....一个剧场的电声系统，从广义上讲最多含有九个相对独立的子系统，如厅堂扩声系统;录音系统;效果重放系统，背景音乐系统和对讲联络系统等。在复杂的系统设计中，安装工程设计是一个不容忽视的大问题。为此，本文仅就安装工程设计上应注意的一些事情，分三个方面概述如下：

一、与土建设计的配合

1.在作完声学分析，系统考虑之后，电声系统设计要把扬声器的位置、尺寸以及安装要求，在剧场各层平面图和剖面图上逐个标明。由于扩声系统是剧场电声系统中最主要的，也是要求最高的一个系统，所以要按照扬声器的位置、尺寸及其辐射指向，在土建设计中设计出孔洞的位置和大小。注意留出的孔不要阻挡扬声器的复盖角。在安装时最好不加装饰面罩，如果一定要的话，也要选择声阻小的材料。其次还要考虑到扬声器的安装和维修，这就是说在设计孔洞的时候，还要设计出安装和维修时应该有的通道或空间。

....对于其它电声子系统，可以选用带装饰面罩的天花板扬声器或壁挂等不同形式的扬声器。其扬声器的安装设计要比扩声系统简单。

２．确定电声系统控制室的位置，首先要与建筑设计师依据实际情况来商量。这里有两条注意事项，第一要尽可能满足“听”的要求，也就是电声系统管理者能在控制室里听到扩声的直接音响效果。第二还要能看到舞台上正在表演着的实际情况。过去因为电声设备简单，往往无须设置独立的电声控制室。后来随电声设备的不断更新、增加以及人们的欣赏水平和要求的逐渐提高，便开始设置独立的电声控制室，其位置大多设在剧场的耳光下方。这个位置虽然距离舞台很近，但是对于“听”和“看”都有一定的局限，而且有一部分有用的声能，本来可对观众厅前几排座席提供更多的一次反射声，却因此损失在耳光口里了，见图1。为解决上述问题，可以把控制室设计在观众厅的后部如图2中的A或B的地方。房间的大小依据设备的规模来决定，一般有二十平方米左右就可以了。这在建筑设计上也比较容易处理。至于控制室与舞台监督、导演以及舞台上各演出的职能部门联系的问题，可采用“舞台监督通讯联络工作台”[2]的有线与无线对讲联络系统。
电声系统控制室的其它要求见表1

二、电声设备的供电

.... 一个剧场主要的用电是舞台灯光照明。现在的剧场调光装置，基本上都采用可控硅调光系统，如果电声系统与可控硅调光系统共电网供电的话，那么可控硅调光系统因为其本身工作的特点，使“大量的谐波电流注入电网，造成电网系统中谐波含量急剧上升，电压正弦波形畸变，使电能质量下降，给电力系统及用户设备带来严重危害”[3]。这是我们所要关心的一个大问题，它们将严重破坏电声系统重放声的音质，使电声系统不能正常工作。下面简单地分析一下这种危害的来源。

1．可控硅调光系统对电网电压波形的破坏，是对电声系统危害的第一个原因。
大家都知道50赫交流电的波形是正弦波。当有了负载之后，电源回路上的电流是按交流电的周期而变化的。可控硅的调光原理，由两只可控硅元件反方向并联(或采用双向可控硅)组成交流调压电路，用调相的方式(改变交流电的导通角度)改变交流电压的有效值来达到调光目的，见图3。因为可控硅在导通的瞬间，电流突然增大，使输入端在这个角度上的电压突然降低，由此电压波形就形成一个缺口，见图3( b )。又因为在一相中每个调光回路(如240回路的调光柜，每一相中有80个调光回路)中的灯，在演出过程中其亮度不一样，使得在同一周期内的导通相位不一致，为此使电压波形上产生许多大小不等的缺口，见图4。

2．经可控硅输出的电压波形，实际上是一个非正弦的断续脉冲波形，见图3( c )。(阴影的部分)虽然其工作频率为50赫，但图3( c )所示的电压波形包含着大量的高次谐波成分，其频率已进入音频频域。由于可控硅本身的工作电流很大，所以它的高次谐波感应能力将不可忽视。这样，高次谐波的存在是对电声系统危害的第二个原因。
不言而喻，必须防止可控硅设备对电声系统电源的干扰，使电声系统能有一个比较“纯净”的电源，根据不同情况在工程中可以从以下三个方面注意解决。

(1)专业性的，观众在1500座椅以上的甲等剧场，按规定为一级负荷供电。多功能的，观众在1000—1500座椅的乙等剧场，按规定为二级负荷供电[4]。这两种负荷供电方式均可采用两个变压器供电，这样舞台调光系统与剧场的动力、空调等系统共用一个变压器，电声系统与剧场的照明等系统由另一个变压器供电，见图5。为此就可以有效地解决“危害”的问题。

(2)观众在300—1000座椅的丙等剧场，没有条件采用两个变压器供电，这就需要在低电平信号设备的供电回路中安装超隔离稳压电源(或磁饱和变压器)，见图6。

(3)采用带抗干扰滤波线路的可控硅调光系统，这样会对电压波形上的缺口有所改善。见图7。
除以上所述，因为甲、乙等剧场的电声设备较多，用电负荷很大，所以在设计配电的时候，最好从交流低压配电盘上，取两路或三路电源，电压在380伏／220伏引到电声控制室，作为电声系统中子系统之间没有连接信号的设备分别供电。如果系统之间有信号连接，就要取单相220伏电源引到电声控制室。在配电盘的设计中，应该依据电声设备本身消耗功率的不同，分成三组电源分别供电。A、前置放大部分，除剧场扩声系统的前级外，这一部分还应包括背景音乐和效果重放系统的前置放大。B、末级放大部分(包括背景音乐和效果重放系统的末级放大部分)，其功率较大注意将功率的余量留出。C、维修工作电源，这一部分有2kW就足够了。需要说明的是，在考虑设计的时候，按设备的总消耗功率要留有一定的余量。电声系统控制室内的照明，空调及其它用电不要在上述电源电路中借用。

三、电声设备的联接管线
.... 在设计剧场电声系统线路图的时候，有三个问题要注意，①导线的选择 ②抗干扰 ③线路要尽量缩短，并注意美观。这三个问题相辅相成，现综合起来从两个方面谈一下。
1．线路的抗干扰
如前所述，舞台调光系统在其工作的导通和截止的时候，电流突变，这时的可控硅元件在电路中，就像一个快速的“开关”，由于这个“开关”的通断，便会产生出交变磁场，这种交变磁场的辐射，对于电声设备及其线路的干扰是不能低估的。尤其是从传声器到调音台之间的一些低电平电路，容易受外界的干扰，所以解决好这一段线路的抗干扰是很重要的。

(1)传声器的插座盒及其馈线
在剧场的舞台上和乐池里一般都要安装一定数量的传声器插座，这是音频信号进入前级放大的第一个联接点，为了防止插座本身感应上电磁杂波，最好将工作照明用的交流电源插座，与传声器插座盒分开安装，并采用金属外壳的传声器插座盒。
现在使用的传声器馈线，都是带金属编织的屏蔽线(俗称话筒线)。因为品种，规格很多，所以我们在设计的时候，首先要考虑所采用的馈线，在分布电容，直流电阻等参数上能否达到要求，另外还要考虑它的屏蔽效应，也就是选择抗干扰性能好一些的馈线。经实践证明使用金属编织的屏蔽四芯线，比常用的两芯线，效果较好。其连接方法见图8(b)。如图所示，将四

芯线中的两条颜色相同的线，对角并接为一条线，与另外两条颜色相同的线，也对角并接为一条线，由此便形成了往返的线路。基于它们之间的平行反相，所以能够起到一定的抵消干扰作用，而且还可以提高较长线路传输信号的信噪比。

(2)穿管敷设
虽然传声器的馈线，采用了金属编织的屏蔽线，但是作为固定设备的安装，无论是暗管敷设，是明管配线，最好用钢管敷设(钢管即焊接钢管或称黑铁管，以下简称为钢管)。它有以下优点：
a．馈线能受到钢管完全的保护。
b.防止电磁杂波的干扰优于电线管和硬塑管。
c.较好的防水特性。
d.可先作配管工程，然后在任何时候都可进行穿配线。
c.易于更换导线。
在敷设线路的设计时，要注意舞台灯光线路，与电声系统的线路保持足够的间隔，如平行敷设时，间距应在1米以上，互相垂直交叉时，其间距应在0．5米以上．一般应尽量避免平行走向。此外，为了在施工中穿线方便，三颗以上的绝缘导线，穿同一根钢管的时候，导线的总面积应不大于管内净面积的40％，两根导线穿同一根管时，钢管的内径应不小于两根导线直径之和的1．2倍，并符合下面要求：
①、直管敷设没有弯时，钢管长度不超过50米。
②、有1—2个弯时(95一110度)长度不超过30米。
③、有3～4个弯时(95一110度)长度不超过15米。
如果超过上述长度要求时，其间要加设接线盒。埋地的管线不要穿过设备和建筑物的基础，以防止基础下沉时管线受损。

(3)接地

将所有电声设备的机柜金属外壳，作保护性接地，以防止漏电造成触电事故。对于前置放大部分的接地，我们称为信号接地，如果这一部分接地良好的话，可以使输入和输出电路中不必要的耦合减小。功率放大部分的接地，我们称为功率接地，这一部分接地良好的话，对功率放大器工作的稳定性有一定的好处。接地方式为一点接地，见图9。接地电阻应小于2Ω。

2．扬声器的馈线

选择扬声器馈线时，应着眼减小线路上的损耗，因此，要选择足够的导线。馈线的电阻不要超过功率放大器的额定输出阻抗的5％。(如采用的设备为高档可以采用2％的比率计算)换句话说，可以允许扬声器的馈线在线路中有5％(或2％)的损耗。
例如：有一台功率放大器的输出阻抗是8Ω，距离扬声器为50米，求馈线规格。
据以上所说允许有5％的损耗，那么在50米长的线路中电阻不超过0.4Ω就可以了。
从资料中查得双RVS—2．5平方mm线的直流电阻为5.5Ω／km，所以
(5.5Ω×50/1000)×2=0.275Ω
这样功率放大器的额定阻抗是8Ω，距扬声器为50米，其所用的馈线为2．5平方mm就可以了。
当然扬声器馈线最好是选择平行线，如市场上常见的所谓“金银线”。扬声器的馈线在计算的时候，最好加大一个线号。若选用RVS系列导线的时候，要注意采用两种颜色的导线共管敷设，以防止相位接反。穿管仍用钢管敷设，，作法见传声器馈线穿管敷设部分。
另外要注意扬声器馈线的始端和末端的插接。在设计扬声器插座箱的时候，注意其接插件应与舞台灯光及其它交流电源插座盒有所区别，避免将扬声器接入电源电路而毁坏。

参 考 文 献
［１］孙万纲编《建筑声学设计》第四章。
［２］天津市音达工程有限公司研制的《SCS-2舞台监督工作台》
［３］水利电力部1984、8月颁发的《电力系统谐波管理暂行规定》
［４］《建筑电气设计技术规程》第二章

注：
①、本文作者系中国声学学会会员。
②、本文发表在1987年第1期《电声技术》杂志上。