重庆市人民大礼堂音频系统的改造

赵保忠+轩诗颂

【摘 要】 针对重庆市人民大礼堂使用要求，介绍音频系统的改造方案及调试，测试结果显示符合设计目标。

【关键词】 大礼堂；音频系统；调音台镜像备份；扩声特性测试

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.09.008

Reconstruction of Audio System in Chongqing People's Auditorium

ZHAO Bao-zhong1， XUAN Shi-song2

（1.China Oriental Performing Arts Group Co.， Ltd.， Beijing 100027， China；

2.Rightway Audio Consultants Ltd.， Beijing 100022， China）

【Abstract】The reform plan and debugging of audio system in Chongqing people's auditorium are introduced. The test result shows that the system meets the design goal.

【Key Words】auditorium； audio system； console mirror backup； sound reinforcement characteristic test

重庆市人民大礼堂（以下简称大礼堂）于1954年4月竣工，是一座仿古民族建筑群，是重庆十大文化符号之一，且独具特色的标志性建筑物，也是国家AAAA级旅游景区。整座建筑由大礼堂和东、南、北楼四大部分组成。占地总面积为6.6×104 m2。其中，大礼堂占地1.85×104 m2，建筑高65 m，大厅净空高55 m，内径46.33 m，圆形大厅四周环绕四层挑楼，可容纳3 400余人。

大礼堂原有音频系统经过多年使用已经不能胜任新的使用要求，在2017年进行了改造。下文对大礼堂音频系统的改造工程进行简单介绍。

1 功能需求及设计目标

大礼堂是重庆市举行大型集会和演出活动的中心，重庆市的党代会、人大会、政协会等重要会议和国际性会议，因此，会议功能是其最主要功能；同时要兼顾综艺晚会、商业演出等各类文艺演出的需求。这就要求音频系统要满足：

● 功能全面，满足各种公共大型活动的多场景编辑及控制，提供现场调音和返送调音，并且操作灵活、安全稳定、具有可扩展性；

● 保证系统信号的传输质量，提高信噪比和抗干扰性能；

● 系统的声学特性指标需达到GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》文艺类扩声系统声学特性一级指标。

为了确保系统的安全稳定，专门针对会议系统设计了全系统备份方案，包括电源备份、音源备份，调音台备份、功率放大器输入信号备份等；除在系统的设计上有所考量，在设备的选用上，选择了经市场检验性能比较稳定的调音台与扬声器产品。

2 系统设计方案

由于该系统主要功能是保证政治性会议的顺利召开，为了安全考虑，所有重要环节设备一律双备份。同时，对调音台的稳定性和操控便捷性要求相应比较高，既要保证调音台运行正常，又要求一旦由于不可抗力造成故障时可以迅速切换，所以最终选择了两套独立的调音台-接口箱系统，两套系统镜像备份，如图1所示。

为了保证系统的安全稳定，专门配置了50 kW不间断电源。不间断电源和市电同时进入音频系统。除调音台外，同一区域有两个设备的一个设备接入市电，另外一个接入不间断电源。这就保证了无论哪一路电源出现故障，系统声音不间断。

调音台和接口箱都拥有冗余双电源，并且可以一路电源接在市电，另外一路接在不间断电源。

2.1 音源及信号分配

音源主要有舞台有线、无线传声器，CD播放器等。

有线传声器通过地面插座和跳线盘馈送到功放室带有48 V幻象电源的有源音频分配器。有线传声器信号一分为二，分别给位于功放室的2台调音台的远程接口箱D2 RACK（见图1）。其中，1～24通道进入3台XTA DS800，25～48通道分配给2台KLARK TEKNIK DN1248。同一位置的会议传声器别给2台不同的音分，保证每个环节都可以做到交叉双备份。

16个通道的舒尔UR4D无线手持及头戴传声器，以及2台CD机和2台笔记本电脑的音源位于三楼的音频控制室，同样是通过跳线盘连接到2台KLARK TEKNIK DN1248有源音频分配器，分别给2台SD MINI RACK数字调音台接口箱（见图1）。同样，这些音源分别送给2台音分作为备份，以保证有故障时信号不间断。

2.2 调音台

系统配置了2台SD8调音台，舞台接口箱是2台D2 RACK，控制室本地接口箱是2台SD MINI RACK（见图1）。每台调音台分别通过4根原厂MADI同轴线连接舞台接口箱和控制室接口箱，可以實现传输96 kHz采样频率的56通道信号，在调音台采样频率设置在48 kHz时，可以作为MADI线的冗余备份，即任意切断一个输入或输出MADI线，不影响调音台与接口箱之间信号传输。2台调音台之间通过网线连接，可以实现调音台之间控制信息的镜像备份。

做好设置之后，调音台操作都可以做到主备跟随。2台调音台的路由参数调节和母线分配都是完全一样，这就改变了传统的数模备份方式必须有两位调音师同时操控调音台的模式，同时避免了由于调音台品牌型号不同造成的电平频谱不一致引起的不适感。

2.3 扬声器与功率放大器

由于该项目属于20世纪50年代老建筑，是文物保护单位，舞台台口两侧红色柱子之间宽21 m，也没有声桥马道等结构，扬声器只能明装吊挂在红色柱子外侧的白色墙壁位置。怎样做到美观大方又要最大限度地不破坏原有建筑成为一个难题。endprint

从观众席看，扬声器安装位置在舞台前沿后方8 m左右，一般扬声器在这个位置很容易辐射到舞台台口，从而影响系统传声增益。因此，需要选择尺寸小、能量大、指向性好的扬声器。通过L-Acoustics扬声器辐射模拟分析软件Soundvision进行声场分析，确定了扬声器的选型及吊挂方式。

主扩扬声器选择了KARAi白色定制款双八英寸阵列扬声器系统，左右两组每组各12只，采用专门设计的吊挂结构吊挂，与三楼同高，如图2所示，覆盖观众区大堂和一至四层楼座。

对主扩扬声器在观众区域的直达声声压覆盖进行模拟分析。该模拟图基于20 Hz～20 kHz宽频带粉红噪声，并以dBA进行模拟。模拟结果表明了系统能达到的长时间最大声压级（RMS），峰值数据比图示数据高10 dB，绝大多数观众区声压级差在±2 dB以内，只有观众区左右两侧楼座部分主扩扬声器无法覆盖。

两侧主扩扬声器无法覆盖的位置设置了观众区侧面补声。根据软件演算，一层楼座观众区安装2只X12同轴扬声器系统，二三四楼楼座每层安装1只X12同轴扬声器系统。

针对观众区前区位置，设置了6只X12作为前区补声扬声器。这6只扬声器和流动返送扬声器背对背放置在舞台台口。台口有两组并联的舞台扬声器接口插座，根据乐池升降摆放在相应位置。

最终观众区大部分座位都得到了很好的覆盖（见图3）。

所有扬声器都由L-Acoustics原厂功率放大器LA8和LA4X驱动。其中，LA8二进四出，LA4X四进四出，均自带处理器；输入部分都有AES和模拟输入两种接口，并且可以通过普通网线使用LA Network Manager功放控制软件远程控制，一键切换数字模拟输入。

LA Network Manager软件中可以切换被选中功放输入信号是AES（数字）还是ANALOG（模拟）；也可以设置自动切换模式，当其中优先信号断掉，可立即切换到另外一个信号；如果遇到突发情况，还可以点击TRIGGER FALLBACK按钮手动切换，切换过程中没有任何信号间断。

所有的信号都从功放室接口箱输出，2台接口箱配置了同样数量的数字（AES）和模擬输出卡。其中，主调音台连接的接口箱数字信号输出给功率放大器的数字（AES）输入，备用调音台连接的接口箱模拟信号输出给功率放大器的模拟输入，如图4所示。

2套调音台系统同时工作，同时输出信号，数字、模拟信号的选择和切换由LA Network Manager实现。如遇一台调音台出现故障，只需要调音师转到另外一台调音台工作即可，全程只需要在LA Network Manager上做一个切换。

3 系统调试

音频系统改造完毕后，工程方和扬声器厂商进行了系统调试。

3.1 调试内容

调试分为系统检查与联通、设备调试、扬声器安装位置、角度校准、扬声器预设校准等环节。

系统检查与联通包括电源系统检查、信号系统检查、 输出信号分配检查、信号线及扬声器线导通情况检测 、各信号与扬声器极性检查，调音台系统检查，功率放大器预设通路检查等环节。

设备调试包括音源播放器、无线传声器系统和调音台系统、功率放大器等设备进行通电连接设置，主要是调音台与接口箱连接、调音台系统镜像调试，功率放大器预设与扬声器匹配等环节。

对扬声器安装位置、角度校准，以Soundvision软件数据为基准，并结合实际听感。

3.2 扩声特性测试方法与结果

扩声特性测试主要依据GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》、 GB4959《厅堂扩声特性测量方法》等国家相关标准要求和相应标准的测试方法进行。测试结果见表1。

3.3 扬声器厂家的调制及测试

另外，应场地调音师要求，由L-Acoustics工厂工程师采用Soundvision调试出适合演出的模式。该测试软件内置有可选择目标曲线，对扬声器系统进行了校准，校准后的频响曲线如图5～图8，并可将校准后的各参数直接复制到功放控制软件。

调试好的演出模式与之前调试的会议模式都保存在LA Network Manager中，供场地调音师和外来单位调音师选择。

该系统2017年5月完工后，中国共产党重庆市第五次代表大会的开闭幕式在此举行，整个活动中，音频系统安全稳定，语言清晰，得到使用方好评。endprint