芝加哥黑鹰队是美国芝加哥的国家冰球联盟队,它的主场“联合中心”建于 1994 年,位于原芝加哥体育场 (Chicago Stadium) 附近。对每一个体育迷来说,能在现场观看比赛都是一种弥足珍贵的独特体验。
肯?沃斯(Ken Voss)拿到了比赛的门票,他在冰球开赛前20分钟就早早来到座位等候。球场的记分牌和灯光投影在冰面上的感觉令人震撼。著名男高音歌唱家 Jim Cornelison是芝加哥黑鹰队开场国歌的固定演唱者,当他走到台前,高唱“星条旗永不落”和“加拿大”时,将气氛推向了高潮,所有观众都激动不已——这就是体育场和舞台声音的魅力。
肯?沃斯是一名普通的球迷,他也是RCF公司(高性能音响制造商)安装部经理。他说:“今天的主要体育场馆和娱乐场所差不多,音响效果直接关系到所有球迷的现场体验,它们甚至可以吸引人们走出家门,来现场观看比赛。”
一些发烧友喜欢在家里营造影院环绕立体声的效果,或者把他们的车载音响进行改装,这都是人们追求动听声音的方式,体育场馆的声音设计系统,同样也是为了让观众体验极致完美的声音。
丹利音响实验室的地区经理斯普?韦尔奇说:“很多年轻人都习惯戴耳机听音乐,这是不一样的声音系统。体育馆一个高质量的音响系统可以提供一个大的、动态的范围和真正的低音,耳机不一定能做到这一点。”
显然,为一个人创造一种愉悦的听觉体验是不够的,要为体育馆的数万人带来听觉享受,提出的要求更高,来看看以下4点。
1.传送声音的方式
声音的传送有两种基本方法。扬声器集中在一个位置——视频显示器的侧翼,或者是在一个中心悬挂的记分板上,它们在较远的位置向人群发出声音;同时,分布式系统使用分散在整个设备中的多个扬声器,使声音集中向观从区域传送。
例如,一个棒球场的上层观众席,每个座位区上方的位置装上扬声器,不过在购买机器、安装及布线上成本较高,但这能保持声源靠近观众,特别是在户外,这显得尤为重要。

线阵中单独的盒子可以瞄准特定的座位。
专业扬声器的技术服务主管戴夫·豪登说:“室外会有一些因素影响声音传播的速度,观众听到声音的时间可能会滞后一点。”

声音可能会受到室外的大气变化和室内物体材质的影响。
2. 户外传送声音的障碍
事实上,声音设计师必须考虑到大气不断变化的因素:如温度、湿度和风,以及距离的远近。韦尔奇说:“当你坐在客厅里听着一段音乐时,音色美妙,令人陶醉——在2、3米的距离内,做到这一点并不难。但是,当你在户外,声音从这一端传送到另一个较远的距离时,想要听得清楚是非常困难的。”
声音在摄氏22.2度时以每秒344米的速度传播,但在空气更热或更冷的时候,每秒钟的速度都会加快或减慢一秒钟,而且,在空气中不同的温度层,传播的速度也不一样。
豪登解释道:“湿度在10%到30%的范围内时,湿度越低,声音传送速度越慢,因为缺少水分,空气中的原子结合得并不紧密。”
对声音调试员来说,通过电脑来调试声音系统,要懂得取舍,保持平衡。一些系统有些选项:“它是干的吗?”或者“外面潮湿吗?”可以提供额外的平衡,以抵消多余的空气吸收。
在室外举办活动,一旦天气变化,就更考验了。比如刮风,风向变化无常,这对声音操作员来说是个挑战。如果它向一个扬声器吹,声音会向上飘,如果从后面的喇叭里吹过来,它就会让声音更靠近观众。大自然总是给我们出难题,要战胜它,是很困难的。

声音系统和空间声学,对声音的有效传送是是非常重要的。
3. 室内因素
显然,体育馆内的环境能更好地掌控,不过它们也需要前期设计、测试等。赛场有一些较硬的地方,比如墙壁、天花板等,这些会造成混响,所以这恰恰说明合理的设计是多么重要。帕尔默说:“把声音覆盖在座位上,而不是墙壁、天花板、地板和其他声学反射区域,我们就会尽量减少房间里不必要的声音反射。”
还有,观众的数量也是重要因素。韦尔奇说:“很显然,如果每个座位都有人,这样会吸收声音;一个空的座位将会反射声音。一个有经验的操作员会根据现场情况,在系统中调试均衡器:第一,根据人群的环境噪音调整;第二,根据观众席的入座率调整。

声音传递模型可能包括终端区域的点源系统。
4. 噪音评估
沃斯说,一场体育赛事的人群噪音大约在85到90分贝之间,足球比赛的决赛局,能达到110到115分贝之间。2014年,堪萨斯州的Arrowhead体育场(美国国家橄榄球联盟主席的主场)甚至达到142.2分贝的噪音记录。
为什么测量分贝如此重要?韦尔奇说:“很多人聚集在一起比赛,非常开心激动,但任何时候都要注意安全第一,可能会有相关的提示和注意事项,这时候必须要保证所有人都能听到。在这种情况下,声音系统和空间的声学就变得非常重要,测量噪音的分贝,要确保声音传送到位,语音清晰明了。” 扬声器和听众之间的距离每增加1米开始声音就会减少6分贝,即是1米140分贝变成两米134分贝,以此类推。帕尔默说:“我很期待体育场馆的运营商努力地做正确的事,让观众享受体育赛事的听觉盛宴,这和听音乐会一样美妙。”

德州的一套扩声系统,配备了嵌入式喇叭的扬声器,分布在座位区的两侧。