演播廳聲，同其他任何室內(nèi)擴(kuò)聲一樣，都存在著一個(gè)根據(jù)擴(kuò)聲場所的聲壓級確定所用音箱的功率容量即通常所說的電功率的問題。雖然對于一個(gè)給定的房間來說，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定自己所熟悉的音箱的電功率，但對于一個(gè)任意的房間、一個(gè)隨意的音箱品牌來說，只憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)不靠科學(xué)計(jì)算，是不足取的。因?yàn)楣β蔬^小，就會(huì)達(dá)不到應(yīng)有的響度和清晰度;而功率過大，又會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。畢竟?jié)M足擴(kuò)聲場所和清晰茺;而功率過大，又會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。畢竟?jié)M足擴(kuò)聲場所聲壓級要求的音箱的電功率不僅與音箱的靈敏度級、指向性因數(shù)、指向性系數(shù)等參數(shù)有關(guān)，還與擴(kuò)聲場所的峰值因數(shù)、房間常數(shù)有交。所以，在建立一套新的演播廳擴(kuò)聲系統(tǒng)之前，必須進(jìn)行應(yīng)有的計(jì)算。
應(yīng)指出，下列有關(guān)音箱電功率的計(jì)算方法同樣適于室外擴(kuò)聲，只不過不再計(jì)入房間常數(shù)的影響。
一、幾個(gè)基本概念。
在進(jìn)行具體的計(jì)算之前，讓我們先做以下討論：
1、音箱的指向性因數(shù)、指向性系數(shù)和靈敏度級。
(1)、指向性因數(shù)Q(d)：它表示的是音箱在空間某點(diǎn)所產(chǎn)生的聲強(qiáng)比理論上的無指向音箱所產(chǎn)生聲強(qiáng)增加的倍數(shù)。實(shí)際計(jì)算中，它由音箱垂直方向的輻射角V和水平方向的輻射角h來表征：Q(d)=180°÷sin-1[sin(v/2)·sin(h/2)]式中，V與h的單位都是度(°)，Q(d)無量綱。
(2)、指向性系數(shù)Q(θ)：它表示的是音箱的偏離其輻射軸向0角度產(chǎn)生的電壓，比其軸向同距離點(diǎn)的聲壓衰減的倍數(shù)。Q(θ)由下式參照音箱的指向特性圖案(或稱指向性圖形)給出：20 lgQ(θ)=L(θ)-l(a),即：Q(θ)=100.5[L(θ)-L(a)]式中，L(θ)為偏離音箱軸向0角的測量點(diǎn)的聲壓級，L(a)為軸向上同等距離處的聲壓級。
音箱的指向特性圖案，是廠家在不同測試頻點(diǎn)下給出的音箱垂直輻射夾角與水平輻射夾角內(nèi)的等效聲壓級曲線。說明偏離軸向0角度B點(diǎn)的指向系數(shù)Q(θ)的求得：
由指向特性圖的等效聲壓級曲線可知，B點(diǎn)與A點(diǎn)的聲壓級是相同的，而與B點(diǎn)等距離的C點(diǎn)的聲壓級卻比B點(diǎn)大6dB。若設(shè)B點(diǎn)的聲壓級L(θ)-0dB，則C點(diǎn)的聲壓級L(a)=+6dB。由20lgQ(θ)=L(θ)-L(a)=-6dB ∴Q(θ)=0.5
(3)、靈敏度級Ls：音箱在1W基準(zhǔn)電功率驅(qū)動(dòng)下(聲源為粉紅噪聲)，在其軸向1m處產(chǎn)生的聲壓級。單位為：dB spl.
由該定義可以看出，如果已知Ls，當(dāng)您想要在音箱的軸向上r(m)處有90dB的聲壓級Lr時(shí)，若欲求得此時(shí)音箱的電功率We，只要將Lr折合成為軸向1m處的聲壓級Lr?當(dāng)只考慮室內(nèi)的直達(dá)聲能、忽略混響聲能時(shí)，可有：Lr?Lr+20lgr),例可由Lr?隠s的聲壓級差，求出待求電功率We與其準(zhǔn)電功率(1w)的功率電平差，繼而得出We。也就是說，由于Lr?隠s之差就是We產(chǎn)生的聲壓級與基準(zhǔn)電功率產(chǎn)生的聲壓級之差，所以在計(jì)算上(注意不是物理概念上)存在著如下的數(shù)量關(guān)系：Lr?Ls=10 lg(We/1w)即10 lgWe=Lr?Ls 或We=100.1(Lr?Ls)
須知，由于實(shí)際的聽音區(qū)不可能只有一條軸向上，所以We肯定不得與Q(d)、Q(θ)及下面即要談到的峰值因數(shù)、房間常數(shù)有關(guān)，上式只不過給出了We在量值上的一個(gè)表達(dá)式。
2、峰值因數(shù)及房間常數(shù)。
(1)、峰值因數(shù)Lp：峰值聲壓級與有效值聲壓級之差就是峰值因數(shù)，單位為dB SPL。通常情況下，只要不是特指，人們所說的聲壓級均是有效值聲壓級。由于未經(jīng)擴(kuò)聲實(shí)際存在的聲源大都有8-18dB的峰值(人類語言信號的峰值聲壓級約比有效值高12dB，音樂信號的峰值約比有效值高10-18dB)，因此在根據(jù)聽音區(qū)的有效值聲愿望級確定音箱的電功率時(shí)，必須將這個(gè)峰值累計(jì)進(jìn)去。然而，聲壓級每提高3dB，音箱電功率就較前有一倍的增大，18dB的峰值意味著電功率將比有效值聲壓級時(shí)的設(shè)計(jì)有64倍的擴(kuò)大(比如原本100W電功率的設(shè)計(jì)，此時(shí)將擴(kuò)大為6400W
