田波濤
(湖南省建筑設(shè)計(jì)院有限公司,長(zhǎng)沙410012)
隨著LED 顯示技術(shù)的發(fā)展,基于其亮度高且可調(diào)、觀看角度廣(160°)、灰度高(灰度等級(jí)65536 級(jí)(16))、色彩飽和度好和還原能力強(qiáng)(LED 拼接大屏幕色彩數(shù)281 萬億種色)等優(yōu)勢(shì),越來越多的LED屏幕用于大型會(huì)議室、宴會(huì)廳、劇場(chǎng)內(nèi)。 本文以某會(huì)議室的LED 屏為例,探討LED 大屏點(diǎn)間距、尺寸、配電等相關(guān)問題,為L(zhǎng)ED 選型提供參考依據(jù)。
某單位大型階梯報(bào)告廳長(zhǎng)25.2m,寬16.8m,層高5.7m,主席臺(tái)吊頂下凈高4.73m,人數(shù)290 人。會(huì)議室選用LED 大屏作為顯示終端,會(huì)議室主要以文字播放為主,視頻播放為輔。 圖1 所示為該會(huì)議室平面布置圖。
根據(jù)已公布的TY/T 1001.1-2005《體育場(chǎng)館設(shè)備使用要求及檢驗(yàn)方法 第一部分:LED 顯示屏》,最大視距和字符高度計(jì)算詳見式(1)。
H =k·d (1)
式中,H 為視距,m;k 為視距系數(shù)(相對(duì)于字符高度的視距系數(shù)),一般取345;d 為字符高度,m,字符為16 點(diǎn)陣漢字。
圖1 會(huì)議室平面布置圖
由于漢字筆畫較多,最小組字單元一般按16×16 選取,最小組字單元與像束關(guān)系示意圖如圖2所示。
根據(jù)GB 50464-2008《視頻顯示系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》,視距和像素中心距的計(jì)算關(guān)系見式(2)。
圖2 最小組字單元與像素關(guān)系示意圖
H =k·P (2)
式中,H 為視距,m;k 為視距系數(shù)(相對(duì)于像素中心距的視距系數(shù));P 為像素中心距,mm。
因此,H=k·P =345×16 =5 520P。
一般最大視距系數(shù)取5 520,最小視距系數(shù)宜取1 380,理想視距系數(shù)=最大視距系數(shù)/2 =2 760;在選取像素中心距時(shí),一般采用理想視距。
本報(bào)告廳最大視距為22m,理想視距取最大視距一半,理想視距=22/2 =11m。 則本報(bào)告廳理想視距H=2 760P,P =11/2 760 =3.98mm,所以查L(zhǎng)ED設(shè)備參數(shù),選取點(diǎn)間距為3mm。
隨著高清技術(shù)的發(fā)展,16 ∶9寬屏顯示屏得到廣泛應(yīng)用,能否看得清楚主要取決于屏幕高度。若觀看視頻,最佳觀看距離為屏幕高度的4 ~5 倍;如果是觀看文字,最佳觀看距離為屏幕高度的3 ~4 倍。
考慮到觀看報(bào)告廳主要以觀看文字為主,選取理想視距為電子屏高度的3.5 倍左右,所以屏幕高度為11/3.5 =3.14m。
按16 ∶9 屏幕計(jì)算,屏幕長(zhǎng)度為3.14×16/9 =5.58m,因LED 單元板尺寸為192mm×192mm,所以LED 屏高度需單元板數(shù)量為3.14/0.192 =16.354,取整數(shù)位17,所以LED 屏幕實(shí)際高度為17×0.192=3.264m,LED 屏長(zhǎng)度需單元板數(shù)量為:5.58/0.192 =29.063,取整數(shù)位30,所以LED 實(shí)際寬度為30×0.192 =5.76m,所以經(jīng)計(jì)算LED 屏尺寸為5.76m×3.264m。
LED 屏幕高度需考慮主席臺(tái)嘉賓就坐時(shí)的遮擋及觀眾觀看屏幕的角度,同時(shí)保證觀眾的觀看角度(GB 50635-2010《會(huì)議電視會(huì)場(chǎng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,垂直視角宜小于或等于20°)在合理范圍內(nèi),如圖3 所示。 參會(huì)者坐姿平均高度取1.4m,經(jīng)過圖3 視線分析,屏幕安裝高度選擇離主席臺(tái)1m 安裝(主席臺(tái)坐人時(shí)做背景顯示,播放內(nèi)容時(shí),主席臺(tái)不坐人)。
圖3 報(bào)告廳視線分析圖
LED 高度由17 塊192mm×192mm 單元板組成,查單元板參數(shù)單塊單元板點(diǎn)數(shù)為64×64,LED 大屏豎向點(diǎn)數(shù)為17×64 =1 088。
LED 寬度由30 塊192mm×192mm 單元板組成,查單元板參數(shù)單塊單元板點(diǎn)數(shù)為64×64,LED 大屏豎向點(diǎn)數(shù)為30×64 =1 920。
所以整屛分辨率為1 088×1 920 =2 088 960。
查產(chǎn)品手冊(cè),P3 LED 屏幕峰值功率為900W/m2,LED 屏的大小為:5.76m×3.264m =18.8 m2,故總用電負(fù)荷為:0.9kW\ m2×18.8 m2=16.92kW。
根據(jù)LED 屏用電負(fù)荷的特點(diǎn),電流計(jì)算中需要系數(shù)取1,功率因數(shù)取0.85,則電流為:Ic =Pc·kd/3 Ucosφ =16.92kW × 1/ (1.732 × 0.38 × 0.85)=30.2A。
根據(jù)計(jì)算電流30.2A 選取50A 的斷路器,對(duì)應(yīng)選取電纜規(guī)格為:YJV5×16。
LED 大屏由于其諸多優(yōu)勢(shì)越來越多地應(yīng)用于大型報(bào)告廳中,LED 大屏點(diǎn)間距、尺寸、安裝高度的選取與會(huì)議室的視距、主席臺(tái)層高、播放內(nèi)容有關(guān),需進(jìn)行理論計(jì)算,同時(shí)需保證整屛有足夠的分辨率,以保證顯示效果。
隨著小間距LED 的流行,選取的點(diǎn)間距往往比計(jì)算的數(shù)值小,分辨率隨著點(diǎn)間距的減少而變大,會(huì)使顯示效果更好,但造價(jià)會(huì)相應(yīng)增加,需在現(xiàn)實(shí)效果與經(jīng)濟(jì)中尋求平衡點(diǎn),以選擇最佳的LED 大屏。 在實(shí)際中同時(shí)存在為了擴(kuò)大顯示面積,在高度受限的情況下,稍微擴(kuò)大顯示屏寬度也是可行的。