专业音响工程的基础

3．电气的设计 
　　因为音响工程是依靠电能进行工作的，所以与声场设计具有有同等重要性的就是电气的设计。电气的设计又包括电源功率的计算，电源供电源供应的形式，管线的预埋，安全的要求等等，下面就分类予以介绍。

　　（1）电源功率的计算
　　音响工程的电源使用非常的广，可以说几乎所有设备都要不同程度地使用电源。而不同类型、不同用途的工程，会因为设备的差别需要的电源功率就相关较大，如果没有充分的计算施工的依据，不仅后面的工程进展会到影响，而且极易造成用电的不安全，所以必须在设计过程中反复进行电源功率的计算。目的就是可靠的计算结果选取管线、开关器件的规格，以及向配电部分申请电源容量。
　　电源功率主要包括了音响消耗功率，灯光的消耗功率，视频及辅助设备的功率。
　　对于音响系统的消耗功率，其主要结果来源于音箱的扩声功率，而扩声功率决定于前面提到的扩声声压和音箱的灵敏度，灵敏度的单位是：dB/m.W，即音箱在得到1W的输入功率时，在其前方1m处产生的声压级；同时与此有关的概念是：输入功率增大一倍，音箱在其前方1m处产生的声压级提高3dB。所以要求所选音箱的功率为：
　　W=2{额定声压级—灵敏度的分贝值（瓦）}/3
　　需要注意的是：计算出来的音箱功率应该是共粉红色连续功率，由此功率确定音箱的型号和数量，最后再确定功放的型号和数量。确定了功放的型号后就能知道它的实际输入功率，然后考虑进去周边设备的功率消耗，就应该得到音响系统的消耗功率了。另外，在确定功放与音箱的配置时，除了阻抗和功率相当时，还需考虑功放与音箱的功率搭配。
　　对于灯光的消耗功率，其结果直接决定于设备的选型和其特点，所以要在功率计算和选型之间反复核算。例如：都是电脑灯，就分为150W，250W，300W，400W，575W，1200W等多种规格；都是聚光灯，又分为500W，750W，1000W等规格；标以1000W的频闪灯，由于属于间隙充电式器材，所以实际平均耗电量远没有1000W。同时，灯光设备的功率消耗都比较大，因此必须认真算，力求结果准确。一旦配电部门不能满足设计的电源供应，还需要设计人员根据灯光的使用情况，提出平均的电源配给。另外，由于灯光的功率消耗较大，一般都要求多相供电，那么就需要设计人员合理地统筹各相的功率分配。
　　对于视频及辅助设备的功率，情况相对间单些只要按照设备的标识功率计算便是。

　　（2）电源的供应形式
　　对于般的用电设备，只要能满足其功率供应在电源的供应形式上不会有太多的要求，但对音响工程来讲，由于音响、灯光设备工作条件的特殊性，所以就对电源的供应形式提出了一定的要求，具体就音响设备而言，虽然一般都是靠单项链20V的形式工作的，但由于工业用电和灯光用电会对音响设备产生干扰，并且这种干扰轻易被人察觉，所以必须在供电形式上提出要求，尽力避免干扰的产生，一般来讲：音响的电源应取自供电线路中干扰较小的一路同时，条件许可的话，音响系统的供电线路与灯光供电线路分开布线，尽量单独在上口变压器出口取一路或者避开给工业设备或其它动力设备使用的那相，另行在后勤，照明那相取电；就灯光而言，尽量采用多相供电，布线上避开音响供电线路就可以，同时，供电线路中一定要有保护地线（零线）以保证用电安全；线路的各相功率尽量配平，达到稳定电网的目的，另外还要注意的是：对于电源的地线和音响系统的信号地线必须概念清楚，否则不公会给音响系统带来噪音，严重的还会危及设备的安全，关于它们的区别和实际工程连接，笔者在其他文章中已有介绍，在此不再详述。

　　（3）管线的预埋
　　音响工程的一大特点就是在工程的前期要进行管线的预埋，尤其是工程量较大的项目，管线的预埋也比较复杂，同时这顶工作会在很大程度上影响后面的施工，所以需要认真地规划，通常还要以过相关单位的验收，对于音响系统，一般预埋的管线包括；话筒线管，声箱线管、控制线管及部分电源线管；对于灯光系统，一般的预埋管线也包括：电源线管、控制线管；其他设备的预埋管线的也包括：电源线管、控制线管。可见，预埋这些管线的主要目的是为铺设不同的线缆，而这些线缆互相之间还存在一定的干扰，所以应该对管线的预埋提出一定的要求。
　　首先，不同性质的线缆应该尽量分别预埋不同的管线，低电平的信号线因为它极易受到干扰，所以在有条件的场合或干扰较重的地方，应该采用铁管或铁制线槽铺设；
　　其次，预埋的线管里铺设的线缆数量不能超过一定的范围，就是说：对于已知数量的线缆，预埋管线时就应该选择合适的口径或尺寸，就电源线而言，所穿线缆的总面积应该在铁管内截面积1/2以下，对于这个问题，一般工程中没有引起必要的重视，通常是一根管里穿满了电线，这样做不光穿管费劲而且非常的不安全，多数音响工程都使用单芯铜红作为电源线，为了准确地选择一个合适的管线口径，一定要根据单芯铜线的物理电性参数，从《电气工程师手册》的有关表格中查取。
　　最后就是，所埋的管线在选材上一定要符合安全，施工要符合规范的要求，安全方面包括防火、防腐要求；而规范包括走线是否合理，是否美观，是否在一定的距离内预留检查口等。

　　（4）安全要求
　　安全作为时刻需要重视的问题，在电气的设计中必须时刻意识到，首先，设计的配电，用电方式必须安全，例如：不能允许线路超负荷供电，这就要求电源线的有效载流面积必须留有一定余量，绝对不能选用低规格的线缆；控制用的开关和插座必须合理地选用，绝对不能通过强行改变其物理形状或连接方式进行使用；其次就是：管线的埋设一定要牢固，线路的连接要规范：再者就是：线路之间的分布要考虑工作时互相在安全上有无影响。

　　最后需要特别指出的是：任何工程的设计都必须绘制准确的设备位置图，管线图和系统连接图，这些图纸是工程施工的参考，又是检查、调试的依据，更是以后维修、改造的重要资料。

　　总之，音响工程的总体设计应该逐步按照规范进行，只有科学合理的设计才能使后期的设备选型得到可靠的依据，才能使工程的施工得到准确的指导，最终使工程质量的可靠性得到保证。