公共廣播系統(tǒng)的應(yīng)備聲壓級(jí)
2011/6/23
公共廣播系統(tǒng)的應(yīng)備聲壓級(jí)
——兼論不應(yīng)以聲壓級(jí)高低排檔次
公共廣播國家標(biāo)準(zhǔn)編制組組長 鐘恭良
【摘要】本文介紹了即將頒布的公共廣播國家標(biāo)準(zhǔn)《公共廣播系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于“應(yīng)備聲壓級(jí)”的規(guī)定。進(jìn)而針對(duì)電聲學(xué)界的爭議，論述了不應(yīng)以聲壓級(jí)高低排質(zhì)量檔次的主張。
【關(guān)鍵詞】擴(kuò)聲系統(tǒng)；公共廣播； 最大聲壓級(jí)； 應(yīng)備聲壓級(jí)
Ensured Sound Level of Public Address System
—Sound Pressure Level is not the Only Stａｎｄard to Evaluate Project Quality
ZHONG Gong-liang
(Guangzhou DSPPA Audio Co., Ltd., Guangzhou 510440, China)
【Abstract】The ensured sound level in the pending national stａｎｄard, the technical specifications in public address system, is introduced. The stａｎｄard to evaluate the project quality is elaborated.
【Key words】sound reinforcement system; public address; maximum sound pressure level; ensured sound level
一 概述
在幾款著名的擴(kuò)聲系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)中，都為系統(tǒng)的“最大聲壓級(jí)”進(jìn)行了規(guī)范。其規(guī)則大致是：
1、定義 不同標(biāo)準(zhǔn)有不同的具體定義，但大致上是指系統(tǒng)在服務(wù)區(qū)產(chǎn)生的平均最高穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)。
2、指標(biāo) 多數(shù)要求等于或大于100dB,最高的達(dá)112dB或以上；工程的等級(jí)/檔次越高，“最大聲壓級(jí)”也要求越大。
正在報(bào)批的公共廣播國家標(biāo)準(zhǔn)《公共廣播系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》，沒有提出“最大聲壓級(jí)”的概念，而代之以“應(yīng)備聲壓級(jí)”。
“應(yīng)備聲壓級(jí)”定義為——公共廣播系統(tǒng)在廣播服務(wù)區(qū)內(nèi)，應(yīng)能達(dá)到的穩(wěn)態(tài)有效值廣播聲壓級(jí)的平均值。其指標(biāo)見表1。
表1
分 類 | 業(yè)務(wù)廣播 | 背景廣播 | 緊急廣播 |
一級(jí) | 二級(jí) | 三級(jí) | 一級(jí) | 二級(jí) | 三級(jí) | 一級(jí) | 二級(jí) | 三級(jí) |
應(yīng)備聲壓級(jí) | ≥83dB | ≥80dB | ≥86dB* |
聲場不均勻度（室內(nèi)） | ≤10dB | ≤12dB | － | ≤10dB | ≤12dB | － | － | － | － |
*現(xiàn)場信噪比等于或大于12dB
二 “應(yīng)備聲壓級(jí)”的特點(diǎn)及其根據(jù)
由表1可見，同其他類似標(biāo)準(zhǔn)相比較，《公共廣播系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（草案）中關(guān)于“應(yīng)備聲壓級(jí)”的規(guī)定有三個(gè)特點(diǎn)：
l 指標(biāo)量值不大，比其他擴(kuò)聲系統(tǒng)規(guī)定的最大聲壓級(jí)小多了；
l 不以聲壓級(jí)高低排系統(tǒng)質(zhì)量檔次；一、二、三級(jí)系統(tǒng)的指標(biāo)都相同（等級(jí)高低由其他指標(biāo)界定，本文從略）。
l 在室外，沒有聲壓級(jí)均勻的要求。
為什么要這樣界定？主要考慮有如下幾點(diǎn)：
1、 公共廣播系統(tǒng)的用途同其他擴(kuò)聲系統(tǒng)的用途不同，尤其是不同于迪廳，所以聲壓級(jí)不必太高。
2、 聲壓級(jí)夠用就可以了，80dB聲壓級(jí)相當(dāng)于電影中的對(duì)白，所以80～83dB應(yīng)屬“夠用”。
l 嚴(yán)格地說，為使聽眾聽清楚擴(kuò)聲，首先須保證12dB左右的信噪比（這是一般意義的必要條件，本文不打算討論其他條件）。普通工程操作者可以這樣來想象：在雙聲道立體聲系統(tǒng)中，兩聲道的聲壓級(jí)相差15dB時(shí)，聲像就完全定位于聲壓級(jí)高的一側(cè)。就是說15dB的聲級(jí)差，足以完全掩蔽另一個(gè)聲道的聲音。
l 公共廣播主要是語聲廣播，對(duì)于有常規(guī)含義的語句（不是單字）來說，聽辨對(duì)信噪比的要求還可以低一些。我國城市的環(huán)境噪聲約在70～75dB左右，所以下限83dB是“夠用”的。
l 為什么不直接界定信噪比，而界定“應(yīng)備聲壓級(jí)”呢？這是因?yàn)楣矎V播服務(wù)區(qū)現(xiàn)場背景不像廳堂那樣規(guī)范，給出一個(gè)“應(yīng)備聲壓級(jí)”數(shù)據(jù)更便于設(shè)計(jì)和鑒定。但緊急廣播涉及人身安全，且事故現(xiàn)場本底噪聲可能很大，所以要求設(shè)計(jì)者必須進(jìn)行估算，保證滿足不小于12dB 信噪比的要求。
3、 聲壓級(jí)不是越高越好，沒有理由認(rèn)為聲音大的系統(tǒng)就是好的擴(kuò)聲系統(tǒng)；相反，我們不應(yīng)以聲壓級(jí)高低排檔次，引導(dǎo)人們追求高聲壓級(jí)。理由如次：
l 聲壓級(jí)太高，有損聽覺健康。有人認(rèn)為，我們國人的聽覺已經(jīng)普遍受到MP3播放器和喜歡大吵大鬧的習(xí)慣所損害，國際助聽器廠商已經(jīng)據(jù)此開始瞄準(zhǔn)中國市場。我國的集市、餐廳特別嘈吵，原因之一就是大眾的聽力不良，必須大聲說話。
l 聲壓級(jí)太高，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成聲污染，侵犯別人合法的私人空間。
l 提高聲壓級(jí)是要消耗能源和增加成本的，片面追求過高的聲壓級(jí)，不符合節(jié)約資源的根本原則。大家知道，聲壓級(jí)每增加3dB，功率就需加倍。假如為保證聲壓級(jí)是90 dB需要1000W電聲功率的話，則93dB須2000W，96 dB就需4000W，可見能耗的代價(jià)驚人！本例數(shù)據(jù)大體接近室外聽音點(diǎn)距揚(yáng)聲器30m遠(yuǎn)的實(shí)際情況，并非隨便拼湊。
l 有人說，提高聲壓級(jí)不必加大電聲功率，只須提高揚(yáng)聲器的靈敏度。理論上確實(shí)如此。但揚(yáng)聲器的靈敏度是可以隨便提高的嗎？當(dāng)然可以選購高靈敏度的揚(yáng)聲器，但必須付高價(jià)錢，而且不是想要多高就有多高。
l 也有認(rèn)為縮窄頻帶可以節(jié)省電聲功率。這個(gè)意見值得商榷。適當(dāng)限制語聲信號(hào)頻帶可以在背景噪聲（尤其是混響環(huán)境）的干擾下提高語言清晰度，但由于功率放大器的輸出是受其標(biāo)稱輸出電壓的準(zhǔn)峰值而不是平均值限制的，所以在不提高功率放大器標(biāo)稱輸出的條件下，不能用縮窄有用信號(hào)頻帶的辦法提高聲壓級(jí)。不過這個(gè)意見從另一個(gè)角度說明，為了提高擴(kuò)聲質(zhì)量，并不一定需要很高的聲壓級(jí)和很大的電聲功率，還有其他更節(jié)約、更合理的辦法。
l 公共廣播系統(tǒng)常常有許多室外服務(wù)區(qū)。在室外，由于基本上沒有反射聲群的貢獻(xiàn)（近似自由場），保障重放聲場具有較高的聲壓級(jí)不是輕而易舉的事，所以更需要精打細(xì)算。眾所周知，在上述條件下，聽音點(diǎn)的聲壓級(jí)可按下式估算：
SPL = L + 10lg P– 20lg r （1）
式中SPL 揚(yáng)聲器軸線上聽音點(diǎn)的聲壓級(jí) dB
L 揚(yáng)聲器的靈敏度級(jí) dB（1W/1m）
P 饋給揚(yáng)聲器的電聲功率 W
r 聽音點(diǎn)與揚(yáng)聲器之間的距離 m
以某款知名進(jìn)口品牌室外廣播揚(yáng)聲器為例，該廣播揚(yáng)聲器由2個(gè)4寸中低音單元和一個(gè)1寸高音單元組成，其靈敏度級(jí)為89 dB、額定功率30W。代入式（1）可立即算出，僅5m開外，聲壓級(jí)即小于90 dB。就是說，假如我們要求聲壓級(jí)等于或大于90 dB，則每5m 須安裝一只這樣的揚(yáng)聲器。當(dāng)然，如果90 dB的規(guī)定是適當(dāng)?shù)?，我們也得這樣辦；又如果不惜工本選用優(yōu)質(zhì)線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)，我們也可以擺脫式（1）的束縛。問題是這樣做是否適當(dāng)。
本例選用了一款有2只4寸中低音單元和一只高音單元的知名進(jìn)口品牌，是為了使一般讀者不至于懷疑筆者故意選用劣質(zhì)揚(yáng)聲器來支持自己的觀點(diǎn)。實(shí)際上，同檔次國產(chǎn)品牌的指標(biāo)同它相似，目前國內(nèi)外一般廣播音柱的靈敏度級(jí)，很少超過93 dB。
4、在室外，要求聲場均勻（即處處具有相近的聲壓級(jí)）不一定是合理的。例如一個(gè)占地幾十公頃的體育中心，其周邊通道可能是一個(gè)統(tǒng)一管理的廣播區(qū)，長度接近十公里。在門口附近人流密集，背景噪聲較大，設(shè)計(jì)者應(yīng)賦予該地段較大的應(yīng)備聲壓級(jí)（尤其是緊急廣播）；而遠(yuǎn)離門口的地段，顯然不需要同樣大的聲壓級(jí)。如果一定追求“均勻”，肯定做成資源極度浪費(fèi)。其實(shí)，這也是避免片面追求高聲壓級(jí)理念的體現(xiàn)。
三、結(jié)論
l 盡管《公共廣播系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（草案）中關(guān)于“應(yīng)備聲壓級(jí)”的規(guī)定看似要求太低，但應(yīng)屬“實(shí)用”。
l 在擴(kuò)聲系統(tǒng)中，不應(yīng)片面追求高聲壓級(jí)。
l 用聲壓級(jí)高低來區(qū)分?jǐn)U聲系統(tǒng)的質(zhì)量檔次是不合理的，而且是有害的。
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