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声学基础知识

作者:PokerStar时间:2020-07-14 07:18

  声学基础知识 声学基础知识 声音是如何产生的 振动的物体能使邻近的空气分子振动,这些分子又 引起它们邻近的空气分子振动,从而产生声音,声音以 声波的形式传递,这种传递过程叫声辐射。由于分子振 动产生的声波的方向与波传递的方向相同,所以是一种 纵波。 声音必须在介质中传播,无论是固体、液体还是气 体,都可以作为介质。 声音的基本性质 “声”由声源发出,“音”在传播介质中向外传播。 声音在固体中的传播速度最快,其次是液体,声音 在气体中传播的速度最慢。 声波的基本量 f:频率,每秒钟振动的次数,单位Hz(赫兹)频率高的声音称为高音, 频率低的声音称为低音。 声音是声波作用于人耳引起的主观感受,人耳对声波频率的主观 感觉范围为20Hz~20kHz,通常称此范围为音频;低于20Hz为次 声波,高于20kHz为超声波。 ?:波长,在传播途径上,两相邻同相位质点距离。单位m(米)。声波完 成一次振动所走的距离。 C:声速,声波在某一介质中1秒钟传播的距离。单位m/s。 声速受温度的影响,用下式表示为:C=331.5+0.6t (m/s) 声波的基本量 波长公式 波长=声速/频率 ?=c/f 通过计算波长我们可知道最高可听声和最低可 听声的范围 声波的基本量 声压 疏密波压力的大小称为声压。压力变化的幅度越大,听觉上声音越大, 振幅小的声音小。单位Pa。引起人耳听到声音时的声压为可闻阈,它与声源 的频率及人的年龄有关。使人的耳膜感到疼痛时的声压为痛阈。 声强 单位面积,单位时间内通过声音的能量称为声强(能量密度), 单位w/m? 。 声功率 声源在单位时间内所发出的声能称为声功率,单位W(瓦)。 声音的三要素 响度 响度又称声强或音量,它表示的是声音能量的强弱程度,主要取决 于声波振幅的大小。响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围 为0dB—140dB。 音高 音高也称音调,表示人耳对声音调子高低的主观感受。客观上 音高大小主要取决于声波基频的高低,频率高则音调高,反之 则低,单位用赫兹(Hz)表示。 音色 音色又称音品,由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形 的基频所产生的听得最清楚的音称为基音,各次谐波的微小振 动所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音,具有谐波的 音称为复音。 声音的叠加 单频率的正弦波称为纯音,声音是由基波和高次谐波组成 当两上或多个具有相同频率和振幅的正弦波信号叠加在一起, 其合成的信号还具有同样的频率,其振幅由两原信号的相位 关系所决定。当相位相同,振幅则会增加。当两个信号完全 相反时,则全部抵消。 分贝 分贝(decibel)dB 分贝是以美国发明家亚历山大·格 雷厄姆·贝尔命名的,他因发明电话而闻名于世。因为贝尔 的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉,因此 前面加了“分”字,代表十分之一。一贝尔等于十分贝。声 学领域中,分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数 乘以10的数值;其简单表达式lgA/B。而分贝,即dB=10 lgA/B。单位为dB。根据公式计算以及工作中的经验,我们 得出以下结论。 功率增加一倍,声压增加3dB。 距离增加一倍,声压减少6dB(自由声场的情况下) 在电声领域中,分贝这个量的变化关系恰恰和人耳的听 觉强弱感受非常吻合,这也给声学计算打下了一个良好的 基础。 常见声源的声压级-分贝 窃窃私语:20dB~35dB 人声语言:30dB~80dB 女高音:35dB~105dB 男高音:40dB~95dB 小提琴:40dB~100dB 打击乐:55dB~105dB 交响乐:20dB~120dB 本底噪声 在厅堂声学设计中,本底噪声是指房间内部自身振动或外 来干扰而形成固有的噪声,大小仍以声压级dB的方式表示。 厅堂的本底噪声是建筑声学设计以及专业音响工程需要涉 及和控制的一个基本物理量,它的大小、处理方式对厅堂 的声学环境有着重要意义。 由于本底噪声主要来自于外界环境噪声和振动、设备噪声 和振动两个方面。在音响工程中,这两方面的内容都会不 同程度上的涉及:一是在建筑上进行隔声,二是在设备上 降低噪声。 十一、各种场所的噪声级 分贝(dB) 120 110 100 场 所 90 80 70 60 50 40 30 飞机起飞着路时,正下方 列车通过铁路桥时,正下方 地铁行车时,车厢内 公共汽车内 白天十字路口 普通讲话 安静的街头 安静的办公室 安静的住宅小区,白天 安静的住宅小区,夜晚 声波的绕射 声波在传播过程中遇到障碍或孔洞时将发生绕射。绕射的 情况与声波的波长和障碍物(或孔)的尺寸有关。 声波的反射 当声波遇到一块尺寸比波长大得多的障碍时,声波将 被反射。类似于光在镜子上的反射。 反射的定律: 1)入射线、反射线)入射线和反射线)入射角等于反射角。Li=L? 声波的反射 室内声音反射的几种情况 声波的散射 当障碍物的尺寸与声波相当时,将不会形成定向 反射,而以障碍物为一子波源,形成扩散。 声波的透射与吸收 ? 声波具有能量,简称声能。 ? 当声波碰到室内某一界面后(如天花、墙),一部分声能被反射, 一部分被吸收(主要是转化成热能),一部分穿透到另一空间。 Eo ? E? ? E? ? E? ? ? 透射系数: 反射系数: ? ? Ei Eo Er Eo Er Ea ? Ei ? Eo Eo 吸声系数: ? ? 1? r ? 1? 不同材料,不同的构造对声音具有不同的性能。在隔声中希望用 透射系数小的材料防止噪声。在音质设计中需要选择吸声材料, 控制室内声场。 声音在室内传播 当一个声源在室内发声,任一点听到的声音按照先后顺 序分为直达声、早期反射声和混响声。 声音在室内传播 直达声 直达声是室内任一点直接接收到声源发出的声音,是接收声音的 主体,不受空间界面的影响。 早期反射声 早期反射声是指延迟直达声50毫秒以内到达听音点的反射次数 较少的声音,包括一次、二次或少数三次反射声。 混响声 混响声是指声源发出的声波经过室内界面多次反射,迟于早期反 射声到达听音点的声音。 混响时间 混响时间(Reverberation Time),表示声音混响程度的参量,声源停 止发声后,声压级减少60分贝所需要的时间,单位为秒。用T60或RT 表示 。 0.16V RT 60 ? Sa V:房间的容积,单位为立方米(M3) S:房间表面积的总和,单位为(M2) ā :房间表面的平均吸声系数,百分率, ā=S1a1+S2a2+…Snan÷S1+S2+…SN S1…Sn和a1…an:分别代表房间表面的每个面的面积和它们的吸声系数 混响时间 房间的 混响长短是由它的吸音量和体积大小所决定的,体 积大且吸音量小的房间,混响时间长,吸收强且体积小的 房间,混响时间就短。 混响时间过短,声音发干,枯燥无味,不亲切自然。 混响时间过长,会使声音含混不清;合 适时声音圆润动听。 参考混响时间 厅堂类型 电影院 参考混响时间 1.0 ~ 1.2 Sec 会议厅 音乐厅 电视演播室 语言录音室 1.0 ~ 1.4 Sec 1.5 ~ 1.8 Sec 0.8 ~ 1.0 Sec 0.3 ~ 0.4 Sec 录音控制室 多轨录音棚 0.3 ~ 0.4 Sec 0.6 Sec 回声 比听到直达声迟50毫秒以上,可以从直达声中分离出来的 反射声叫做回声。 混响是来自于很多的反射声,听到的是连续的衰减声音。 回声是可以清晰的分离出来听到的反射声。 回声使声音的清晰度明显下降,房间越大,墙壁反射性越 强越容易产生,增加墙壁的吸声能力,改变墙壁的角度可 以防止回声。 语言清晰度(可懂度) 语言清晰度和可懂度是语言经过传输,受到各种失真(处 理)和干扰后,能够听清或听懂的程度。 目前,经常使用的清晰度的评价方法叫做STI。这种测量 方法的特征是计算自声源连续发出声音的直达声,经过各 种各样的反射,以及噪声的干扰程度,并用0~1的数值表 示听取的难以程度。 不良 不可 可 良 优 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 语言清晰度和其它声学概念的关系 ?语言清晰度和可懂度的关系 单句可懂度高于单词可懂度。 ?语言清晰度和声压级的关系 在一定声压级范围内,语言清晰度是随声压级的增大而提 高的,但达到一定值后,声压级的增大反而会使清晰度下 降。 ?语言清晰度和信噪比的关系 在背景噪声较强的情况下,利用一定的手段提高信号的信 噪比,可以使语言清晰度得以提高。 房间的特殊声学现象 声聚焦:由于室内存在的凹面,使部分区域的声音汇集在 某一个焦点上,从而造成室内声场分布不均匀的现象。 死点:由于声音的聚焦或干涉形成某点(或某区域)声音 严重不足的情况。 声影区:由于建筑物或折射的原因,造成声音不能辐射到 的区域。 声染色:由于房间频率相应的问题,原始声音在传播过程 中被赋予了额外的声音特征。 倍频程 倍频程:通常将可闻频率范围内20~20KHz分为十个倍频 带,其中心频率按2倍增长,共十一个,为: 16 31.5 63 125 500 1K 2K 4K 8K 16K 1/3倍频程:将倍频程再分成三个更窄 的频带,使频率划分更加细化,其中 心频率按倍频的1/3增长,为: 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 ... 频谱与音质的关系 在评价乐器或声音时,频谱结构在很大程度上决定声音的 音质。了解声音频谱与音质的内在关系,有助于声音的调 整和修饰。这对声音的前期处理喝后期加工都是十分必要 的。 频谱划分 高频段:7kHz以上 中高频段:2kHz~7kHz 中低频段:500Hz~2kHz 低频段:500Hz以下 频谱与音质的关系 高频 声音的高频成分多,表现出声音明亮、清晰、锐利。高 频成分过多,声音就会刺耳、有丝丝声,轮廓过于清楚,声 音硬、缺乏弹性;高频成分适中,则声音开阔、活跃、透明 清晰、自然,但是可能细节过分清楚;高频成分少,声音圆 润、柔和、丰满,但是明亮度下降。动态出不来、沉重、浑 浊。 频谱与音质的关系 中频 声音的中频主要包括中高频和中低频,中频成分多时, 声音表现有力、活跃清晰、透亮;中频成分过多,声音动态 出不来、浑浊有号角声,鸣声(500~800Hz)、电线~5kHz); 中频成分适中,声音自然、中性、圆滑、悦耳,但声音可能 无活力、平淡;中频成分过少,声音圆润柔和,但是显得松 散。 频谱与音质的关系 低频 声音的低频成分多,声音有气魄、厚实、有力、有温暖感、 柔和、圆润、丰满; 低频成分过多,声音浑浊、沉重、有隆隆声; 低频成分适中,声音丰满低沉、坚实; 低频成分过少,声音可能会比较干净,但是单薄无力。 人耳听觉特性和有关问题 声音是一种物理现象,人耳听到后的感受则是一 种心理现象。人耳具有分辨声音的强度、音调及音色 的能力,还能够分辨出声像的方向和深度,并感受到 空间感及纵深感。 人耳的结构 人耳的结构:外耳、中耳、内耳、骨传导 听觉范围 ? 最高最低频率可听极限 一般地,青少年20~20KHz,中年30~15KHz,老年 100~10KHz。 ? 最小最大可听极限 人耳有一定的适应性,常人上限为120dB,经常噪声暴露的 人有可能达到135~140dB。下限频率与频率有关。 ? 最小可辩阈(差阈) 声压级变化的察觉: 一般是1dB 3dB以上有明显感觉 频率变化的察觉: 一般是3%,低频时3Hz。 等响度曲线 人耳对不同频率的声音敏感程度是不一样的,对于低于 1000Hz和高于4000Hz的声音,灵敏度降低。 不同频率,相同声压级的声音,人听起来的响度感觉不 一样。 以1000Hz连续纯音作基准,测听起来和它同样响的其 他频率的纯音的各自声压级构成一条曲线叫“等响曲线”。 响度单位是“方”。 随着声压级的提高,对频率的相对敏感度也不同 声压级高,相对变化感觉小; 声压级低,相对变化感觉大。 40方等响 20 87dB 31.5 75dB 63 58dB 125 250 500 1K 2K 4K 45dB 43dB 42dB 40dB 36dB 32dB 8K 48dB 听觉定位 ? 人耳判断声源的远近比较差,但确定声源的方向比较 准确。 ? 人耳判断声源的方位主要靠双耳定位,对时间差和强度差 进行判断。 ? 人耳的水平方向感要强于竖直方向感。 ? 通常,频率高于1400Hz强度差起主要作用;低于1400Hz时, 时间差起主要作用。这就是人为什么对蚊子的定位比较准 而对电话铃声的定位比较差的原因。 人耳特性 哈斯(Hass)效应 人耳有声觉暂留现象,人对声音的感觉在声音消失后会 暂留一小段时间。 如果到达人耳的两个声音的时间间隔小于50ms,那么就 不会觉得声音是断续的。 直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声。直 达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回 声”——哈斯效应。 根据哈斯效应,人耳在多声源发声内容相同的情况下, 判断声源位置主要是根据“第一次到达”的声音。因此, 剧场演出时,多扬声器的情况下要考虑“声象定位”的问 题。 人耳特性 掩蔽效应 人耳对一个声音的听觉灵敏度因另外一个声音的存在而 降低的现象叫掩蔽效应。 声压级大的声音掩蔽声压级小的声音。 低频声对高频声的掩蔽作用大。 先发出的声音掩蔽后发出的声音。 人耳特性 鸡尾酒会效应 “鸡尾酒会效应”,就是在纷乱的酒会现场,人们照样能听出 其中某个人的声音来。人耳的这种功能是与人的心理需求有关, 当人把注意力相对集中于某一说话内容,而忽略或不去理会(不注 意)掩蔽声的存在时,人耳在噪声中分辨信息的能力便大大提高。 如我们听交响乐时,把精力与听力集中到小提琴演奏出的声 音上,其它乐器演奏的音乐声就会被大脑皮层而抑制,使你听觉 感受到的是一单纯的小提琴演奏声 音 频 基 础 知 识 先歌音响有限公司 专业音响设备 我们在使用的音响器材可画出一个框图这是一个 音响锁链,在实际生活中我们知道一条锁链再强 也不会强过它最弱的一环,音响锁链也符合这一 自然规律。作为一个音响操作员应该了解他掌握 的锁链中每一个环节,即每一器材的弱点和它的 应用范围与技术指标。否则,就会产生失真甚至 破坏器材。 音源 调音台 周边设备 功放 音箱 音响锁链 音源 调音台 均衡器 反馈抑制器 周边设备 均衡器 延时器 功放 音箱 音源 调音台 均衡器 数字音频处理器 功放 音箱 信号源(音源) 传声器(麦克风) 传声器是将声音转化为相应的电信号的器件,电信号的波形 特性应与声信号的相似。所谓波形特性包含频率、相对振幅、 泛音和波形包络等在内。 传声器(话筒) 传声器的分类 按换能原理分: A.动圈式。 动圈切割磁力线,将声能转换为电能 B.电容式。 声压改变电容量,将电势能转换为电能。 按作用原理分: A.压强式。 声波只作用在振膜的一面,也就是无指向性 B.压差式。 振膜两面都受声波压力的作用,受声压之差 的控制,带有特定的指向特性。 传声器(话筒) 传声器的分类 按接收方式分: A.有线话筒 B.无线话筒 传声器(话筒) 有线话筒 鹅颈会议话筒 动圈话筒 电容话筒 传声器(话筒) 无线线话筒 无线手持话筒 无线头戴话筒 无线领夹话筒 传声器(话筒) 传声器的分类 按指向特性分: A.无指向性(全指向性) B.心形 C.超心形 D.8字形 E.超指向性 何为“指向性”? 指向性定义: 在电声设备中,指向性是指话筒的灵敏度或音箱的声压 分布随着声波的入射或发射方向而变化的特征,一般用 只想特性曲线表示。 麦克风的指向性也可以认为是麦克风的收音范围。 何为“指向性”? 圆形的中心即是麦克风,麦克风头正对的位置就是0度的 标示,反方向则是180度的位置,圆形的圈圈表示输出的 dB值,越外圈的输出值越大,所以你看零刻度的位置输 出值通常最大,而指向性的型式也是依此来命名 。 电容话筒和动圈话筒的比较 麦克风音头的比较: A.动圈麦克风 动圈式麦克风是利用电磁原理,以搭 载于振动膜上的线圈,置于高密度的 磁场间将振动膜感应的声音间接的转 换为电能讯号 。 B.电容麦克风 电容式麦克风是利用导体间的电容原 理,以超薄的金属振动膜将感应的声 音,直接改变导体间的电容及电压而 转换成电能讯号 动圈 电容 电容话筒和动圈话筒的比较 麦克风振膜的比较: A.动圈麦克风 将音圈直接搭载在振动膜上,再置于 磁场中来产生音频讯号 ,所以灵敏度 低。 B.电容麦克风 振动膜上没有搭载任何东西,振膜直 接振动产生音频信号,灵敏度高。 动圈 振膜 音圈 电容 电容话筒和动圈话筒的比较 瞬态响应的比较 : 振动膜除了决定麦克风的频率响应及灵敏度之外, 对声波急速反应的能力,即所谓瞬态响应特性,也是 用以分析麦克风音色的重要因素。 动圈麦克风 振动膜上搭载线圈,所以瞬态响应不好。 电容麦克风 振动膜上没有搭载任何东西,所以振动膜较轻,瞬态响 应很好。 电容话筒和动圈话筒的比较 体积重量的比较 : 动圈麦克风 动圈式因振动膜材质的韧性、线圈在 磁场的宽度限制 ,所以不能做的很 小,重量大。 电容麦克风 电容式麦克风的振动膜则不必背负极 为沉重的线圈,可以采用极为超薄的 振动膜 ,重量很轻。 电容话筒和动圈话筒的比较 总结 : 动圈麦克风 因为结构和发声原理的因素,使得动圈话筒的性能要明显 低于电容话筒,但是使用方便,不需要幻象供电。 电容麦克风 电容话筒体积小、重量轻、各项性能指标均高于动圈话筒, 美中不足的是需要为麦克风音头和电子电路提供48伏的幻 象供电。(PHANTOM) 调音台 调音台是扩声系统的控制中心,是演出过程中 操纵最频繁的设备。 连接各种音源 连接各种音频周边处理设备 信号的分配与路由 按声音质量和艺术要求进行调节 调音台分类 按照处理信号性质分类: 模拟调音台 数字调音台 数控调音台 调音台分类 模拟调音台 接入的输入信号为模拟 信号的调音台称为模拟 调音台。 模拟调音台使用最为广 泛,涉及到音响技术的 各个应用领域。高质量 的模拟调音台声音保真 度好、音色自然柔和。 调音台分类 数字调音台 在模拟调音台基础之上 研制出来的,基本功能 相似,只是其信号是由 二进制数据构成,质量 好坏取决于采样频率和 量化比特率。 调音台分类 数控调音台 本质上是模拟调音台,兼 有模拟调音台音质好,声 音自然、柔和的特点,又 具有数字自动化控制技术。 调音台分类 按照用途分类: 录音调音台 扩声调音台 直播调音台 DJ调音台 调音台分类 录音调音台 录音调音台是用于一般性 语言、文学作品等录音的 小型调音台和用于音乐制 作的大型调音台,一般具 备多规分期录音功能。 调音台分类 扩声调音台 扩声调音台是专为各类剧场、体育场馆、大小会议室、多功能 厅、舞厅和卡拉OK厅等多种场合的扩声和现场直播而设计的。 调音台分类 直播调音台 直播调音台专门用于广播 电台、电视台,它首先要 具备很高的电声指标,一 般都要达到广播级的水平; 其次必须具有很高的可靠 性,能够长时间不间断的 工作,一般都配备双电源 系统。 调音台分类 DJ调音台 DJ调音台专门用于迪斯科舞厅。这 种调音台结构简单,有较多的输入 接口和一些特殊的功能单元。 调音台 输入信号接口 电 平 显 示 电平显示 输出信号接口 输入信号接口 输入信号控制部分 输出信号控制部分 输入信号控制部分 音源 以磁带作为声音播放源,本底噪声大、 频带窄、动态范围小,可录音。 卡座 数字音乐光盘,能够提供74分钟的高质 量声音节目。CD系统频响宽、失真小、 动态范围大。 CD 一种外形类似于CD的新一代超大容量 光盘,广泛应用于高质量的影音节目记 录,图像和声音质量都优于VCD。 DVD 音源 迷你可录音光盘,外形像3.5寸软盘,可 重复录音、抹音光盘。MD使用高效的 压缩技术来达到与CD相同的记录时间, 音质接近于CD。 MD 数字录音机,采用小型数字盒式磁带, 具有高性能和高质量,通常为专业人员 录制母版使用。 DAT 各种乐器 均衡器 频率均衡器的作用: ? ? ? 作为扩声系统的总均衡,改善厅堂的频率传 输特性。即保证声场的频率均衡。 改变音质。通过均衡器将所需的频率成分的 信号电平增加,将不需要的频率的信号电平 减少或切除。 抑制扩声中的声反馈。由建筑声学的缺陷和 扩声设备的性能带来某些频率上出现自激震 荡,可以用1/3信频程均衡器来抑制而又不影 响音质。 均衡器分类 参量均衡器 亦称参数均衡器,对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡 器,多附设在调音台上,但也有独立的参量均衡器,调节的参 数内容包括频段、频点、增益和品质因数Q值等,可以美化 (包括丑化)和修饰声音,使声音(或音乐)风格更加鲜明突 出,丰富多彩达到所需要的艺术效果。 均衡器分类 图示均衡器 目前在专业扩声系统中使用最广泛的均衡器类型, 它的表面每个均衡点增益都是由一个直线电位器来 调节,有多少个频率点就有多少个电位器,这样可 以很直观的进行调节。 专业图示均衡器可将20~20kHz的信号分成10段、 15段、27段和31段进行调节,人们根据不同的要求 分别选择不同段数的频率均衡器。 均衡器分类 图示均衡器 一般来说,10段的均衡器的频点是以倍频程间隔分 布。15段均衡器的频点是以2/3倍频程间隔分布。 31段均衡器的频点是以1/3倍频程间隔分布。 频段分得越细,调节的值越大,调节时补偿的就越 细致;频段分得越粗,调节的区域就越宽,这样当 声场传输频率特性曲线比较复杂时就不容易很好的 补偿。 均衡器分类 31段均衡器 双15段均衡器 分频器 分频器是音箱内的一种电路装置,用以将输入的音乐信号分 离成高音、中音、低音等不同部分,然后分别送入相应的高、中、 低音喇叭单元中重放。 分频器是指将不同频段的声音信号区分开 来,分别给于放大,然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。 在高质量声音重放时,需要进行电子分频处理。 分频器作用 :分频器是音箱中的“大脑”,对音质的好坏至关 重要。功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的各滤波元件处理, 让各单元特定频率的讯号通过。要科学、合理、严谨地设计好音 箱之分频器,才能有效地修饰喇叭单元的不同特性,优化组合, 使得各单元扬长避短,淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能,使各 频段的频响变得平滑、声像相位准确,才能使高、中、低音播放 出来的音乐层次分明、合拍,明朗、舒适、宽广、自然的音质效 果。 分频器 分频器分类: ? (1)功率分频器,位于功率放大器后,在音箱中设置Lc滤 波网络,将功率放大器输出的功率音 频信号分为低音、 中音和高音,分别送至各自扬声器,这种方法被称为被动 分频,连接简单,使用方便,但信号 损失较大。 ? (2)电子分频器,将音频弱信号进行分频的设备,位于功率 放大器前,分频后将低音、中音、高音信 号送至各自功 率放大器,然后由功放分别送给低音、中音、高音扬声器, 这种方法被称为主动分频,再现音质 较好,信号损失小, 但需要一台分频器。 滤波器 ? 分频电路一般由几个低通或者高通滤波器构成,根据扬声 器的分频特性,选择适当的分频点和带宽,与扬声器单元 相吻合,从而发出良好的声音。 ? 滤波器分类 ? 高通滤波器:切除低音的滤波器,滤掉不需要的低音成分。 ? 低通滤波器:切除高音的滤波器,滤掉不需要的高音成分。 ? 凹陷滤波器:切除不需要的声音成分。 混响器/延时器 ? 人声混响常用来模拟音乐厅、厅堂或山谷等的 声学效果,或用于处理因近距离拾音而带来声 音不自然的感觉。 ?延时器常用作分区扩声系统的延时处理或对声 源制造群感等艺术上的加工。 混响器/延时器 ?延时器常用作分区扩 声系统的延时处理或 对声源制造群感等艺 术上的加工。通过延 时声音从而提高清晰 度。 后 主音箱 17米 先 听众 辅助 音箱 压缩器/限幅器 ? 压缩限幅器是压缩器和限幅器的统称。它是音频信号的一种 处理设备,可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限制。 ? 压限器在录音过程中可以使乐器和歌唱者的音量保持一定的 平衡;保证各种信号强度的均衡。有时也用来消除歌唱者的 口齿声,或利用改变压缩和释放时间,产生声音由小变大的 “反转声”特殊效果。 ? 在歌舞厅的扩声系统中,压限器是将信号通过压缩在保持原 节目的风貌下,降低音乐的动态,以满足扩声系统和艺术活 动的要求。 利用限幅器的作用可以有效保护电声设备安全,这在迪斯科 舞厅使用的比较多。 ? 使用压限器可以将大动态的声音节目转录到小动态的磁带上; 压缩器/限幅器 压缩器 限幅器 激励器 ? 激励器也成为听觉激励器,它实质上是一台失真 发生器,通常是激励出3~5KHZ的频率,人耳听 觉对这段频率特别敏感,而产生一种临场感。作 为人声激励,使歌手的声音更突出在乐队之上, 产生浮雕效果。而所激励声音的总声能增加不多。 功率放大器分类 ? 功率放大器分为: 定压功放 输入电压不随负载阻抗变化而变化,即输出的音频信号的最大 电压恒定不变的功率放大器,在额定功率范围内所接负载多少 对于放大器的输出电压影响很小。输出电压主要有60V、75V、 90V、100V和120V。与定压功放连接的扬声器(喇叭)安装有 配套的匹配变压器用以降压。 “合并式”应该指的是带有前级放大的定压功放,这种定 压功放可以不需要调音台而直接连接话筒以及其它的信号 源。 功率放大器分类 定压功放的特点: 在定压功放中,如果额定负载电压发生变化,功率就发生 相应变化。100V,10W的音箱接在70V上变成了5W (100V与70V功率差一倍)。 国内的定压标准是120V、 240V 国外的定压标准是70V、100V 在功率足够的情况下,一台定压功放可以连接若干只扬声器, 适合公共广播系统,但是音质不如普通功放。 定阻功放: 对于负载阻抗有严格要求的功率放大器,其输出电压与 负载阻抗有关,会随着负载阻抗的变化而变化。负载阻 抗主要有4欧姆、8欧姆和16欧姆。 音箱 音箱是将电信号转化为相应的声音的器件。 (1)频率范围 (2)额定功率 (3)最大功率 (4)阻抗 (5)特性灵敏度 (6)指向特性 音箱分类 音箱按照功能上的分类主要分为: 全音域音箱:覆盖频率范围大,可以发出各个频段的声音。 低音音箱 :只能发出低频段的声音。 返送音箱 :用来使舞台上的表演者能够听到自己的声音。 建筑类音箱 :例如体育场内的号角、天花上的吸顶扬声器。 全音域音箱 低音音箱 建筑类音箱 返送音箱 音箱技术参数 音箱的阻抗是交流阻抗的简称,阻抗越小,音箱越容易出声、 越容易驱动 ;在直流电路中,由于信号和电路特性,所以只 有电阻的概念;但是在交流电路中,由于存在信号频率的原 因,电感和电容对信号就起到了一定的作用,一般就把感抗、 容抗和电阻的综合作用参数叫阻抗。 阻抗的意义很重要,在几乎所有的设备中,很多重要的参数 和配置都与阻抗有关。比如:功放的输出功率、输入输出形 式等。如果相连的两个设备阻抗不匹配,就有可能产生电气 指标下降、音质变劣甚至设备受损的故障。 音箱技术参数 灵敏度:在音响设备中,器材的电-声或声-电转换能力的 大小称为器材的灵敏度。一般以dB/W/m作为音箱灵敏度的 单位,即在扬声器系统中输入1W的功率,在其正前方1m处 测试声压的大小,从而得出音箱的灵敏度数值。一般的音箱 灵敏度都在83dB/W/m-130dB/W/m之间,其中每相差3dB, 功率就要提高一倍才能获得相同的音量。 音响设备的灵敏度是一个非常有用的指标,音响师和工程技 术人员经常需要它来计算录音或者扩声增益、电平、选择话 筒、确定系统的功率配置和扩声声压级以及系统的连接方式、 端口设置等等。如果灵敏度的概念在音响技术中被忽视,可 能出现设备失真、动态不足、声压级不能满足要求、设备负 荷过重以及其它声音指标受到影响。 音箱技术参数 频率范围:频率范围是指音响系统能够回放的最低有效回放 频率与最高有效回放频率之间的范围 频率响应:是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连 接时,音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相 位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关 联的变化关系(变化量)称为频率响应,单位分贝(dB)。 频率范围和频率响应这两个概念有时并不区分,就叫作频响。 音箱技术参数 额定功率:是指某一设备在使用中能够输出的最大能量 而不会对设备自身造成损害的一种能量保和. 峰值功率:是指扬声器短时间所能承受的最大功率 音箱音质的好坏和功率没有直接的关系。功率决定 的是音箱所能发出的最大声强,感觉上就是音箱发 出的声音能有多大的震撼力。 在配置功放功率时间要以额定功率为准。 动态范围 在电声设备中,动态范围是描述音响设备在规定信噪比、 失真等条件下,输出的最小有用信号和最大不失真信号 之间的电平差,即信号的幅度变化范围,单位通常用分 贝来表示。 动态范围是一个很好的衡量设备性能优劣的指标。 动态范围大,说明该设备能有效处理的信号强弱范围大。 动态范围小,说明该设备本身噪声大,或者对细节表现差 或不能承受强烈信号的冲击。 动态范围 几种常见设备的动态范围(dB) 设备 CD 高档 功放 效果 高级 MD 普通 DAT 优质 名 唱机 唱机 器 话筒 机 卡座 卡座 无线 失真 失真:在放大电路中,输出信号波形形状不能重现输入信号波形 形状的现象 频率失真是指:由于放大器对于不同频率信号的增益不同而引起 的失真,它与输入信号的幅度无关,主要表现在随输入信号的频 率变化而呈现的不均匀性。失真较重的设备表现出在某些频段的 信号走样。 谐波失真:所谓谐波失真是指音响系统重放后的声音比原有信号 源多出许多额外的谐波成分。此额外的谐波成分信号是信号源频 率的倍频或分频,它是由负反馈网络或放大器的非线性特性引起 的。高保真音响系统的谐波失线%。(硬件) 瞬态失真又称瞬态响应,它的产生主要是当较大的瞬态信号突然 加到放大器时由于放大器的反映较慢,从而使信号产生失真。一 般以输入方波信号通过放音设备后,观察放大器输出信号的包络 波形是否输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能 力。 传声增益 传声增益是扩声系统最高可用增益,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。 传声增益 扩声系统在使用话筒时,对话筒拾取的声音的放大量,是考察扩 声反馈叫程度的重要指标,传声增益越高,声反馈啸叫越小 (少),话筒声音的放大量越大,计算方法是将话筒音量开到最 大(不能有声反馈现象),在话筒前放一个声源,同时测量声场 中和放筒前的声压级,用声场中声压级减去话筒前声压级,即得 到了该扩声系统的传声增益 。 传输频率特性 扩声系统的频率响 应特性,为房间和音响设备共同的频响特性,考察系统是否能够 将各频率声音音量比例真实再现,即对各个频率的信号放大量一 致,优秀的扩声系统,不应该出现某些频率声音过强、某些频率 声音不足的现象。获得良好的传输频率特性的主要方法有:合理 的建声设计、粉红噪声频谱分析仪法调整均衡器以及采用频率响 应特性好的音箱放音等。

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