摘要：厅堂扩声特性测量能够反映扩声系统在厅堂建筑声学环境中的性能。本文通过逐一介绍厅堂扩声系统声学测量的概念阐述其原理和检测方法，结合在国家博物馆剧场的检测实例进行论述，并根据厅堂特点选择相应国家标准对厅堂扩声特性声学检测结果进行评价。
关键词：厅堂扩声系统 声学测量 电声学 建筑声学
很多建筑厅堂都装有扩声系统。扩声系统能够使声音在厅堂内以足够响度，较小失真传递给听众，而且它的布设有时还能够适当弥补厅堂建声特性的不足。扩声系统的设备一般包括声源、信号控制及处理设备、声信号记录及重放设备和电源。厅堂的扩声特性测量一般也称作电声学检测。
一、厅堂扩声特性测量的概念与原理
在进行扩声系统的声学测量前，应首先了解厅堂的建筑声学特性，最好能够先测建筑声学指标，这是因为，厅堂的建筑声学是电声学的前提，建筑声学指标特性往往能够影响扩声系统指标的测量结果。建筑声学指标主要有背景噪声、混响时间、隔声量等。经过建声设计的厅堂，一般能够达到：厅内无明显的回声、颤动回声及声聚焦等声学缺陷；频率特性合适，既保证足够的语言清晰度要求，又能再现优美音质，可充分兼顾其他使用功能；混响时间适中。
厅堂的扩声系统声学检测，主要有以下概念和计算公式：
1、最大声压级：扩声系统完成调试后，在厅堂内各测量点可能的最大峰值声压级的平均值
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在测量最大声压级时，在厅堂内各测点测得的声压级应按频率均匀，然后再加6dB即为最大声压级。
2、传输频率特性：扩声系统在稳定工作状态下厅堂内各测量点稳态声压级的平均值相对于扩声设备输入端的电平的幅频响应。
在测量传输频率特性指标时，通常其测试频率可在63Hz-8000Hz选择20个以上的1/3倍频程中心频率，语言类测量比音乐类测量频带稍窄。
3、传声增益：扩声系统在最大可用增益状态时，厅堂内各测量点稳态声压级平均值与扩声系统心型
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传声器处稳态声压级的差值。单位：dB。
在测量传声增益时，应先调节被测扩声系统的增益，使其达到最高点即临界自激点后，再下降系统总增益6个dB。
4、声场不均匀度：厅堂内（有扩声时）各测量点的稳态声压级的差值。单位：dB。
在测量声场不均匀度时，测量信号一般为1/3倍频程粉红噪声，中心频率按倍频程取值。
二、声学检测实例
在实际工作中，本人曾多次主持开展对国家博物馆剧场的声学检测。下面为一次扩声特性测量的实例。国家博物馆剧场为712座，观众席为双层，该厅堂的建筑声学实测数据为中频1000Hz混响时间1.1秒。
1、检测内容
国博剧场扩声特性测量的检测指标系统总噪声级、传输频率特性、传声增益、声场不均匀度、最大声压级。
2、检测环境
温度：25℃；湿度：44%；电压：220VAC。
3、检测仪器
环境分析仪、音频信号源、扬声器。
4、检测结果
（1）系统总噪声级
调整扩声系统增益至最高可用增益，关闭信号源，在观众区选取测试点，检测结果如下：
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（2）传输频率特性
1/3倍频程粉红噪声信号由传声器馈入扩声系统调音台输入端，选取24个测试频率，观众区选择8个测试点，检测数据以100Hz～6300Hz的平均声压级为0dB，检测结果如下：
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（3）声场不均匀度
1/3倍频程粉红噪声信号由传声器馈入扩声系统调音台输入端，在观众区选取8个测试点，检测结果如下：
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（4）传声增益
1/3倍频程粉红噪声信号由传声器馈入扩声系统调音台输入端，调整扩声系统增益至最高可用增益后下调6dB，选取6个测试点，检测结果如下：
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（5）最大声压级
1/3倍频程粉红噪声信号由传声器馈入扩声系统调音台输入端，调整输出信号幅度，125Hz～6300Hz的声压级有效值大于100dB，考虑6dB的粉红噪声峰值因数，最大声压级大于106dB。
三、厅堂扩声特性测量的结论与评价
在完成厅堂扩声系统的声学检测后，需要依据国家行业相关标准规范进行评价，从而对该厅堂的扩声特性指标得出结论。常用的评价依据有GB/T 4959-1995 《厅堂扩声特性测量方法》、GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》、JGJ/T131-2000建设部《体育馆声学设计及测量规范》等。
例如对上文举例国家博物馆剧场的扩声特性声学检测结果进行评价，可以依据GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中多用途类扩声系统声学特性指标来进行，具体为：
1、系统总噪声级：不超过NR-20，达到一级指标。
2、传输频率特性：以100Hz-6300Hz的平均值为0dB，在此频带内 ≤ ±4dB，达到一级指标。
3、声场不均匀度：在以下频率1000Hz≤ 6dB、 4000Hz ≤ 8dB，达到一级指标。
4、传声增益：在频带125Hz-6300Hz内平均值≥ -8dB，达到一级指标。
5、最大声压级：超过了103dB、为≥ 106dB，达到一级指标。
综上可得出检测结论，国家博物馆剧场扩声系统性能达到了GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中多用途类扩声系统声学特性一级指标。
在实际检测中，我们需要结合厅堂的使用功能，选择适合的声学特性指标作为评价依据，对照检测结果得出检测结论。厅堂扩声特性测量数据是扩声系统技术调试、技术改造的重要依据，结合厅堂的建筑声学特点来考量，往往体现出扩声系统的价值所在。
参考文献：
1．朱伟．《扩声技术》[M]．北京：中国广播电视出版社，2003.
2．高玉龙．《声学设计软件EASE及其应用》[M]．北京：国防工业出版社，2006.
3.《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006[Z].北京：2006.