基于CobraNet网络的剧场音响系统

　　多功能剧场的功能定位是综艺演出和重大会议，并且可用于电视转播。因此对扩声系统要求音质好。由于是多用途的，故要求满足GB/T50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》的多用途类扩声系统的一级标准。对系统的要求是采用三声道立体声方式。由于举办的会议很重要，因此对系统的安全可靠性要求特别高，而且在这一文化中心除了剧场外，还设有其他会议厅、多功能厅等，既要求每处能独立控制，又能实现集中管理，因此整个音响系统采用网络形式，还要有完善的备份冗余设计。

　　鉴于上述功能要求，方案设计采用全数字化音响设备(除传声器、扬声器外)和CobraNet技术，并实现系统的不间断备份，即所谓热备份。系统的备份分为三个部分：网络的备份;硬件(设备)的备份;控制参数的备份。

　　一、扬声器的选型与布局

　　扬声器的选型与布局是整个音响系统设计的关键环节，因为声学特性指标中的多项重要指标和最终的音质效果都与此直接相关。

　　该剧场观众厅距舞台口最远距离约28 m，宽约34m，单层，共898个座位。音箱采用美国著名品牌Apogee。左、中、右三组主扩声音箱采用ALA-3型线阵列扬声器系统，单个ALA-3音箱为二分频，频响为65 Hz—17.5 kHz(±3 dB)，600 W(RMS)，最大声压级为133 dB，水平指向性900。每组用4只ALA-3音箱构成线阵列，通过导波管耦合(专利)后形成900×400覆盖角度，分别布置在舞台上方的声桥内。此外，选用2只AE12S2超低音音箱，内用双18英寸低音扬声器，频响为30—105 Hz(+3 dB)，最大声压级为134 dB，暗箱布置在舞台下，为主扩声音箱延伸低频下限。

　　左、右拉声像音箱采用2只AFI-8全频扬声器，频响为53 Hz—17 kHz，指向性为900x450，最大声压级为131 dB，安装在舞台两侧，高度2.5 m。另外，在舞台台唇暗装4只Apogee SSM广角度扬声器，指向性为900×1000，频响为85 Hz—25 kHz，最大声压级为118 dB，主要为前排贵宾席补声，并作前区拉声像用。舞台返听音箱用6只Apogee AFI-4，频响为58 Hz—20 kHz(±3 dB)，最大声压级为128 dB，其中2只固定安装在侧台，4只作流动摆放。各组扬声器的布置如图1所示。通过EASE计算机辅助声场分析，结果表明设计的扩声系统主要声学特性指标全面达到并超过国家多用途类扩声系统一级标准的要求。其RASTI值为0.49—0.64，语言清晰度良好。

　　二、数字化和网络化的设计

　　本剧场扩声系统除传声器和扬声器为模拟设备之外，其他如调音台、音频处理器、功放等设备全部数字化，并利用CobraNet传输技术实现网络化，系统构成如图2所示。网络形式，通过网络交换机呈星形接法。

　　调音台由主、副组成，互为备份。主调音台采用YAMAHA PM5D大型全数字演出调音台，具有48路传声器输入通道和4路立体声输入通道，副调音台选用YAMAHA-48数字演出调音台M7CL。控制方便是M7CL的最大特点，所有控制无须翻页，每路直接对应一个控件推子，混音状况一目了然;中心控制面板采用Center Logic(中央逻辑)技术，可以将任意一个输入或输出模组链接中心控制板上控制，控制快捷迅速;具有触摸式显示屏，可以直接在屏幕上触摸控制，简单而直观。所有的操作控制与普通模拟调音台相类似。两款数字调音台都支持24 bit/48kHz处理，48路或32路传声器输入通道和4路立体声输入通道均能提供两组独立的动态处理、延时控制、4段参数均衡器(中频为全参量式)等数字处理，并整合了高品质可使用Add-On效果插件的内部多功能效果器，为使用者提供更多的效果类型。16路可指配混音总线输出能满足各种复杂的应用场合，包括主扩声、舞台监听、播出等用途。

　　系统配有24支铁三角ES937aML短枪式强指向性鹅颈会议传声器，以满足大型会议主席台上使用，另外还配有部分无线传声器和有线传声器。

　　传声器管理通过4台YAMAHA AD8HR 8路数字可遥控传声器前置放大器完成，共32路传声器前级放大器可满足主席台同时使用32路有线传声器需要，传声器前级安装在功放间位于主席台一侧，并安装功放、网络转换界面等设备。遥控功能整合在PM5D或M7CL调音台上。若今后有扩展需求，只需增加传声器前级放大器即可。AD8HR采用标准AES/EBU输出，通过2台YAMAHA NHB32-C网络集线器，将AES/EBU格式信号转换为CobraNet音频信号进入CobraNet。每台NHB32-C网络集线器可传输32路数据信号和控制信号，2台NHB32-C并互为备份。

　　调音台之后的数字音频处理器采用YAMAHA DME系列设备。DME的产品系列包括DME-N主机、DME周边、扩展板卡、传输界面等，可以灵活组成各种规模的系统，支持各种信号格式。DME拥有众多的外接控制端口，包括网络、USB、RS-232/422、MIDI、GPIO等，使系统集成更方便、更灵活。该系统通过安装4张MY16-CⅡ扩展卡提供CohraNet兼容能力，建立一套64×64网络音频I/O矩阵。系统中设计2台数字系统处理器DME64并互为备份，DME64具有强大处理能力。