流动扩声系统的构建与调试*

王 智，范晓阳

（云南艺术学院，云南 昆明 650500）

随着国内经济的高速发展，户外大型文艺活动也越来越多，不同的场所和不同的演出形式对现场扩声系统的要求也不尽相同，科学规划，合理构建流动扩声系统及系统调试，实现平稳运行，是保障演艺活动的关键。

流动扩声系统不同于剧院、影院等扩声系统，具有不固定、灵活搭配的特点，需要匹配不同空间环境及演出类型。这里“流动”有两层含义，一是扩声场所的不固定，二是扩声系统构建的模式不固定。随着科学技术不断发展，人们对声音品质的要求也越来越高，针对不同场所、节目类型与表演形式，需要构建不同的扩声系统。但目前专业技术人员匮乏，很多从业者，包括演艺方或设备租赁方对扩声系统构建缺少科学合理的思路，且系统搭建往往是将手里现有器材聚集使用；没有深入了解设备与节目类型和声场的关系，缺少专业性和针对性，使系统的构建和调试存在很多问题，造成设备堆积摆样，扩声效果不佳。笔者就此现象，对流动扩声系统的构建与调试做以下阐述，为初学者提供一定的理论参考及实践指导。

1 流动扩声系统的构建

扩声场地的不同，决定了流动扩声系统的不同。笔者按信号流程把扩声系统简分为三部分，拾音等音源输入部分称前级；音频信号分配与处理部分称控制部分，扬声器系统及其供声布局部分称后级。

根据多年的实践经验，构建扩声系统时，先期，了解扩声场所的空间大小与形状，观众数量和分布方式等，由此来推算满足现场声压级所需的声功率是多少；再根据声功率及供声布局设计，选择音箱及数量来构成后级。接着，应熟悉节目单，分析节目类型，统计演员数量，设计每个节目的拾音方案，测算各类传声器数量，保证选型合理，构建系统的前级部分。最后，综合前后级的操控要求，来确定控制部分的功能和规模。

笔者基于上述倒推式思路构建流动扩声系统，先落实后级规模，再部署前级，最后确定控制部分，组成专业、合理、适用的扩声系统。

1.1 扬声器系统的构建

为扩声场所提供足够声压级，获取合理的听觉响度，取决于扩声系统提供的声功率，通过声功率又能推导出场地所需要的音箱数量。同时，音箱的布局也会影响声场覆盖效果，布局合理可避免声场的缺陷，使声音均匀覆盖。

扩声现场需要的声功率可通过计算公式获得，假定在一个供声区内有多组（N组）灵敏度相同的音箱供声，且在音箱的声辐射轴线上，声场视为自由声场，声场的声压级为：

则扩声需要提供的电功率为：

P为馈给音箱的电功率，S为音箱的轴向灵敏度，D为声音接收点距音箱的距离。

假定接收点偏离音箱辐射轴线Ɵ度，那么偏离轴线供声区域声场的直达声声压级为：

电功率 为：

LP(Ɵ)为偏离轴线Ɵ角接收点的声压级，DƟ为偏离轴线Ɵ角供声点轴射距离，DƟ为音箱的指向性函数，20lgDƟ值应由音箱生产厂家提供。

通过上式可算出，当声场要达到Lp声压级（期望的或是要求的声压级）时，需要多少瓦的音箱才能实现[1]。

由于计算公式复杂，且供声区各点到音箱的距离不同，要分别对近场中场远场计算，在具体实践中不便操作，笔者给出三种实用的估算方法：

平方估算（每平方米2 W～5 W）

立方估算（每立方米0.5 W～1 W）

听众人数估算（人均1 W～5 W）

其中，平方估算法较适合空间高度不规则，或户外中小场地的声功率估算；立方估算法更适合厅堂会馆的声功率估算；人数估算法常用于户外大型广场的声功率估算。三种方法的声功率取值均由节目类型及响度追求决定，在具体操作中，建议总功率应留有一定裕量，结合音箱布点及供声方式进行修正。

通过以上估算，即可由所需声功率快速判断出现场需要的扬声器种类及数量。在对音箱进行布局时，要注意扩声环境、观众席长宽、纵深等问题。集中供声是将音箱集中于舞台两侧，用线少连接简单，方便实用，但容易引发啸叫；分区供声是把音箱采用分散的方式放置不同位置供声，可提高直达声比例，声压分布较为均匀。针对不同扩声活动的需求，可以将集中、分区等供声方式结合使用。现在，大型室外扩声系统多采用线阵列音箱，其指向性强、辐射范围广，为各种供声方式都提供了便利。

舞台监听又称为舞台返送，监听音箱的数量、摆放位置及角度取决于舞台的大小、形状等舞台状况，使演员可以清晰地听到直达声，且覆盖均匀。特别需要注意的是，监听音箱与传声器间的距离、指向性的把控，否则容易引发啸叫。

1.2 拾音的构建

前级部分更多地服务于表演人员，其构建与节目类型、表演顺序、演员人数等有关。构建前级时，需要提前熟悉表演节目，确保有足够数量的传声器能够合理、有序地分配使用。

节目类型决定使用传声器的种类，不同的节目类型都有不同的使用需求，如大型合唱的拾音，由于拾取的是群体的声音而非个人的声音，就需要多支拾取范围广且灵敏度高的单指向形电容传声器；而对于乐队主唱的拾音，为避免乐器串音，选择灵敏度低、拾取范围窄的无线传声器更为合适。每种传声器都有自身的优点和缺点，而调音师应该扬长避短，并结合应用环境，从而获得理想的声音效果。

另外，传声器的合理分配也尤为重要。一场演出中经常有下列情况，集体朗诵后紧接是器乐合奏，下一个节目是多人联唱，中间还有主持人穿插。此类情形常让调音师头疼不已，若传声器用错将导致节目无法正常进行。这就需要调音师提前对传声器数量和分配进行规划，主持人最好有自己专属的传声器，而表演者的传声器，将演员与传声器一一标注对应，并与控制部分对接好，做到表演时不慌乱不出错。

1.3 控制部分的构建

控制部分是连接前级后级的重要组成部分，包括调音台与周边设备。如何选择调音台、周边设备至关重要，在满足操控功能的同时，系统的稳定、安全、传输便捷也需考虑。

调音台的选型应综合考量。首先，应按扩声规模、使用传声器数量及与系统中的其他设备的匹配来选择，确保调音台通道数量可以满足演出需要；如果通道数量有限，也可选择多台调音台联集工作。其次，针对节目类型、扩声环境等，选择功能适配，传输便捷的调音台。最后，根据资金情况选择性价比较高的调音台。模拟调音台直观简明，便于操控，但功能受限，长距离连接很多传声器线极为不便，更适用于会议、小型演出等的扩声。数字调音台支持信号网线传送，传声器和音箱的接口箱到调音台只需一根网线就能双向传输信号，非常便捷；对信号的处理能力也更强，具备场景存储和调用、参数复位、自带处理器、蓝牙遥控等更多的功能，方便快捷的同时，提供了更高的安全保障，适用于大型复杂的扩声活动。

频率处理器、动态处理器、混响器、延时器周边设备等，在需要弥补声场缺陷、信号加工处理、后级设备保护等处理时，可选择性的使用。

图1 合唱表演

图2 大型舞蹈表演

2 扩声实践案例

以笔者负责的云南艺术学院60周年校庆活动（见图1、图2）为例，解析扩声系统设计和建构。

此活动在云南艺术学院的运动场举办，观众席长约120 m，宽约80 m，可容纳10 000多名观众，仅表演人员就有1 000多人，且节目形式多样，包括交响乐队、合唱团、大型舞蹈、群声朗诵、舞台剧、歌曲联唱等。

2.1 后级构建

表演区为U型的三层舞台，观众区为纵深120 m的长方形，如图3、图4所示。

（1）现场所需声功率

根据场地的规模，先测算出扩声所需要的声功率，按面积估算，每平方米按3 W取值估算，有效场地面积需要的声功率为：120×80×3 W=28.8 kW；若按人数估算，每人按3 W估算，场地可容纳10 000人，所需声功率为：10 000人×3 W=30 kW。综合考虑，需要提供的声功率为29 kW～31 kW。

（2）音箱布局和数量

观众区采用左右线阵列音箱+超低音音箱+补声音箱的方式，保证声场的响度均匀和频率响应均衡。观众区中远场的声覆盖由左右各12单元的线阵列音箱和4只超低音箱负责，近场由6只均匀镶嵌在台裙中的补声音箱供声，同时弥补左右线阵跨度过大带来的中空现象。

（3）音箱功率分配

左右主扩线阵列音箱12×2=24只，每只有效功率1 kW，满功率提供24只×1 kW=24 kW；超低音箱4只×1.5 kW =6 kW；台裙音箱6只×300 W=1.8 kW；为观众区提供总声功率31.8 kW，符合估算要求。

（4）舞台返送

舞台采用U型环绕舞台分布供声，舞台台口4只+左侧纵深4只+右侧纵深4只，每只返送音箱200 W功率，可满足舞台监听的响度和声场均匀分布。

2.2 拾音的配置

由于节目类型复杂，且表演人数多，需准备106支传声器，以保证节目顺利进行，以及前后台的沟通与配合。

（1）交响乐传声器配置

图3 U型三层的舞台

图4 设计图

根据交响乐队的规模，用了52支传声器（见图5）。因为在户外扩声，为了避免拾取到风声和嘈杂的环境声，选用了可以夹在乐器上的传声器42支（部分为贴片传声器），拾取乐器的直达声。由于乐队庞大，无法做到每个乐器都单给贴片传声器，而且还需要拾取交响乐队的群声，所以，又用了10支站架式电容传声器拾取群声，兼顾没有贴片传声器的乐器拾音，增加群感。

（2）合唱与朗诵传声器配置

合唱与朗诵用到了12支站架电容传声器和6支手持无线传声器。领诵与领唱每人分配1支手持传声器，方便朗诵者的运动，也突出领唱的声音特色。合唱与集体朗诵分3组品字形站位，每组按ABCD方式分配4支电容传声器，电容传声器间距1.8 m，3组共12支电容传声器加6支手持传声器，拾取群声和领唱。

（3）舞台剧传声器配置

舞台剧共有20多名演员。在舞台剧中，演员需要奔跑并做大幅度的表演动作，手持传声器与站架传声器不方便演员的表演，所以选用了20支头戴式传声器，固定在演员头部，可以保证表演中拾取到的演员声音清晰稳定。

（4）主持人与歌曲演唱传声器配置

6位主持人每人固定配1支手持传声器，联唱、独唱、领导讲话致辞等共用10支手持传声器，这部分共配置了16支手持无线传声器。拾音方式最为简单，难点在于手持传声器数量有限，无法满足每个演员单独固定使用，所以，要与控台调音师沟通好，标注每个传声器相对应的演员。

2.3 控制部分的构建

图5 交响乐队的拾音

因有106路传声器输入，还有主备2台计算机4路播放舞蹈音乐的信号，外加2路LED大屏的声音信号，共需要对112路信号进行调音、切换等控制，还需对舞台返送信号进行调控，工作量大，处理复杂容易出错。故考虑用3张数字调音台组成3个分控系统，一张负责交响乐队的调控，一张负责舞台返听的调控，一张作为主控负责交响乐以外的传声器，并对计算机播放音乐、LED影音、交响乐调音台输出信号进行总控。

（1）交响乐调音台选用56路的数字调音台。负责52路交响乐传声器信号的处理及调控，并把混合后的2路立体声信号送给主控调音台，乐队所需的混响器和压缩器使用数字调音台上自备的效果器。

（2）舞台返送调音台选用40路数字调音台，主要对联唱、领唱、主持等传声器进行单控，保证歌手能按个人喜好调控声音响度和比例平衡。交响乐队及合唱分声部间的平衡进行分组控制。

（3）主控调音台（见图6）选用70路数字调音台，分别对合唱、朗诵、舞台剧、主持人及独唱等54路传声器信号进行调控，同时，还需对交响乐合成的2路立体声信号、2台计算机播放的4路舞蹈音乐信号、LED大屏的2路立体声信号等合计62路声音信号进行调控。

为了保障节目的效果，尽量避免啸叫带来的影响，给主控调音台与返听调音台都增设了1台反馈抑制器，防止突然出现啸叫影响演出效果。3张数字调音台分由三位调音师控制，各负其责，减轻了主控调音师的工作量和压力，保证大型晚会扩声工作的顺利完成。

3 系统调试

图6 主控调音台

扩声系统规范、合理、科学的调试，是保证扩声音质的必要条件。根据以往的扩声实践经验，笔者在系统调试时，习惯于先调试后级，再调试前级，最后进行系统统调，步骤为：音箱系统调试→传声器增益信噪比调试→整体声音效果调试，下面分别进行阐述。

3.1 后级调试

因为扩声系统要求均匀覆盖不同的区域，所以先对分布在各点位的音箱进行响度均匀和频率均衡调试，再对音箱辐射区存在的相位问题进行补偿。

（1）响度均匀调节

播放测试音乐，分别打开左右侧线阵音箱，通过音箱处理器调整左右线阵列音箱的响度，使之平衡；再加入超低音箱，调整线阵音箱与超低音音箱的比例，并保证声场的清晰度与丰满度合适。最后切换台裙补声音箱开关，调节补声音箱与线阵列音箱的响度关系，使中前区声音清晰而丰满。

（2）频率均衡及相位补偿

通过声场测试软件发送粉红噪声，用测试传声器拾取并检查声场的频率响应，然后调节主控调音台上的图示均衡，对声场改变的某些频率进行镜像补偿。另外，针对各音箱辐射的声波到达听点存在的延迟，需通过软件测试，并用处理器做相位补偿，减弱由于声场缺陷造成的声音畸变现象。

这里要强调，频率和相位的补偿，不必追求极致，因为测试点（听音点）不同，调整结果会不同。主张用熟悉的音乐进行主观试听，测试高中低频率是否均衡，针对清晰度、层次感、丰满度等进行频段调节，获得满意的整体音响效果。

（3）舞台监听的调试

首先，要调整各声部间的比例关系，给独唱、独奏添加一定混响效果，保证演员在舞台上清晰听到自己及伴奏的声音；其次，要尽量减小主扩音箱对舞台监听的影响，通过均衡器、反馈抑制器等设备，避免返送监听啸叫。

3.2 前级调试

传声器的调试一般需要使用者配合完成，调试时要了解个人或乐器最适合的传声器类型和拾音距离，保证音质，避免线路噪声。无线传声器有对应的接收机，在调试前需要检查传声器频率与接收机频率是否对应。如果无线传声器与接收机较远，出现断频，可以给接收机加入信号放大器。最关键的是，无线传声器与接收机的发送和接收增益一定要调节匹配好，若传声器的发送增益大，动态大的声音信号就易失真；接收机增益小，声音的信噪比则会恶化。

根据节目所需要的效果，演唱、独奏等可加入适量的混响效果，改善声音的圆润度、空间感，演员表演也会更轻松和自信；但过量的混响会导致声音混浊，降低可懂度，还易产生啸叫。针对不同演员的声音特点和节目的类型，需要调整对应通道均衡器的高、中、低频比例，达到较好的听觉效果。

前级的调试需要熟悉每个节目的特点及传声器调度，珍惜每次联排，在节目彩排中不断细调和完善，保证正式演出时有理想声音效果。

3.3 系统统调

前后级调试完成后，要对整个系统进行统调，达成整个系统的相互匹配，保证系统的安全性、稳定性及扩声效果。

首先，对系统的数字网口设置备份连接，保证音频信号和控制信号传输上的的安全。在数字音频矩阵上，对左中右三路主输出的电平及均衡进行调测，保证馈送到声场前区、中区、后区的声音在响度和频率响应上平衡。按节目单顺序在调音台上建立对应的“场景”存储号，用于每个节目的通道哑音、推子状态、效果处理的快速调用。其次，调音台的动态处理器，对需要控制动态范围的某些通道进行规划和参数设定。同时应设置几套混响器参数，使不同的音源声音既有还原度又有圆润度和丰满度。最后，对系统做声反馈抑制，避免发生啸叫。

啸叫控制是扩声效果的基本保障，也是系统调试的重点，主要从以下几点进行调控。

（1）传声器设置应尽量靠近声源，以降低传声器的增益，减小啸叫发生的概率；提醒歌唱演员不要把传声器贴在嘴上，避免近讲效应，从而影响声音的清晰度。

（2）尽可能拉开传声器与扬声器的距离，避免传声器的拾音范围与扬声器的辐射范围重叠太深形成声环路而增大啸叫的概率。

（3）尽量使用单指向形传声器，减少声反馈的激励量，也避免不必要的串声干扰。

（4）使用声反馈抑制器，在节目联排时对观众扩声系统及舞台返送系统易啸叫的频率点，提前进行频率锁定和适度抑制，确保正式演出不发生啸叫。

4 结语

流动扩声系统在于要满足不同的扩声环境与各种简繁的演出形式，其构成千变万化，调试也各有所宗。随着科技的进步以及人们对声音效果需求的日益提高，音响设备的功能也在不断完善，扩声系统的构建与调试越发重要。无论功能多么简单或强大的设备，都需要有经验的专业人士来搭配和驾驭。没有科学、专业的系统组成，无法获得理想的扩声效果，造成设备资源的浪费。