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廣播喇叭的功率和面積的關(guān)系

2020/9/1 11:28:15

公共廣播系統(tǒng)喇叭原則上以均勻、分散的原則配置于廣播服務(wù)區(qū)，其分散的程度應(yīng)保證服務(wù)區(qū)內(nèi)的信噪比不小于15DB。通常，高級寫字樓走廊的本底噪聲約為48~52DB，商場的本底噪聲約58~63DB，繁華路段的本底噪聲約為70~75DB?？紤]到發(fā)生事故時(shí)，現(xiàn)場可能十分混亂，因此為了緊急廣播的需要，即使廣播服務(wù)區(qū)是寫字樓，也不要把本底噪聲估計(jì)得太低。椐此，作為一般考慮，除了繁華熱鬧的場所，不妨大致把本底噪聲視為65~70DB（特殊情況除外）。照此推算，廣播覆蓋區(qū)的聲壓級宜在80~85DB以上。

鑒于廣播喇叭通常是分散配置的，所以廣播覆蓋區(qū)的聲壓級可以近似地認(rèn)為是單個(gè)廣播喇叭的貢獻(xiàn)。根據(jù)有關(guān)的電聲學(xué)理論，喇叭覆蓋區(qū)的聲壓級SPL同喇叭的靈敏度級LM、饋給喇叭的電功率P、聽音點(diǎn)與喇叭的距離R等有如下關(guān)系：

SPL=LM+10LgP-20LgRdb（1）

天花喇叭的靈敏度級在88~93DB之間：額定功率為3~10W。以90DB/8W算，在離喇叭8M處的聲壓級約為81DB。

以上算未考慮早期反射聲群的貢獻(xiàn)。在室內(nèi)，早期反射聲群和鄰近喇叭的貢獻(xiàn)可使聲壓級增加2~3DB左右。

根據(jù)以上近似計(jì)算，在天花板不高于3M的場館內(nèi)，天花喇叭大體可以互相距離5~8M均勻配置。如果僅考慮背景音樂而不考慮緊急廣播，則該距離可以增大至8~12M。另外，適用于中國大陸的火災(zāi)事故廣播設(shè)計(jì)安裝規(guī)范（以下簡稱“規(guī)范：）有以下一些硬性規(guī)定：“走道、大廳、餐廳等公眾場所，喇叭的配置數(shù)量，應(yīng)能保證從本層任何部位到最近一個(gè)喇叭的步行距離不超過15M。在走道交叉處、拐彎處均應(yīng)設(shè)喇叭。走道末端最后一個(gè)喇叭距墻不大于8M”。

室外場所基本上沒有早期反射聲群，單個(gè)廣播喇叭的有效覆蓋范圍只能取上文匡算的下限。由于該下限所對應(yīng)的距離很短，所以原則上應(yīng)使用由多個(gè)喇叭組成的音柱。饋給喇叭群組（例如音柱）的信號電功率每增加一倍（前提是該群組能夠接受），聲壓級可提升3DB。請注意“一倍”的含義。由1增至2是一倍，而由2須增至4才是一倍。另外，距離每增加1倍，聲壓級將下降6DB。根據(jù)上述規(guī)則不難推算室外音柱的配置距離。例如，以40W室外音柱為例，其額定功率為40W，是單個(gè)天花喇叭的4倍以上。因此，其有效的覆蓋距離大于單個(gè)天花喇叭的2倍。事實(shí)上，這個(gè)距離還可以大一些。因?yàn)橐糁撵`敏度比單個(gè)天花喇叭要高（約高3~6DB），而每增加6DB，距離就可再加倍。也就是說40W音柱的覆蓋距離可以達(dá)20M以上，但音柱的輻射角比較窄，僅在其正前方約60~90度（水平角）左右有效。具體計(jì)算可用式（1）。

公共廣播系統(tǒng)功放的選用廣播功放不同于HI-FI功放，其最主要的特征是具有70V和100V恒壓輸出端子，這是由于廣播線路通常都相當(dāng)長，須用高壓傳輸才能減少線路損耗。廣播功放的最重要指標(biāo)是額定輸出功率，應(yīng)選用多大的額定輸出功率，須視廣播喇叭的總功率而定。

對于廣播系統(tǒng)來說，只要廣播喇叭的總功率小于或等于功放的額定功率，而且電壓參數(shù)相同，即可隨意配接，但考慮到線路損耗、老化等因素，應(yīng)適當(dāng)留有功率余量。按照“規(guī)范”的要求，功放設(shè)備的容量（相當(dāng)于額定輸出功率）一般應(yīng)按下式計(jì)算：

P=K1.K2.P0∑(2)

P－功放設(shè)備輸出總電功率(W)

P0－每一分路(相當(dāng)于分區(qū))同時(shí)廣播時(shí)最大電功率

P0=Ki·PiPi－第i分區(qū)揚(yáng)聲器額定容量

Ki－第1分區(qū)同時(shí)需要系數(shù)：服務(wù)性廣播客房節(jié)目，取0.2～0.4；背景音樂系統(tǒng)，取0.5～0.6；業(yè)務(wù)性廣播，取0.7～0.8；火災(zāi)事故廣播，取1.0；K1；線路衰耗補(bǔ)償系數(shù)：1.26～1.58；K2－老化系數(shù)：1.2～1.4。

據(jù)此，如果是背景音樂系統(tǒng)，廣播功放的額定輸出功率應(yīng)是廣播喇叭總功率的1.3倍左右。

但是，所有公共廣播系統(tǒng)原則上應(yīng)能進(jìn)行災(zāi)害事故緊急廣播。因此，系統(tǒng)須設(shè)置緊急廣播功放。根據(jù)“規(guī)范”要求，緊急廣播功放的額定輸出功率應(yīng)是廣播喇叭容量最大的三個(gè)分區(qū)中中喇叭容量總和的1.5倍廣播分區(qū)一個(gè)公共廣播系統(tǒng)通常劃分成若干個(gè)區(qū)域，由管理人員（或預(yù)編程序）決定那些區(qū)域須發(fā)布廣播、那些區(qū)域須暫停廣播、那些區(qū)域須緊急廣播等等。

分區(qū)方案原則上取決客戶的需要。通?？蓞⒖枷铝幸?guī)則：

1、大廈通常以樓層分區(qū)，商場、游樂場通常以部門分區(qū)，運(yùn)動場館通常以看臺分區(qū)，住宅小區(qū)，度假村通常按物業(yè)管理分區(qū)，等等。

2、管理部門與公眾場所宜分別設(shè)區(qū)。

3、重要部門或廣播揚(yáng)聲器音量有必要由現(xiàn)場人員任意調(diào)節(jié)的宜單獨(dú)設(shè)區(qū)。

總之，分區(qū)是為了便于管理。凡是需要分別對待的部分，都應(yīng)分割或不同的區(qū)。但每一個(gè)區(qū)內(nèi)，廣播喇叭的總功率不能太大，須同分區(qū)器和功放的容量相適應(yīng)。