吸顶音箱优化布局的软件解决方案

汤 磊

（广州亚运会转播有限公司，广东 广州 510655）

在声频系统弱电集成项目中，吸顶音箱已得到了越来越广泛的运用，不论在大小会议室还是各类多功能厅堂，都能经常见到它们的身影。随着技术的进步与市场的需求，众多知名品牌的吸顶音箱，不论在扩声品质上还是在使用的灵活性上，都能基本满足声频系统的多种功用及固定安装不断变化的实用要求，使声频工程设计有了更多的优选解决方案。

以往，吸顶音箱的分布与构架设计多是根据相关指标及工作经验进行选型布点，无法做到真正意义上的前期分布效果预览、声场指标分析及选型比对等重要功能步骤，难以从根本上提升吸顶音箱的扩声品质。目前，一些知名品牌已经研发出自身产品的吸顶音箱设计软件，如EAW的Coverage Calculator软件等，比较灵活、适用。不过，从软件的处理能力与全面性来讲， Ease公司的Adress软件为佳。全面的音箱资料库及声场演算功能使吸顶音箱的布局设计变得严谨细致、快速便捷。下面，笔者结合实际工程经验浅述相关设计软件的实际应用。

1 Coverage Calculator软件

图1为Coverage Calculator软件的工作界面。使用时，界面左侧的4个可变参量模块是比较重要的部分。它们依次为：房间长宽高及听音高度的设定模块、音箱选型与定压定阻选择模块、音箱线长度计算模块、显示栏目模块等。实际设计中，通过这几个模块的合理设定便可以显示出声场图。各频率处的声压级状态一目了然，房间内的各音箱分布点都有自己的坐标，现场施工时只需对照此图一一对应安装即可。此外，该软件还有个小亮点，它不仅可按需自动计算出全部的音箱线缆长度，还能提供系统功放的总功率参数（如图1红圈处），这些功能对于工程辅材预算及系统合理配置是非常有用的。

作为使用者来讲，该软件美中不足之处在于它目前只支持EAW品牌的吸顶音箱产品，好在如果使用的音箱功率、阻抗等相关参数比较近似EAW音箱，该软件也有很好的参考与借鉴作用。

2 Adress软件

图2为Ease公司 Adress软件的展开界面，是笔者设计的某实际工程案例的调用。软件下方的红圈包括了几个重要的切换显示窗口，它们依次为：Project（工程信息）、Room（房间信息）、Auto-Arrange（自动排列）、Loudspeaker（音箱信息）、Distribution Graph（声压分布图）和Frequency Response（频率响应曲线图），下面介绍这些主要窗口的展开界面。

（1）Project

设计之前，首先建立文件夹及项目的相关信息，如图3所示。进行项目归类分档，输入室内温度、压力及湿度等相关信息，使声场模拟参数更为真实、准确。

（2）Room

图4为房间参量设置界面，具体栏目包括房间命名、尺寸输入、定阻和定压模式选择、本底噪声电平设定、地面和吊顶插入图片选定（如红圈处）等。图中可见，根据工程项目CAD图尺寸输入的房间长、宽、高分别为30 m、10 m、4 m，并将听音耳高设定为1.2 m（坐听模式）的合理平均状态。

（3）Auto-Arrange

以上步骤完成后进入实质性的设计阶段。点击软件下方的Auto-Arrange窗口栏就可显示图5界面，在这里，设计者可根据实际需要选择、调用各品牌多种型号的吸顶音箱。除此之外，还有音箱增益、音箱排列方式（有六边形与方形两种排列方式）、覆盖交叠模式、整体微调等设置栏目，非常便于布局的细化调整。此案例中，笔者选择的是六边形排列（hexagonal）与边对边（Edge to Edge）的分布模式，经过反复比对，这样的组合排列可以用最少的音箱达到所需的厅堂声压级。

（4）Loudspeaker

由图6可见，在图框列表中，前期设计布局的19只吸顶音箱的状态栏，分别为音箱型号确定，X、Y轴坐标设定，音箱增益调整，静音处理等明细栏目；其设置方式已细化到每一只吸顶音箱，更可取的是可用音箱资料库中的任意品牌型号的音箱进行组合设计来满足多变的工程设计需求。

（5）Distribution Graph

图7为声压级分布图，从界面的显示方式来看还是很直观的。在依次排列的9个颜色条块下方分别对应着全频带声压级的数值，上方则对应显示着所占的百分比值。图中可见，该工程中声压级达到93 dB的区域将占到整个厅堂声场部分的1.3%，声压级为95.5 dB的占到了31.5%的比例。有多大范围达到设计声压级或有多大区域未达到设计声压级，一目了然。这种方式给设计者提供了一个很好的客观评价标准，可以此来衡量前期设计布局是否满足最终的使用需求。

（6）Frequency Response

频率响应曲线是音频扩声系统中非常重要的一个曲线图，它的起伏波动直接关系到扩声系统的优劣，如图8所示。图中，右侧部分是参考听音点的选择区，可根据需要设置1～9个参考听音点；左侧部分是听音点所对应的频响曲线，有了各频率响应曲线，接下来利用系统中相关设备对其进行修正与补偿即可。

3 设计心得

在上述工程案例中，由于扩声厅堂面积不是很大且对语音的扩声要求较高，所以，设计时选择了定阻扩声方式。如图9所示，通过不断调整各音箱可变参量与布局坐标，使声场图达到了比较理想的状态，整个厅堂有效听音区的平均声压级达到或超过94.5 dB且声场不均匀度小于3 dB；不论是会议语音传输还是背景音乐播放，该声压级标准都能轻松应对。前文描述Room栏时提到过的插入地板与吊顶图片功能，在图中也得到很好的展现，可将选中图片变成整个图框背景，由此，更能直观体现个性化的设计风格与理念。

项目后期，利用相关音频测试软件对厅堂的各项扩声指标进行测检，吸顶音箱系统良好的声场均匀度、频响及语言清晰度等扩声特性等，在此厅堂中得到了较好的体现，且结果与Adress软件模拟的声场参量相近，进一步验证了软件在正确合理使用状态下的演算还原真实度。目前，Adress软件已有各大知名品牌的近80种型号的音箱数据可调用、模拟、演示，随着得到认证厂家不断增多，设计人员的音箱可选择空间会更加广泛。

通过软件进行吸顶音箱的优化布局，直观且方便，其相关的实用功能和使用技巧可以在实际工作中去摸索与熟悉，以发挥其最大功效。总之，实践工程经验的不断累积与先进设计理念的有机融合才是优质音频系统工程的解决之道。