置於正常位置。
5.1.3測量時,廳堂內測點的聲壓級至少高於廳堂,總噪聲15dB。混響時間測量時信噪比至少滿足35dB要求。5.1.4各項測量一般在空場條件下分別進行。
5.1.5所有測點必須離牆1.5m以遠,測點高度距地面1.2~1.3m。對於有樓座的廳堂,測點應包括樓座區域。
5.1.6測點應均勻分佈在廳內,一般不得少於4一9點。對於對稱的歌舞廳其主要活動區的測點的最低要求如下：100平米以下的廳測4點,分佈如圖1所示.l00~200平米的廳測6點。200平米以上的廳測P點。要求測點均勻分佈在對稱的一側。
注:這裡所指的對稱不僅是建築上對稱,還包括聲場對稱。
圖1
5.2測量儀器本標準不排斥使用達到同樣精確度的其它儀器。
5.2.1聲頻信號發生器
5.2.1.1頻率範圍:20~20000Hz士0.5dB.
5.2.1.2總諧波失真:不大於0.3%。
5.2.2噪聲信號發生器
5.2.2.1粉紅噪聲的頻譜密度z20~20000Hz.在其輸出端的不均勻度為士1.5dB.
5.2.2.2信噪比不低於60dB。
5.2.3功率放大器
5.2.3.1頻率範圍:20~20000Hz,不均勻度優於士0.5dB.
5.2.3.2總諧波失真:不大於0.5%。
5.2.3.3額定功率:不小於50W。
5.2.4測試傳聲器
按GB3661所規定的要求。
5.2.5濾波器
按GB3241所規定的要求。
5.2.6聲級計按GB3785中I型聲級計要求。
5.2.7測量放大器
5.2.7.1頻率範圍t20~20000Hz,不均勻度優於士0.5d氏之A
5.2.7.2總諧波失真:不大於0.5%.
5.2.8失真度測量儀
5.2.8.1頻率範圍:20~20000Hz.
5.2.8.2失真度測量範圍:0.1%~10%.
5.2.9測試聲源
5.2.9.1頻率範圍:100~10000Hz,不均勻度優於6dB.
5.2.9.2總諧波失真:不大於5%。
5.2.9.3額定功率:10W〈靈敏度>90dB〉.
5.2.10混響時間測試儀
5.2.10.1頻率範圍:100~8000Hz。
5.2.10.2混響時間測試範圍:0.3s~10s。
5.2.11頻率分析儀對時間域的信號能進行頻譜分析的儀器,其中濾波器應符合5.2.5條要求。要求濾波器各中心頻率檔能自動掃描或手動掃描。
5.3測量項目
5.3.1傳輸[幅度]頻率特性
5.3.1.1電輸入法測量採用圖2所示的點測法,測量步驟如下:
a、開啟測試系統,輸出1/30ct粉紅噪聲信號,調節噪聲源的輸出,使揚聲器系統的輸出滿足5.1.3條要求。
b、改變1/30ct帶通濾波器的中心頻率,並保持各頻段電平值恆定,在歌舞廳內的每一測點上用聲級計或頻譜分析儀分別測量聲壓級。
c、測量在傳輸頻率範圍內進行,測試信號按1/30ct中心頻率取點。
d、測量點按5.1.5條和5.1.6條進行。
注:用頻譜分析儀連續掃頻測量時,可以用粉紅噪聲作為信號源〈圖2中去掉濾波器〉,在各測點上用掃頻法測量頻譜,然後將各測點頻譜減去粉紅噪聲的頻譜即可得到傳輸頻率特性。
5.3.1.2聲輸入法測量採用圖3所示的點測法,測量步驟如下:
a、關閉測試聲源系統,調節擴聲系統增益,使之達到最高可用增益。
b、傳聲器離測試聲源的距離為0.5m。
c、開啟測試系統,輸出1/30ct粉紅噪聲信號,調節噪聲源的輸出,使測點的信噪比大於15dB。
d、改變l/30ct帶通濾波器的中心頻率,在傳聲器處和歌舞廳內的測點上用聲級計或頻譜分析儀分別測量聲壓級。
e、測量時要求控制傳聲器處聲壓恆定。
f、測量在傳輸頻率範圍內進行,測試信號按1/30ct中心頻率取點.
g、測量點按5.1.5條和5.1.6條進行.注:用頻譜分析儀連續掃頻測量時,可以用粉紅噪聲作為信號源(圖3中去掉濾波器),分別在傳聲器處和各測點上用掃頻法測量頻譜,然後將各測點的頻譜減去傳聲器處的頻譜即可得到傳輸頻率特性
5.3.2傳聲增益
測量框圖同圖3.
在按5.3.1.2項測量傳輸頻率特性的同時,把在歌舞廳內各測點上測得的聲壓級減去傳聲器所接收的聲壓級,按頻率加以平均即得該頻帶的傳聲增益.測試信號的中心頻率同5.3.1.2條,也允許按倍頻程中心頻率測量。
5.3.3最大聲壓級
5.3.3.1電輸入法 測量框圖同圖2,測量步驟同5.3.1.1條,要求饋入揚聲器系統的電壓相當於設計使用功率〈或額定功率〉的電壓值的1/K〈K=2~10〉。在系統最大聲壓級要求頻率範圍內在每一測點測出每一個1/30ct頻帶聲壓級,算出該點在傳輸頻率範圍內的總聲壓級,再加上20LgK后獲得相應頻帶的最大聲壓級。每一測點的最大聲壓級用下式計算
式中zLi為第i個1/30ct頻帶聲壓級,N為傳輸頻率範圍內1/30ct頻帶數.
5.3.4聲場不均勻度
根據5.3.1條測量的結果,將每一中心頻率在不同測點測到的聲壓級的值列表或作圖即得到相應的聲場分佈。
5.3.5總噪聲
測量在空場條件下進行。
測量時在歌舞廳內的設備,例如通風、調溫等產生噪聲的設備及擴聲系統設備和可控硅調光系統全部開啟.
測點按5.1.5條和5.1.6條進行.
擴聲系統的增益控制位置同5.3.1.2條。測量用聲級計在63~8000Hz範圍內按倍頻程帶寬取值.測量結果繪在同一張記錄紙上可獲得歌舞廳的噪聲譜.
測量應包括線性和A計權數據.
注:在測量總噪聲的同時,關閉擴聲系統設備,按上述步驟測量,則得背景噪聲譜。A計權聲級大致上為噪聲評價曲線NR值加5,即噪聲評價數NR=A聲級減5.
5.3.6系統失真測量框圖如圖4所示。
測試信號經詞音台和功率放大器,饋給揚聲器系統。要求饋入揚聲器系統的電壓相當於設計使用功率〈或額定功率〉的電壓值的l/K〈K=2~10〉。測試頻率點為500Hz,1000Hz,2000比。用頻譜分析儀分別測出各頻率點的聲壓級和二次諧波和三次諧波的聲壓級,諧波失真值M由下式計算。
其中L總為頻譜儀在線性檔讀出的聲壓級,L2和L3分別為二次諧波和三次諧波的聲壓級。
其測量點,應在被測揚聲器的中心線上,離揚聲器2m處.
5.3.7混響時間
測量框圖同圖2,並將聲級計接收到的信號饋給混響時間測量儀〈或直接用混響時間測量儀接收和測量〉。由噪聲源發出的l/30ct粉紅噪聲信號直接饋入擴聲系統調音台輸入端。調節擴聲系統輸出,使測點的信噪比滿足第
5.1.3條要求。在歌舞廳內預定的測點上進行測量。亦可使用外加集中聲源進行測量,該聲源應置於廳內牆角附近.
當聲源停止發聲后,用混響時間測量儀測量該頻率的混響時間。
測量頻率的選取至少應有125Hz,250Hz,500Hz,1000Hz,2000Hz,和4000Hz六點
附錄A
歌舞廳的混響(T60)
(補充件)
A.1 歌舞廳合適混響時間(500Hz)T(s〉與廳容積V(立方米的關係容許範圍內附圖1.
廳容積V(m3〉附圖1
A.2 歌廳、歌舞廳各頻率混響時間與500Hz混響時間的比值為表4所示:
表4
頻率比值
125Hz1.0-1.4
250Hz1.0-1.2
2000Hz 0.8-1.0
4000Hz0.7-1.0
A.3 卡拉OK包廂的混響時間不考核
