根椐建筑物的功能、體型、空間高度及布局等因素,可分為集中供聲、分散供聲和分區供聲三種供聲方案。良好的擴聲工程應能有效地控制揚聲器的聲場分布和滿足投射距離的聲壓級要求。
1)集中供聲
顧名思義是把一組揚聲器集中安裝在一個固定位置上的供聲系統。對于舞臺、劇場或多功能廳來說,揚聲器組通常安裝在靠近舞臺臺口上方左右兩側(三路揚聲器系統可分為左中右三組安裝)。
由于聲音來自舞臺方向,與觀眾的視聽方向一致,聽感自然。為使全部觀眾區聲場均勻,揚聲器應置于較高的位置。為克服前幾排觀眾區“頭頂感”聲像,可在臺口兩側或臺唇部位設置若干小功率輔助揚聲器,利用哈斯效應解決前區觀眾聲像一致的問題。(哈斯效應:一個聲場中的二個同頻聲源,在傳入人耳的時間差在50ms以內時,人耳無法明顯辨別出它們的方位。感覺到聲音由先發出的聲源傳來。這種先入為主的聽覺特性叫哈斯效應。要注意的是:如果在上述條件下,這兩個聲源在聽音位置上感覺響度差異較大時,將感覺到聲音由較響的聲源傳來,這叫聲音的掩蔽效應。)
對四面均有觀眾區的大型體育館或大型廳堂,揚聲器系統通常以一種“聲塔”形式的陣列組合吊掛在大廳中央。
利用揚聲器指向特性,即偏軸方向的聲壓隨偏角增大而逞漸減少的特性,和聲壓級隨投射距離的增加按距離的平方減少的特性,可令聲場達到互補而均勻的結果。但揚聲器指向特性是頻率的函數,這種聲場互補的效果只在一定的頻率范圍內起作用,隨著偏角增大,聲音的高頻部分迅速衰減,這時也可能需要設置若干小功率中高音揚聲器來進一步補償改善。集中供聲的優點是聲像一致,聽感自然;揚聲器之間的聲波??;聲音清晰度高。缺點是對于形狀復雜,又有多層樓廳和眺臺的廳堂,聲場不易做得均勻:狹長的廳堂,由于投身距離遠,后座觀眾區的聲壓級可能會偏低。為此,可利用強指向性的遠投射揚聲器增強后部觀眾區的聲壓級以及在眺臺下面的聲影區適當增設幾個補聲揚聲器,增加這部分區域的直達聲和聲壓級,抑制混響聲的影響,提高聲音的清晰
度。
2)分散式供聲(雨點式擴聲)
對于無法采用集中供聲的大型或狹長高度又不高(低于6米)或空間結構可分為幾部分的大廳,以及對于難以獲得好的語言清晰度的混響時間較長的大型禮堂,可采用分散式的供聲。
分散式供聲有兩種形式:一種是以天花安裝揚聲器為供聲單元的分散式供聲,。另一種是以小功率聲柱或音箱為供聲單元的分散式供聲系統。分散式供聲系統能獲得均勻的聲場;并由于揚聲器與聽眾之間的距離很近,可保持較高的直達聲與混響聲的聲能比。所以在混響時間較長的條件下也能獲得較高的清晰度,并且不容易發生回聲問題。
分散式供聲的最大優點是聲場均勻,直達聲與混響聲的聲能比高,它的最大缺點是視聽感覺不一致和多聲源之間的聲音較大,影響聲音清晰度。采用小功率高密度低聲壓的分散式供聲可在混響時間較長的特大型會場中獲得較好的語言可懂度。分散式供聲時供聲單元比較多,故而十分適合采用定壓廣播系統。
3)分區式供聲
對于狹長的禮堂,集中供聲揚聲器投射到后面觀眾區的聲壓級會偏低;具有較深樓臺和眺圖3-1揚聲器偏軸與射程的聲壓互補臺的大型劇場,由于樓臺和眺臺的遮擋,使主場揚聲器的直達聲無法抵達,造成樓臺和眺臺下面的“聲影”區。為此必須在禮堂的中、后部及樓臺下面的“聲影”區內布設若干個補聲
揚聲器來提高這些觀眾區的聲壓級和直達聲,揚聲器的布局稱為分區式供聲。
在分區式供聲系統中,由于主揚聲器與補聲揚聲器之間的距離較大,兩個聲源到達聽眾位置的相對延時較大。如不經延時處理,到達中、后部觀眾區的聲音會產生兩重聲效果,影響這部分觀眾區的聲音清晰度,為防止這種觀象發生,可在補聲揚聲器的信號通道中插入一個延時單元使兩組揚聲器的聲音能夠同時到達聽眾區。為保證聲像定位效果,要求補聲揚聲器的聲壓級低于主揚聲器的聲壓級。分區式供聲的揚聲器系統如果設計和調試不當,很容易產生聲波,影響系統的清晰度。
上述三種供聲方案各有優缺點,必須因地制宜使用。為保證系統聲像感覺一致,音質清晰自然,應首選先考慮集中供聲方案。