Проектирование системы звукоусиления для помещения объемом 2000м, страница 6

Пользуясь планом зала, размещаем громкоговорители следующим образом. Высоту установки выбираем равной 2.8м (над дверью). Расстояние от головы сидящего слушателя до пола принимаем равным 1.2м. Разница между высотой установки громкоговорителей и озвучиваемой поверхностью равна h = 2.8 – 1.2 = 1.6м.

Каждая цепочка громкоговорителей обслуживает половину зала.

Определим расстояние т цепочки до слушателей, сидящих на крайних местах:

Чтобы поле в продольном направлении было равномерным с точностью 1дБ, необходимо, чтобы шаг цепочки был не более 2b<2r_min.

Так как шаг громкоговорителей должен быть кратным 3м, то единственно возможной является его величина 2b = 3м. При работе одной цепочки неравномерность поля в соответствии с формулой

очевидно, равна

Подставляя значения r для самых ближних и самых удаленных слушателей получаем

что подтверждает необходимость применения двух цепочек. Рассчитаем давление, создаваемое во всех четырех точках.

Результирующее давление, создаваемое двумя цепочками, равно:

Отсюда неравномерность звукового поля:

что является вполне допустимым.

Рассчитаем величину давления р₁, которое должен развивать громкоговоритель на оси на расстоянии 1м от акустического центра из выражения

По ранее найденному значению N_пр.мин = 72.2 дБ определяем р_мин = 0.157 н/м², и далее

При выборе типа громкоговорителя нужно предусмотреть запас мощности не менее двух раз, чтобы избежать искажений при случайных превышениях уровня прямого звука от первичного источника.

Требуемое звуковое давление обеспечивают громкоговорители мощностью 0.25 Вт.

Так как громкоговорители устанавливаются открыто, выбираем абонентские громкоговорители мощностью 0.25 ва.

4.3 Расчет предельного индекса усиления и выбор типа микрофонов.

а) Определение R_ср при работе выбранной системы звукоусиления:

   Из предыдущего расчета следует, что р_макс = 0.75р₁, а р_мин = 0.58р₁

   Следовательно, Абонентские громкоговорители обладают практически ненаправленным действием в переднем полупространстве, поэтому в соответствии с формулой их акустическая мощность Р_а равна:

Р_а = 15.7р₁²*n = 15.7р₁²*10 = 157р₁²,

где n = 10 – число громкоговорителей системы.

   В соответствии с формулой Айгнера уровень диффузного поля равен:

   Уровень прямого звука равен:

N_пр.ср. = 74+20lgp_ср. = 74+20lg0.67p₁ = 20lgp₁+72, дБ

   Акустическое отношение, выраженное в децибелах, равно разности уровней N_д и N_пр.ср. Следовательно,

10lgR_ср. = N_д - N_пр.ср = 74.8 – 72 =  2.9, дБ

   б) Определение Q_{мс пр}:

   Предельный индекс усиления при акустической обратной связи по диффузному звуку определяется по формуле:

Q_{мс пр} = - 18 – 2.9 +q, дБ

   Требуемое значение Q_{мс пр}лежит в пределах – (10 ÷ 14) дБ, поэтому ненаправленный микрофон (q=0) применять нельзя. Необходимо получить q≥7 дБ. Применение простого микрофона с кардиоидой характеристикой направленности обеспечивает q = 5 дБ. Для обеспечения требуемого значенияq должны быть приняты меры, например, заглушение стены зала позади сцены или установка микрофона на вынесенной к оратору стойке.           При этом значение q может быть доведено до 13.8 дБ, тогда

Q_{мс пр} = - 20.9 + 13.8 = - 7.1, дБ

   Т.е даже несколько больше требуемой величины.

4.4 Выбор типового оборудования.

   Общая электрическая мощность, потребляемая громкоговорителями системы, равна

Р_общ. = 0,25*14 = 3,5 ва.

   Пользуясь данными приложений 7, 8, 9, выбираем звукоусилительную станцию типа ЗС - 25×2 рис 4.4.1. Эта аппаратура имеет номинальную мощность 50 ва при использовании двух каналов. Мощность каждого оконечного усилителя 25 ва.

   Будем использовать только один канал, второй останется в резерве.