國家速滑館為綜合性冰面體育場館，場館具有可同時舉辦短道速滑、花樣滑冰和冰球相關(guān)賽事的能力。擴(kuò)聲系統(tǒng)以語言擴(kuò)聲為主，滿足語言擴(kuò)聲及訓(xùn)練擴(kuò)聲使用的要求，場館語言清晰度、聲壓級為國家一級標(biāo)準(zhǔn)，同時也可作為音樂擴(kuò)聲及演出活動輔助性演出擴(kuò)聲使用。1?擴(kuò)聲方案的選定國家速滑館投影大致呈橢圓形，南北長約240?m、東西寬約174?m、高約33.8?m。冰面包含1條400?m×18?m專業(yè)速滑道場地，2塊30?m×61?m國際標(biāo)準(zhǔn)溜冰場,冰面總面積達(dá)10?514?㎡，場地空間巨大，結(jié)合冰面以及比賽大廳建筑做法，最終確定擴(kuò)聲系統(tǒng)最優(yōu)方案（圖1）。圖1?場館空間1.1?揚(yáng)聲器選定國家速滑館結(jié)構(gòu)挑蓬面積巨大，冰面吸音系數(shù)較低，造成觀眾區(qū)混響時間較長，頂棚所產(chǎn)生的有害混響聲以及反射聲占整個空間的80?%，因此揚(yáng)聲器要在“長混響”環(huán)境下確保語言的清晰度和音樂重放的豐滿度與清晰度，決定選用低頻指向性好、大功率的雙12寸中頻喇叭單元構(gòu)成的全天候線陣列揚(yáng)聲器組，聲學(xué)指標(biāo)滿足《北京冬奧會競賽場館音視頻系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)》，其中聲壓級（峰值）為105?dB，聲壓級（有效值）為95?dB，平均聲壓級為±5?dB。

1.2?揚(yáng)聲器布置

擴(kuò)聲系統(tǒng)集中吊裝于中圈馬道。馬道自重110?t，總長454?m，均布約為242?kg/m。揚(yáng)聲器的布置要充分考慮馬道的荷載情況。西側(cè)觀眾席上方集中吊掛3組內(nèi)置雙12寸低頻單元線陣列揚(yáng)聲器，總重量750?kg；東側(cè)觀眾席上方集中吊掛3組內(nèi)置雙12寸低頻單元線陣列揚(yáng)聲器總重量750?kg；東側(cè)觀眾席上方集中吊掛兩組面陣列音箱，每組6只，總重量300?kg；南北側(cè)觀眾席各吊掛4組內(nèi)置雙12寸低頻單元的線陣列揚(yáng)聲器作為補(bǔ)聲揚(yáng)聲器，總重量100?kg，同時東側(cè)觀眾席上方配備4只內(nèi)置雙18寸低頻單元的超低頻揚(yáng)聲器，總重量300?kg。線陣列揚(yáng)聲器采用每3只揚(yáng)聲器單元為1組，采用并聯(lián)形式，接受1臺四通道功放的輸入信號，確保1只揚(yáng)聲器損壞的情況下不影響另外1只揚(yáng)聲器擴(kuò)聲。同時，各方向線陣列的某組揚(yáng)聲器單元出現(xiàn)故障時，均不影響這個方向線陣列其他單元擴(kuò)聲。這種相對集中加分散布置線陣列揚(yáng)聲器方式，不僅對全場的延時聲干擾較小，而且可增加音樂重放時的豐滿度。

1.3?線材及系統(tǒng)布置音頻線纜經(jīng)擴(kuò)聲線槽沿馬道鋼梯敷設(shè)至2層擴(kuò)聲控制室機(jī)柜，擴(kuò)聲系統(tǒng)音頻處理中心采用以數(shù)字處理為核心的消防智能聯(lián)動數(shù)字矩陣，可與集中控制系統(tǒng)聯(lián)動，并與視頻系統(tǒng)、轉(zhuǎn)播系統(tǒng)、內(nèi)場廣播系統(tǒng)進(jìn)行信號聯(lián)絡(luò),滿足各系統(tǒng)對擴(kuò)聲系統(tǒng)的信號需求和緊急情況下場內(nèi)的擴(kuò)聲需要。

2?擴(kuò)聲系統(tǒng)安裝馬道上場地?zé)艄?、安防、消防等多個機(jī)電系統(tǒng)布置繁多，揚(yáng)聲器的吊掛位置不僅要考慮本系統(tǒng)聲學(xué)、荷載自重問題，還要考慮與其他各機(jī)電系統(tǒng)的相對位置關(guān)系及抗干擾能力，因此吊掛位置要精準(zhǔn)定位，達(dá)毫米級別。2.1?揚(yáng)聲器吊掛基礎(chǔ)安裝基礎(chǔ)采用5號槽鋼，根據(jù)整組線陣列揚(yáng)聲器的指向性和彎曲角度進(jìn)行精確定位組裝，每個基礎(chǔ)需要鉆孔12個，因鉆孔位置決定后期音箱的安裝角度，因此需要使用精密機(jī)床進(jìn)行鉆孔，孔距誤差不大于5?mm（圖2）。吊掛基礎(chǔ)使用定制抱箍固定于馬道主結(jié)構(gòu)橫梁上方，每個基礎(chǔ)采用6個抱箍固定，抱箍均采用高強(qiáng)度螺栓固定（圖3）。圖2?揚(yáng)聲器吊掛基礎(chǔ)圖3?吊掛基礎(chǔ)與馬道結(jié)構(gòu)固定2.2?揚(yáng)聲器吊裝與就位每組揚(yáng)聲器之間用高強(qiáng)度固定件連接，在加大揚(yáng)聲器整體強(qiáng)度的同時，可以控制揚(yáng)聲器整體角度。揚(yáng)聲器的接線電阻需達(dá)到5~6?Ω，線間不能有短路。揚(yáng)聲器采用4點(diǎn)吊掛的方式，將承重點(diǎn)選擇在已在馬道固定的吊裝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，采用4點(diǎn)吊掛的方式均勻分散每組揚(yáng)聲器的重量（圖4）。圖4?揚(yáng)聲器吊掛示意揚(yáng)聲器和吊掛基礎(chǔ)之間通過6號304不銹鋼鏈子以及?8不銹鋼卸扣連接。最終將揚(yáng)聲器吊裝在膜下方60?cm處，確保膜和馬道之間的間隙與揚(yáng)聲器不發(fā)生沖突（圖5）。圖5?揚(yáng)聲器吊裝就位2.3?擴(kuò)聲周邊設(shè)備安裝擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備周邊設(shè)備較多，在整個系統(tǒng)搭建時需要按照嚴(yán)格的要求，保證各個設(shè)備之間可以穩(wěn)定地傳輸信號。揚(yáng)聲器線單獨(dú)敷設(shè)在信號線橋架，信號線橋架內(nèi)不能有強(qiáng)電電源線，避免電磁場對音頻信號的干擾。各個插頭之間采用平衡式接法，根據(jù)各個設(shè)備的不同選用不同的接插件。所有音源設(shè)備經(jīng)過跳線盤將聲音信號輸入至調(diào)音臺。3?建筑環(huán)境對擴(kuò)聲系統(tǒng)的影響由于場館各功能空間的立體構(gòu)成，應(yīng)充分考慮空間界面材料聲學(xué)屬性等聲學(xué)環(huán)境特征。聲音可以清晰地覆蓋觀眾席、比賽場地及主席臺等各功能區(qū)域，確保有足夠的響度和平衡感。3.1?比賽大廳滿場聲學(xué)模擬分析模擬混響時間共設(shè)置4個聲源，聲源位于第二圈馬道東南西北正下方1?m處，聲源均為無指向性點(diǎn)聲源。20個聲源接收點(diǎn)均勻布置在觀眾席及比賽場地，距觀眾席和比賽場地分別為1.2?m、1.6?m。場館內(nèi)各頻率吸聲系數(shù)見表1。表1?各頻率吸聲系數(shù)3.2?模擬分析結(jié)果滿場情況考慮觀眾及座椅的吸聲貢獻(xiàn)，賽時約12?000人，滿場按照80?%，即9?600人。首層看臺下豎墻位置多為媒體攝像人員、志愿者及安保人員，混響時間的控制應(yīng)盡可能低，采用鋁格柵吸聲構(gòu)造，以利于語言清晰度的提高。VIP玻璃及技術(shù)用房存在不利于觀眾及運(yùn)動員聽聞的聲反射，甚至可能會影響比賽，因此應(yīng)充分考慮擴(kuò)聲系統(tǒng)揚(yáng)聲器的調(diào)試。4?擴(kuò)聲系統(tǒng)的調(diào)試當(dāng)擴(kuò)聲系統(tǒng)安裝完畢，使之處于正常工作狀態(tài)。再利用系統(tǒng)分頻器、均衡器、延時器、壓限器、反饋抑制器等設(shè)備，結(jié)合專業(yè)測量信號和聲學(xué)檢測儀器等對系統(tǒng)進(jìn)行初步調(diào)試，并結(jié)合主觀試聽，在深度調(diào)試前調(diào)整到系統(tǒng)的最佳補(bǔ)償狀態(tài)。4.1?擴(kuò)聲系統(tǒng)初步調(diào)試整個系統(tǒng)調(diào)試的關(guān)鍵是擴(kuò)聲系統(tǒng)初步調(diào)試，初步調(diào)試涉及最多的是設(shè)備、調(diào)試的部位以及遇到的問題，所以要集中精力完成。需要準(zhǔn)備的儀器和工具有相位儀、噪聲發(fā)生器、頻譜儀（含聲級計）、萬用表等。從音源開始逐步檢查信號的傳輸情況，只有信號在各個設(shè)備中傳輸良好，才能使功放和揚(yáng)聲器得到經(jīng)過正確處理的信號，才能獲得更好的擴(kuò)聲質(zhì)量。國家速滑館屬于對稱的體育建筑，觀眾席測點(diǎn)可按看臺的1/4區(qū)域內(nèi)選取總座席的3?‰，作為觀眾席測試點(diǎn)的數(shù)量。而在比賽場地1/4區(qū)域內(nèi)選取9個點(diǎn)作為場地的測量點(diǎn)，上述測點(diǎn)做到分布均勻并具代表性。利用頻譜儀在20?Hz~20?kHz的音頻范圍內(nèi)，顯示的速滑館頻響曲線在各測試點(diǎn)基本平直，對各個點(diǎn)進(jìn)行測試時要使音量保持一致，記錄調(diào)試后的均衡各頻點(diǎn)電位器的位置依照揚(yáng)聲器的參數(shù)類別設(shè)定高、中、低頻的分頻點(diǎn)，直到各頻段的聽感平衡后，測定場地內(nèi)聲壓級。在保證信號最佳動態(tài)的前提下，使系統(tǒng)的擴(kuò)聲聲壓在各點(diǎn)都達(dá)到設(shè)計的聲壓級，參考場館內(nèi)建筑材料對場地擴(kuò)聲的影響，調(diào)整揚(yáng)聲器的角度、擺位、指向，使聲場的均勻度達(dá)到平衡狀態(tài)。4.2?擴(kuò)聲系統(tǒng)深度調(diào)試依據(jù)JGJ/T?131—2012《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)范》和GB/T?28049—2011《廳堂、體育場館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》檢測標(biāo)準(zhǔn)，在較低的環(huán)境噪聲下，按照初步調(diào)試中選取的測試點(diǎn)，逐個對選取位置進(jìn)行儀器測量，對擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行深度調(diào)試。4.3?擴(kuò)聲系統(tǒng)模擬運(yùn)行擴(kuò)聲系統(tǒng)在正式運(yùn)行前必須進(jìn)行系統(tǒng)的模擬運(yùn)行，系統(tǒng)中各個設(shè)備的工作狀態(tài)各不相同，應(yīng)檢查各個設(shè)備在滿負(fù)荷運(yùn)行和長時間運(yùn)行時的工作穩(wěn)定性和發(fā)熱情況，包括音質(zhì)的變化、無線話筒的穩(wěn)定性、各設(shè)備長時間工作時產(chǎn)生的噪聲情況等。此外，供電線路和設(shè)備的發(fā)熱情況直接關(guān)系工程的安全性，工程技術(shù)人員應(yīng)高度重視。4.4?擴(kuò)聲系統(tǒng)總體調(diào)試各項系統(tǒng)調(diào)試分別完成后即可對整個系統(tǒng)進(jìn)行總體調(diào)試，其主要任務(wù)是在場館各個機(jī)電系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行中檢查相互關(guān)聯(lián)的部分是否運(yùn)行協(xié)調(diào)，確保在運(yùn)行時不會產(chǎn)生相互影響和干擾，如檢查場館內(nèi)大屏視頻的切換能否使擴(kuò)聲系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲，檢查場地?zé)艄庀到y(tǒng)中的調(diào)光動作能否對擴(kuò)聲系統(tǒng)產(chǎn)生干擾等。5?結(jié)束語國家速滑館擴(kuò)聲系統(tǒng)的方案選定、整體的安裝調(diào)試，是擴(kuò)聲系統(tǒng)在大型體育場館，尤其是冰面及超大面積挑蓬結(jié)構(gòu)場館安裝運(yùn)行的一次成功案例。通過擴(kuò)聲方案的反復(fù)計算比選揚(yáng)聲器的正確吊裝、指向擺位，充