新疆体育中心体育场扩声系统的工程设计

　　1 引言

　　新疆体育中心体育场如图1所示, 位于新疆维吾尔族自治区首府乌鲁木齐市体育中心东北侧, 是中心三大体育设施之一, 是西北地区规模最大、功能最齐全、设施最先进的标准化体育场。体育场建筑面积约75000m², 观众席50000座, 可进行田径、足球比赛,以及大型的文艺演出和重大集会活动。

　　中国电子科技集团公司第三研究所承揽了新疆体育中心体育场扩声系统工程的设计、施工及调试工作,工程包括场地固定扩声系统、背景广播系统、检录处流动扩声系统3个部分。整个系统工程于2006年完工并正式投入使用。

　　2 扩声系统功能和指标

　　扩声系统设计主要依据招标文件行业规范要求并借鉴目前国内外体育场扩声系统使用的最新技术、新方法以及相关工程的经验。扩声系统应满足以下要求:

　　(1) 满足足球等球类比赛扩声要求;

　　(2) 满足田径比赛扩声要求;

　　(3)满足大型集会扩声要求。

　　目前, 对体育场的声学特性指标还没有统一的国家和行业标准及规范, 根据招标文件以及国内体育场使用功能及性能的现状, 确定参照《体育馆声学设计及测量规程》的二级指标作为最终的声学特性设计指标。设计依据《体育馆声学设计及测量规程》中规定的二级标准, 具体特性指标如下:

　　(1) 最大声压级(dB):125~4000Hz范围内平均声压级≥98dB(空场稳态值);

　　(2) 传输频率特性: 以125~4000Hz的平均声压级为0dB, 在此频带内允许+4~-6dB(1/3oct 测量);100~125Hz, 4000~6300Hz允许+4~-10dB;

　　(3) 传声增益(dB):125~4000Hz的平均值≥-12dB;

　　(4) 声场不均匀度(dB):中心频率为1000Hz,4000Hz(1/3oct带宽), 大部分区域不均匀度≤10dB;

　　(5) 系统噪声: 扩声系统不产生明显可察觉噪声干扰(如交流噪声等);

　　3 声场设计

　　由于体育场为敞开式建筑, 观众席及场地完全与室外相通, 扩声系统受天气、风向等因素影响比较大,其声场内的最大声压级、声场不均匀度、传声增益、传输频率特性及系统噪声等主要声学特性指标要达到设计指标难度较大, 声场设计的优劣直接影响最终扩声效果, 因此在设计时给予了高度重视, 设计方法除了使用传统的计算方法外, 主要借助计算机辅助设计软件EASE4.0( 电声系统模拟软件) 完成声场设计和声学特性指标的计算, 计算结果都以彩图方式给出, 直观明了。

　　3.1 扬声器选型

　　扬声器的选型与布局是整个扩声系统设计的重要一环, 因为声学特性指标中的几项重要指标和最终的音质效果都与此有关。