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观众厅扩声（Auditoria Sound Reinforcement）是专业音响系统的核心应用场景，其核心功能是精准拾取舞台上的声频信号（如人声、乐器等）及其他音源信号，通过一系列电声转换、放大与加工处理，最终向观众厅等大型空间传送清晰、均匀且高保真的声音。这一系统不仅是现代剧场、音乐厅、多功能厅的“声学灵魂”，更直接决定了语言清晰度、音乐表现力及整体听感体验。尤其在容积超千立方米的厅堂中，自然声能衰减显著，扩声系统通过科学设计与先进技术补偿声场缺陷，使后排观众获得与前排近似的声压级与频响特性，保障艺术表达的完整性。
一个完整的观众厅扩声系统由四大核心子系统构成闭环工作链路：
音源拾取系统：包含有线/无线传声器（如鹅颈会议话筒、人声电容话筒、乐器动圈话筒）、数字播放设备（CD/DVD/流媒体播放器）及直接输入接口（乐器DI盒）。针对舞台声源多样性，需匹配不同话筒特性——会议以高指向性抑制环境噪声，演出则需宽频响话筒还原细节。
信号处理中枢：以调音台为核心，集成数字音频处理器（DSP）、均衡器、效果器等。DSP承担关键角色，实现参量均衡、延时对齐、分频管理及动态控制（如压缩限幅），解决因建筑声学缺陷导致的频率失衡或反馈啸叫。现代系统更普遍采用全数字架构，通过光纤或AES/EBU传输避免信号衰减。
功率放大系统：将处理后的低电平信号放大至驱动扬声器所需功率。功放需具备2倍于扬声器总功率的冗余量，并支持DSP处理与双电源热备份，防止演出中断。例如，主扩声道常配置N+1冗余功放组，确保高可靠性。
扬声器覆盖网络：采用分层布局策略：主扩音箱（左/中/右声道）吊装于台口上方，覆盖中远场；台唇补声音箱增强前排声像定位；侧墙/后场辅助音箱消除盲区；独立超低音通道强化低频动态。扬声器选型需匹配灵敏度（≥85dB）、最大声压级（≥106dB）及指向性（恒定指向号角控制覆盖角），例如同轴设计可优化相位一致性。
扩声效果本质是电声与建声的叠加。观众厅的几何结构（容积、挑台深度比）、混响时间（话剧建议1.1-1.4s，音乐厅1.3-1.6s）及背景噪声（需≤NR25）直接制约系统性能。设计阶段需通过EASE等声学模拟软件，计算扬声器的安装位、倾角及覆盖范围，核心目标包括：
声场均匀度控制：稳态声压级在100Hz/1kHz/8kHz的不均匀度分别≤10dB/6dB/8dB，避免前后排听感差异。
声干涉最小化：多扬声器布局需精确计算延时（如公式Δt=Δd/340，其中Δd为声程差），确保直达声波前叠加而非抵消。采用线阵列或波束成形技术可显著抑制干涉。
混响半径优化：临界距离Dc=0.057√(V/Q·T60)，其中V为容积、Q为扬声器指向性因子、T60为混响时间。设计需保证大部分座位位于混响半径内，提升语言清晰度。
现代剧场主流采用LCR（左/中/右）三声道扩声架构：左/右声道侧重音乐与效果声的空间感，中央声道强化人声定位与对白清晰度。这种布局兼容立体声节目源，并通过声像电位器实现声源移动感（如火车驶过舞台）。关键技术要点包括：
拉声像设计：高位主音箱易导致声像“漂浮感”，通过在台口两侧安装拉声像扬声器（如垂直线阵列），与高位系统时间对齐，将声像下拉至舞台表演区。
次低频独立处理：80Hz以下频段无方向性，可集中布置超低音阵列（如心形指向布局），减少后排能量衰减并降低厅内模态共振。
效果声系统集成：在顶棚、侧墙、后墙部署环绕扬声器组，结合多通路混响算法（如VRAS系统），生成雨声、雷暴等环境效果，或扩展音乐厅堂感。
传声增益（MG）指系统最大可用增益，直接决定语言可懂度。国家标准要求100-8000Hz平均MG≥-8dB（文艺演出一级）。提升MG的核心策略包括：
建声层面：增加舞台吸声材料，减少反射声进入话筒；调整扬声器与话筒轴向夹角（＞90°），利用指向性避开反馈路径。
电声层面：采用实时频谱分析仪与反馈抑制器（如自适应陷波滤波器），自动识别并衰减反馈频率；配置自动混音台，按发言话筒数量动态调整增益，减少开环话筒数量。
观众厅扩声系统需依据GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》及WH/T 18-2003《演出场所扩声特性指标》进行客观测量：
最大声压级：额定通带内≥106dB（峰值余量≥10dB），保障音乐动态范围。
传输频率特性：80-8000Hz允许±4dB波动，40-80Hz/8k-16kHz允许-6dB/oct衰减。
早后期声能比（C50）：500-2000Hz平均值≥+3dB，反映语言清晰度（与RASTI指标正相关）。
当前观众厅扩声系统正经历三大技术变革：
声场可调系统：基于多通道卷积混响（如MCR系统），通过电子反射能量装置（ERE）与可变吸声体，实现混响时间0.8-2.0s动态调节，满足话剧与交响乐的不同需求。
空间声像系统（SIS）：采用Ambisonics或DBAP算法，结合分布式扬声器阵列，实现三维声像定位与移动，增强沉浸感。
网络化与AI运维：基于AES67或Dante协议传输全数字音频；利用机器学习预测设备故障（如功放过热预警），并通过云端校准系统自适应优化声场。
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