医院智能化弱电系统设计.doc

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1、目录五、医院弱电系统总述15.1、前言15.2、系统设计理念15.3、系统分类3第一部分 楼宇自动化系统3第二部分 医院专用系统4第三部分 综合布线系统4第四部分 综合医院信息管理系统4六、楼宇自动化各系统分述56.1、公共广播及紧急广播系统56.1.1、系统总述56.1.2系统设计思想及选型原则56.1.2.1、设计思想56.1.2.2、选型原则76.1.3、公共广播系统说明76.1.3.1、公共广播系统概述76.1.3.2、广播系统的特点96.1.3.3、广播音响系统的组成96.1.3.4、公共广播工程系统设计106.1.3.5、系统设计中必须考虑的几个技术参数166.2、巡更管理系统20

2、6.2.1、系统总述206.2.2、系统设计目标及原则206.2.2.1、系统设计目标206.2.2.2、系统设计原则216.2.3、系统解决方案及技术描述216.2.3.1、系统概述216.2.3.2、系统基本功能及特点226.2.3.3、系统结构226.3、闭路电视监控系统246.3.1、系统总述246.3.2、系统设计目标及原则246.3.2.1、系统设计目标246.3.2.2、系统设计原则,依据256.3.3、系统解决方案及技术描述276.3.3.1、系统概述276.3.3.2、系统基本功能及特点276.3.3.3、系统结构316.4、通道(门禁)管理系统326.4.1、系统总述326

3、.4.2、门禁系统优点326.4.3、设计原则及根据336.4.3.1、设计原则336.4.3.2、 设计依据346.4.4、系统工作拓扑图366.5停车场管理系统376.5.1、系统总述376.5.2、系统设计目标及原则376.5.2.1、系统设计目标376.5.2.2、系统设计原则376.5.3、系统解决方案及技术描述386.5.3.1、系统概述386.5.3.2系统管理流程396.5.3.3、系统设计406.6、IC卡系统446.6.1、系统总述44七、医院专用各系统分述457.1、闭路电视示教系统457.1.1、系统总述457.1.2、系统功能467.1.3、系统组成477.1.3.1

4、、手术室视频传输子系统477.1.3.2、手术交互式视频教学子系统477.1.3.3、远程诊疗视频通信子系统477.1.3.4、交换控制中心子系统477.1.4、具有特色的医疗视频通信487.2、医护对讲系统507.2.1、系统总述507.2.2、系统简介507.2.3系统分类527.2.3.1、病房呼叫对讲系统527.2.3.2、门诊及医技科室相互呼叫对讲系统547.2.4系统特点567.3、电子叫号系统587.3.1、系统总述587.3.2、系统作用587.3.3、系统主要功能特点597.3.4、方案介绍617.3.5、系统对接方案617.3.6、设备组成部分627.3.7、工作流程637

5、.3.8、远程监控637.4、手术室监控系统647.4.1、系统总述647.4.2、系统简介647.4.3、系统功能特点647.4.4、系统作用65八、综合布线系统分述668.1、系统总述668.2、综合布线系统的含义及组成668.2.1、综合布线系统的含义668.2.2、综合布线系统的组成678.3、医院的特点678.4、医院综合布线的个性特点688.4.1、分流性688.4.2、突出的安全性698.4.3、因地制宜的实效性698.4.4、网络无缝性708.5、 结论71九、综合医院信息管理系统分述729.1、综合医院信息管理系统729.1.1、系统总述729.1.1.1、HIS的定义729

6、.1.1.2、开发医院管理系统的意义729.1.2、设计原则739.1.3、设计目标749.1.4、实现的功能749.1.5、总体规划749.1.6、医院信息系统的划分779.1.6.1、临床诊疗部分779.1.6.2、药品管理部分789.1.6.3、经济管理部分789.1.6.4、综合管理与统计分析部分789.1.6.5、外部接口部分789.1.7、解决方案789.1.7.1、系统标准799.1.7.2、网络结构799.1.7.3、网络技术809.1.7.4、服务器809.1.7.5、工作站819.1.7.6、网络设备819.1.7.7、其他设备829.1.7.8、网络综合布线839.1.7

7、.9、应用软件系统859.2、触摸屏信息查询系统909.2.1、系统概述909.3、数字多媒体信息发布系统919.3.1、系统总述919.3.2、应用分析929.3.3、系统概述939.3.4、系统组成939.3.5、系统功能949.3.6、系统意义95十、施工组织设计9710.1、施工设计、施工方案和技术措施9710.1.1、编制依据9710.1.2、弱电管、线、槽施工标准及要求9810.1.3、电缆桥架的安装9810.1.4、线管的敷设9910.1.5、弱电电缆敷设10110.1.6、电缆头制作安装10210.1.7、主要项目施工方法及技术措施10215.1.7.1、施工准备10210.1

8、.7.2、主干管线与分支管线的施工及线缆敷设10210.1.8、其它系统设备软、硬件的安装10510.1.9、机房设备的布置及接地10610.1.10、系统测试与统调10610.1.10.1、测试前准备10610.1.10.2、弱电系统工程施工和调试使用的仪表10710.2、质量目标及质量保证体系10810.2.1、质量目标10810.2.2、质量保证体系10910.2.2.1、编制工程项目质量大纲10910.2.2.2、质量管理组织机构设置及岗位责任制11010.2.2.3、质量控制11110.2.2.4、设计质量的控制11110.2.2.5、文件资料质量的控制11210.2.2.6、材料、

9、设备采购的质量认证制度11210.2.2.7、施工质量控制11210.2.2.8、施工过程的质量职能11310.2.2.9、竣工验收阶段的质量控制11410.2.2.10、纠正措施执行条例11610.2.2.11、预防措施执行条例11610.3、施工进度计划11710.3.1、综合进度计划11710.3.2、施工资源配置计划11710.3.3、施工进度计划的控制11710.4、本工程施工管理机构12010.4.1、项目组织机构图12010.5、施工安全及文明施工措施12010.5.1、安全生产制度、措施12010.5.2、文明施工制度、措施12410.6、质量回访及保修12510.6.1、售后

10、服务承诺12510.6.2、提供本地化服务12510.6.3、提供质保期12510.6.4、维保计划12510.6.5、质量回访及预防性维护12610.6.6、远程维护12710.6.7、服务响应时间12710.6.8、保修登记12710.6.9、产品常规检测服务12710.6.10、维修技术人员情况12810.6.11、应急维修措施及安排12810.6.12、其它12910.7、技术支持和服务及人员培训129五、医院弱电系统总述5.1、前言随着医院建筑在我国的蓬勃发展，营造良好的设施、幽雅的就医环境、提供优质的医疗服务已成为医院运营必不可少的手段。智能化的医院建设的目的正是为了满足上述需求，

11、将目前国内外先进的计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术、自动化控制技术、办公自动化技术等运用在医院中，在提供温馨、舒适的就医和工作环境的前提下，减少管理人员、降低能量消耗、实现安全可靠运行、提高服务的响应速度，使建成后的医院高效、稳定的运营。 在医院设计的要求中，要实现医疗现代化、建筑智能化、病房家庭化、其核心是建筑智能化，没有建筑智能化，就难以实现医疗现代化和病房家庭化。 由于智能化医院功能复杂，科技含量高，它的设计涉及到建筑学、 护理学、卫生学、生物学工程学等科学领域，加之医学发展快，与各种现代的高新技术相互渗透和结合，都影响医院的功能布局的设计。如何进行医院的设计工作，已成为医疗卫生

12、部门、建筑设计部门共同面临的急切解决的课题。 5.2、系统设计理念 如何进行智能化医院的设计，首先应从认识医院的使用功能和特点出发。 医院不同于宾馆、办公楼、商住楼等。它是“以病人为中心”实施医院服务的特殊场所。医院的主要特点如下： 首先人员密集、流量大。第二设备密集，物流量大医院医疗设备和其他设备的品种与数量之多，也是普通楼宇无法比拟的，根据设备的功能可分为四类： * 普通楼宇设备：如给排水、供配电、通风空调、火警消防、电梯等设备。 * 建筑医疗设备：这是同病房建筑同步设计、安装、调试的医疗设备。如中心供氧、中心吸引、压缩空气、麻醉气体的供应回收、中心对讲、中心监视、层流病房、洁净手术部等。

13、这些设备是医院所特有的。 * 病房医疗设备：如监护设备、急救设备、小型治疗设备的检查设备。 * 办公及会议设备：医护人员使用的各种办公设备和各类教学设备在医院内也占有较多的数量。 第三信息密集、流通复杂。医院的运行管理是复杂的，既有人的管理，又有物的管理。人的管理既包括对病员的管理，又包括对医护人员的管理。对物的管理更是多元化。医院管理信息流通是多渠道的，有行政管理信息的流通渠道，也有医疗管理信息的流通渠道。 智能化医院是在通常的医院大楼设计中增加了部分或全部智能医院的“智能”功能，是智能医院中的特殊类别。 智能医院通常由三大系统组成，即通信自动化（CA），办公自动化（OA），楼宇自动化（BA

14、），并将这三大功能结合起来，实现系统的集成。 在具体的设计中，智能医院通常包含下列若干弱电系统，信息通信；广播设备监控；公共安全管理；综合布线；办公自动化；系统集成。 智能化医院是以普通医院为基础提升了建筑“智能”功能，虽然服务的对象和服务的相同，但在就医环境上是普通医院无法相比的，普通医院基本上无集中空调系统，热水供应系统，弱电系统也只是基本的呼叫系统、电话系统和广播、电视系统，而智能化医院是经过建筑师对建筑外型、色彩、内部功能布局及空间环境的精心设计，以满足人们对心理的、生理的需求，同时楼内采用了空调、通风系统、集中供热系统和病房以小开间宾馆化设计，病房内具有带淋浴设施的独立卫生和电话、广

15、播、电视设备。弱电系统设计上采用了智能大厦内的大多数智能系统，实现了楼宇设备计算机管理、医疗服务网络化和管理自动化。 智能化医院大楼是具有智能大厦功能的特殊建筑，虽然两者在智能系统的形式上有许多相同之处，但由于其服务的对象不同，服务对象的目的不同，系统设计时表现出的侧重点自然有所差异，前者更多的强调围绕为病人服务的思想，比如：病房设计如何考虑为一部分病人提供广播、电视服务，又考虑满足消防规范的要求；楼宇自控中结合医院的特点增加供热水管路的监控，供氧和吸引设备的监控；安保系统如何解决病房区非值班入口的管理控制，又满足消防规范对通道疏散的要求。此外智能化医院具有一些通常智能大厦没有的专用于医院病人

16、服务的系统。 智能化医院大楼由于医院本身是唯一的使用者，服务的对象就是病人，对楼内计算机局域网络功能的实施，对弱电系统的实施均有实际的、明确的要求，相比那些只求虚名的“智能大厦”，更易进行系统集成，将更多的体现出智能医院的“含金量”。5.3、系统分类医院弱电系统包括以下内容：第一部分 楼宇自动化系统公共广播及紧急广播系统巡更管理系统闭路电视监控系统通道(门禁)管理系统停车场管理系统IC卡系统第二部分 医院专用系统闭路电视示教系统医护对讲系统电子叫号系统手术室监控系统第三部分 综合布线系统第四部分 综合医院信息管理系统综合医疗信息管理系统触摸屏信息查询系统数字多媒体信息发布系统六、楼宇自动化各系

17、统分述6.1、公共广播及紧急广播系统6.1.1、系统总述在医院内设广播系统，由日常广播（医疗宣传、背景音乐及通知等）和紧急广播组成，共用一套广播线路和扬声器。日常广播前端可根据需要设置在行政办公区或在消防控制中心，紧急广播前端应设在消防控制中心内。平时用于日常广播，火灾时受消防信号控制，相关楼层辞去切换为紧急广播。广播喇叭主要设置在医院的公共场所及走廊，在特殊场所（如：护理单元、手术室等）应根据需要设置开关及音量调谐旋钮。6.1.2系统设计思想及选型原则6.1.2.1、设计思想 严格按照中华人民共和国公安部火灾自动报警系统设计规范（摘录）（GB50116-98）作为设计依据，结合校园的需求，用

18、最佳设计方案体现最高的性能价格比，使系统的功能和指标达到国内同类型系统的先进行列，是我们的总体设计思想。具体体现在以下几个方面： (a) 先进性和可扩展性： 现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必须充分考虑今后的发展需要，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。本设计对此均作了充分考虑，预埋了必要的管线，预留了各种接口，极便于系统的扩展和升级。 (b) 科学性和规范性： 公共广播系统与一般音响系

19、统不同，是一个先进复杂的综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供校方存档。特别作为政府拨款项目，必须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。 执行的主要规范内容包括： S GB50116-98火灾自动报警系统设计规范（摘录） S GJG/T16-92民用建筑电气设计规范 S GB/T50314-2000智能建筑设计标准 (c) 安全性和可靠性： 公共广播系统的建设，直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安

20、全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并从线路敷设、设备安装、系统调试以及对我方人员的技术培训等方面，都必满足可靠性的要求。特别重要的一点是本方案选用的所有主要关键设备，均取得该设备的生产厂家或代理商的授权证书，并承诺在工程设备的提供、技术支援及售后服务等方面给予全力支持。（容后付上授权证书）这一点是国际国内工程招标项目重点考核的关键条件之一。 公共/消防广播设计指标： 1、控制中心报警系统应设火灾应急广播,集中报警系统宜设置火灾应急广播。 2、 火灾应急广播扬声器的设置，应符合下列要求： a、民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场。每

21、个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量应能保证从一个防火区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25m。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m。 b、在环境噪声大于60的场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点播放声压级应高于背景噪声的15。 C、客房设置声用于扬声器时，其功率不宜小于1.0W。 3、火灾应急广播与公共广播合用时，应符合下列要求： a、火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。 b、消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并应具有遥控开启扩音机和采用传声器播音的功能。 c、床头控制柜内设有服务性音乐广播扬

22、声器，应有火灾应急广播功能。 d、应设置火灾应急广播备用扩音机，其容量不应小于火灾时需同时广播的范围内火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。 我们在设计公共/消防广播工程项目的时候，严格遵循公共/消防广播工程项目各个场地的具体技术要求，同时参照国家有关声学标准，按照场地的实际情况和使用功能要求，进行公共/消防广播系统的设计和设备配置，使系统的设计技术标准规范、设备标准规范、工程标准规范完全符合国家有关条例及规范。6.1.2.2、选型原则1、系统设计的科学性、准确性和先进性： 对公共广播系统设计时，保证这些场地的声学技术指标达到招标文件中规定的要求，使各个场地的音响系统设计具有科学性、准确性

23、和先进性。 2、满足功能要求的系统性和实用性： 在公共广播系统设备配置中，我们保证系统应具备完成工程所要求功能的能力和水准，符合工程实际需要和国内有关规范的要求，实现容易，操作方便。 公共广播系统选用的设备均为国外国内知名厂家的先进产品，设备的指标满足要求，并且具有一致性和互换性，使系统具有良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。3、设备的可靠性和服务保障： 我们设计公共广播系统中主要设备均为著名品牌的产品，产品具有极高的可靠性和出色的性能表现已在国内各地成功应用并获很高的赞誉；同时该产品在全国承诺所有用户享有1年的免费保用，并在国内各地建立有完善的技术服务网络，为客户提供及时有效的服务。 4

24、、系统配置的经济性： 我们始终遵循公共广播系统选用设备的性能和价格之比达到最佳的原则，保证公共广播系统配置具有很高的经济性和实用性。 6.1.3、公共广播系统说明6.1.3.1、公共广播系统概述 公共广播系统属于扩声音响系统中的一个分支，而扩声音响系统又称专业音响系统涉及电声、建声和乐声三种学科的边缘科学。所以公共广播系统最终效果涉及合理、正确的电声系统设计和调试，良好的声音传播环境（建声条件）和精确的现场调音三者最佳的结合，三者相辅相成缺一不可。公共广播作为一个系统问题，在系统设计中必须综合考虑上述问题。在选择性能良的电声设备基础上，通过周密的系统设计，仔细的系统调试和良好的建声条件上，达致

25、电声悦耳、自然的音响效果。广播系统分类：广义的广播系统包含扩声系统和放声系统两大类：1、扩声系统：扬声器与话筒处于同一声场内，存在声反馈和房间共振引起的啸叫，失真和振荡现象。要保证系统稳定和正常运行，最高可用的系统增益比发生声反馈自激的临界增益低6dB。2、放声系统：系统中只有磁带机，光盘机等声源，没有话筒，不存在声反馈可能，声反馈系数为0，是广播系统一个特例。 公共广播系统按用途可分为以下几类： 1）室外广播系统 室外广播系统主要用于体育场、车站、公园、艺术广场、音乐喷泉等。它的特点是服务区域面积大，空间宽广。背景噪声大，声音传播以直达声为主；要求的声压级高，如果周围有高楼大厦等反射物体，扬

26、声器布局又不尽合理，声波经多次反射而形成超过50ms以上的延迟，会引起双重声或多重声，严重时会出现回声等问题，影响声音的清晰度和声像定位。室外系统的音响效果还受气候条件、风向和环境干扰等影响。2）室内广播系统室内广播系统是应用最广泛的系统，包括各类影剧院、体育场、歌舞厅等。它的专业性很强，既能非语言扩声、又能供各类文艺演出使用，对音质的要求很高，系统设计不仅要考虑电声技术问题，还要涉及建筑声学问题。房间的体形等因素对音质有较大影响。3）公共广播系统 公共广播系统为宾馆、商厦、港口、机场、地铁、学校提供背景音乐和广播节目。近几年来，公共广播系统还兼做紧急广播，可与消防报警系统联动。公共广播系统的

27、控制功能较多。如选区广播与全呼广播功能、强制功换功能和优先广播权功能等。扬声器负载多而分散、传输线路长。为减少传输线路损耗，一般都采用70V或100V定电压高阻抗输送。声压要求不高，音质以中音和中高音为主。4) 会议系统随着国内、国际交流的增多，近年来电话会议，电视会议和数字化会议系统（DCN）发展很快。会议系统广泛用于会议中心、宾馆、集团和政府机关。会议系统包括会议讨论系统、表决系统、同声传译系统和电视会议系统。要求音、视频（图像）系统同步，全部采用电脑控制和储存会议资料。6.1.3.2、广播系统的特点背景音乐简称BGM，是 Back ground music 的缩写，它的主要作用是掩盖噪声

28、并创造一种轻松和谐的气氛，听的人若不专心听，就不能辨别其声源位置，音量较小，是一种创造轻松愉快环境气氛的音乐。因此，背景音乐的效果有两个，一是心理上掩盖环境噪声，二是创造与室内环境相适应的气氛，它在宾馆、酒店、餐厅、商场、医院、办公楼等广泛的应用。6.1.3.3、广播音响系统的组成不管哪一种广播音响系统，基本可分四个部分：节目设备、信号的放大处理设备、传输线路和扬声器系统。节目源设备：节目源通常为无线电广播，激光唱机和录音卡座等设备提供，此外还有传声器、电子乐器等。信号放大器和处理设备：包括均衡器、前置放大器、功率放大器和各种控制器及音响加工设备等。这部分设备的首要任务是信号放大，其次是信号的

29、选择。调音台和前置放大器作用和地位相似（当然调音台的功能和性能指标更高），它们的基本功能是完成信号的选择和前置放大，此外还担负音量和音响效果进行各种调整和控制。有时为了更好地进行频率均衡和音色美化，还另外单独投入图示均衡器。这部分是整个广播音响系统的“控制中心”。功率放大器则将前置放大器或调音台送来的信号进行功率放大，再通过传输线去推动扬声器放声。传输线路：传输线路虽然简单，但随着系统和传输方式的不同而有不同的要求。对礼堂、剧场等，由于功率放大器与扬声器的距离不远，一般采用低阻大电流的直接馈送方式，传输线要求用专用喇叭线，而对公共广播系统，由于服务区域广，距离长，为了减少传输线路引起的损耗，往

30、往采用高压传输方式，由于传输电流小，故对传输线要求不高。扬声器系统：扬声器系统要求整个系统的匹配，同时其位置的选择也要切合实际。礼堂、剧场、歌舞厅音色，而扬声器一般用大功率音箱；而公共广播系统，由于它对音色要不高，一般用3W-6W在天花喇叭即好。6.1.3.4、公共广播工程系统设计公共广播系统设计通常都从声场开始（即扬声器的放置位置），然后再向后推进到功率放大器、声处理系统，调音台、直至话筒和其他音源。这种逐步向后推进的设计步骤是十分必然的。因为声场设计是满足系统功能和音响效果的基础，它涉及扬声器系统的选型，供声方案和信号途径等。只有确定扬声器系统才能进行功率放大器驱动功率 的计算和驱动信号途

31、径的确定，然后再根据驱动功率的分配方案进一步确定信号处理方案和调音台的选型等。声场设计是公共广播系统的基础，涉及系统最终的音响效果，但也是非常复杂繁琐的工作。由于计算机技术的飞跃发展，现在可采用EASE3.0以上的版本的声学软件工具进行计算，最终可获得满足预期要求的声场设计报告。声场设计过程可能需要反复多次才能达到要求。图 1 是声场设计的流程式图。图1 声场设计流程图广播系统供声方案根椐建筑物的功能、体型、空间高度及布局等因素，可分为集中供声、分散供声和分区供声三种供声方案。良好的公共广播工程应能有效地控制扬声器的声场分布和满足投射距离的声压级要求。a） 集中供声顾名思义是把一组扬声器集中安

32、装在一个固定位置上的供声系统。对于舞台的剧场或多功能厅来说，扬声器组通常安装在靠近自然声源的舞台台口上方左右两侧（ 三路扬声器系统可分为左中右三组安装 ）如图2和图3所示。由于声音来自舞台方向，与观众的视听方向一致，听感自然。为使全部观众区声场均匀，扬声器应置于较高的信置。为克服前几排观众区“头顶感”声像，可在台口两侧或台唇部位设置若干小功率辅助扬声器，利用哈斯效应解决前区观众声像一致的问题图2 大型厅堂的集中供声系统（a）体育馆的集中供声系统 (b)厅堂的集中供声系统 图3 剧场的集中供声系统图4 扬声器的偏轴衰减和距离衰减特性的互补作用对四面均有观众区的大型体育馆或大型厅堂，扬声器系统通常

33、以一种“声塔”形式的阵列组合吊挂在大厅中央。利用扬声器指向特性即偏轴方向的声压随偏角增大而逐渐减少的特性和声压级随投射距离的增加按距离的平方减少的特性可声场达到互补的结果。如果扬声器位置得当，可使声场更为均匀。 如图4所示集中供声的优点是声像一致，听感自然：扬声器之间的声波干扰小；声音清晰度高。缺点是对于形状复杂，又有多层楼厅和眺台的厅堂，声场不易做得均匀；狭长的厅堂，由于投身距离远，后座观众区的声压级可能会偏低。为此，可利用强指向性的远投射扬声器增强后部观众区的声压级以及在眺台下面的声影区适当增设几个补声扬声器，增加这部分区域的直达声和声压级，抑制混响声的影响，提高声音的清晰度。b） 分散式

34、供声对于无法采用集中供声的大型或狭长高度又不高（低于6米）或空间结构可分为几部分的大厅，以及对于难以获得好的语言清晰度的混响时间较长的大型礼堂，可采用分散式的供声。分散式供声有两种形式：一种是以天花安装扬声器为供声单元的分散式供声，如图5所示。另一种是以小功率声柱或音箱（功率为25W60W）为供声单元的分散式供声系统，如图5所示。分散式供声系统能获得均匀的声场；并由于扬声器与听众之间的距离很近，可保持较高的直达声与混响声的声能比。所以在混响时间较长的条件下也能获得较高的清晰度，并且不容易发生回声问题。 吊顶天花板扬声器大都是口径为130mm160mm（5寸6.5寸）的 3W6W 中频纸盆扬声器

35、，最大声压级为9093 db,1m,适合播放语言节目，高音与低音性能较差。图5 大礼统堂中的分散式系（a）侧视图（a） 平面图天花板扬声器的布局设计应根据服务区域的体形，空间设计，环境噪声和扬声器的最大声压级等参数综合考虑。图6是扬声器的指向角 =90 圆锥形方向图的服务区计算图。单元个天花板扬声器的声所覆盖S1为：S1=0.7852（H-1.5）tg的平方 (平方米)当=90时，（1）式可简化为：S1=0.785 (H-1.5) 的平方 (平方米)如果需要覆盖的面积为S，按80%的覆盖分布，需要的扬声器总数量N为：N=S/S1上式中：S为声场覆盖的总面积。单位为m S1为单个扬声器的声场覆盖

36、面积，单位为mH为天花离地面的高度，单位为m小功率天花板扬声器常用于空间高度H不大于5m的会场或公共场所，例如在一个高度 H= 4m 环境噪声为 45dB（A）的会场采用天花板扬声器供分散式供声时，可选用灵敏度为86dB，1W，1m 左右的，额定功率为 3W 的天花板扬声器。为使听众能获得良好的清晰度，要求听众处的直达声声压级高于环境噪声声压级 25dB,即 45dB + 25dB=70dB。3W 扬声器在离扬声器口 1m 处的最大声压级为 86+4.8dB ( 3W 功率分为 4.8dB)=90.8dB,1m。2.5m 高度 (H-1.5) 的距离衰减为 -8dB 因此到达听众耳朵高度的最高

37、声压级为90.8 - 8 = 82.2 dB，可满足良好清晰度的要求。根据图6（a）还可算出天花扬声器之间的间隔距离为：2(H-1.5)=5m。图6 天花板扬声器的分散式供声系统 （a） 天花板扬声器声场覆盖立面图（b）80%的水平覆盖图 （c）100%的水平覆盖图使用小型声柱的分散式系统也可按上例类似的方法计算其间隔的距离和声压级等级参数。图7是声压级距离衰减的计算曲线。图中横坐标为离声源端口的距离，纵坐标为声压级的相对衰减速dB. 图7 声音传播的距离衰减计算图为改善视听感觉，在礼堂舞台上可设置一个目标扬声器，因为该扬声器没有经过延时，所以容量使听众认定为声源。为补偿前后各扬声器发出的声音

38、能够同时到达各听众位置，系统中还应设如图8所示的延时单元。延迟时间T的计算如下：式中：D为观众离舞台声源的距离与最近扬声器声源的距离差，单位为m。分散式供声的最大优点是声场均匀，直达声与混响声的声能比高，它的最大缺点是视听感觉不一致和多声源之间的声音干扰较大，影响声音清晰度。采用小功率高密度低声压的分散式供声可在混响时间较长的特大型会场中获得较好的语言可信度。图8 礼堂中分散式系统方框图c） 分区式供声对于狭长型的礼堂,集中供声扬声器投射到后面观众区的声压级会偏低,具有较深楼台和眺台的大型剧场，由于楼台和眺台的遮挡,使主场扬声器的直达声无法抵达，造成楼台和眺台下面的“声影”区。为此必须在礼堂的

39、中、后部及楼台下面的“声影”区内布设若干个补声扬声器来提高这些观众区的声压级和直达声，如图9所示。这种扬声器的布局称为分区式供声。在分区式供声系统中，由于主扬声器与补声扬声器之间的距离较大，两个声源到达听众位置的相对延时较大，如不经延时处理，到达中、后部观众区的声音会产生两重声效果，影响这部分观众区的声音清晰度，为防止这种观象发生，可在补声扬声器的信号通道中插入一个延时单元使两组扬声器的声音能够同时到达听众区。为保证声像定位效果，要求补声扬声器的声压级低于主扬声器的声压级。分区式供声的扬声器系统如果设计和调试不当,很容易产生声波干扰，影响系统的清晰度。图9 室内分区式扬声器系统上述三种供声方案

40、各有优缺点，必须因地制宜使用。为保证系统声像感觉一致，音质清晰自然，应首选先考虑集中供声方案。d） 室内扬声器的布置扬声器系统内置的合理与否，直接关系到整个系统的音响效果，扬声器的布置一般应遵循以下原则：（1） 使听众区的声场尽可能达到均匀一般：（2） 视听方向一致，声音听感自然；（3） 有利于克服声反馈，提高传声增益；（4） 扬声器的覆盖角应能覆盖全部听众（5） 听众区的声压级应能满足总技术条件要求；（6） 各扬声器发出的声音到达听众区各点的时间差应小于530ms;（7） 便于安装、调试和维护。6.1.3.5、系统设计中必须考虑的几个技术参数包括：传声增益、语言清晰度、最大升压级。1）传声增

41、益工程业主也许首先会问扩声系统能开到多响？用什么技术参数来衡量呢？这个问题在欧美各国用声音增益来表达（EASE或其他声学设计软件都采用此参数）。在我国和原苏联采用传声增益来表达。扩声系统的传声增益（ 或声音增益 ）受声反馈因素限制，不能开到扬声器能够达到的最大声压级。图10是一个简单的室外扩声系统产生声反馈的原理图。扩声系统的接通时，逐渐增大系统放大器的增益，当增益递增大到某一位置时，扬声器放出的部分声音通过空间传播回收到话筒输入端，此时话筒输出端产生一个信号，其振幅大小等于或大于原输入信号的一个周期或是它的整数倍时，这个过程可以自己维持下去，即不需要外面的输入信号也会产生输出，系统进入反馈状

42、态（产生系统啸叫）。扩声系统进入啸叫的临界状态时，虽然还示听到刺耳的啸叫声，但系统的频率特性出现极不规则的变化，声音发生很大畸变。要使系统正常运行，系统的增益应留有 6dB 的余量，使它远离系统啸叫（系统自激）的临界状态。于是我们可得到传声增益的定义为：传声增益：扩声系统达到最高可用增益时（临界增益减去6dB增益余量），在指定的各听众位置上测得的平均声压级与话筒处声压级的dB数差值。声音增益：系统打开并增大到最高可用增益时，在指定的各听众位置上测得的平均声压级（dB）减去系统关闭时在相同听众位置上测得的平均声压级dB的差值。上述两种定义表达同一个声反馈物理现象，它们的区别仅在于测量方法的不同和

43、表达方法不同而已。声音增益的概念明确，容量理解，说明观众区使用扩声系统和不使用扩声系统可获得提高的声压级数值。但在实际测量中，如果测量点离原始声源较远，环境噪声又较大时，很难正确测出系统关闭时声源到达测点的声压级。传声增益表示观众区的平均的平均声压级与话筒处声声压级的差值（dB），如果我们知道了话筒处的声压，那么马上就可算出观众区的平均声压级了，例如；通常演讲人的嘴巴离话筒0.5m时,话筒处的声压级约为70dB，如果系统的传声增益为-6dB，那么可求得观众区的平均声压级为70dB-6dB=64dB,如果还要提高观众区的声压级，则可把话筒靠近讲话人的嘴巴，例如把这个距离从0.5m减小到0.125

44、m(125mm)那么话筒处的声压级可提高到82dB（距离缩短4倍声压级可提高12dB）此时观众区的平均声压级也可提高到76dB，注意：声音增益是+dB数值；传声增益则是-dB的数值，实际能做到最高的传声增益为-6Db。系统最大可用的声音增益 Gmax可用下式计算（请参看图10）：Gmax=20lgD0-20lgDS+20lgD2-b (dB)式中:D0为讲话人到听众间的距离，单位为m；Ds讲话人到话筒间的距离，单位为m；D1为扬声器到话筒的距离， 单位为m；D2为扬声器到听众之间的距离， 单位为m；图10 扩声系统的声反馈 (A)结构简图 (B)声反馈（单个脉冲信号产生一串脉冲）从上式中可得出

45、以下结论：1、 声音增益或传声增益不依赖讲话人的声压级；2、 缩短讲话人与话筒之间的距离DS，可有效提高声音增益；3、 增加话筒和扬声器之间的距离D1，可增加声音增益；4、 利用强指向性和指向性优良的扬声器系统可提高传声增益。图11是沿着指向性扬声器-6dB方向角设置一个全向话筒时，传到话筒处的声压级可比全向扬声器减少6dB，这个结果可直接加到系统的声音增益中。心形话筒不是可提高更多的声音增益吗？在实际工作过多的依赖指向性话筒和指向性扬声器来提高系统的声音增益是不明智的，原因是话筒和扬声器的指向特性是随频率的变化而变化的，在低频时接近无指向性特性。因此大多数设计师利用它们的指向特性可获得的声音增益提高不大于6dB。室内扩声系统的声音增益除受式（4）条件限制和话筒、扬声器指向物性的影响外，还受房间建声条件。此外在电声系统中可采用反馈自动抑制器把反射最强烈的频率和振幅最大的房间共振频率吸收掉，但是吸收的频率点不超过56个点频。2）声音清晰度 声音清晰度是扩声系统