NEC放映机换氙灯操作指南.ppt

第9章音响系统 9 1室内声学设计考虑9 2音响设备配置选择9 3音响系统的组合原则9 4家庭影院AV系统9 5卡拉OK歌舞厅设计实例思考题与习题 9 1室内声学设计考虑 室内声场的显著特点是存在着直达声 近次反射声 混响声 存在着声共振和声反馈现象 室内声学设计应该考虑室内声学特性的基本要求及其室内声学环境的改造措施 9 1 1室内声学特性的基本要求聆听音响系统重现的语言和音乐时 一个优良的听音环境应具备下述的声学特性 1 具有合适的响度在没有严重噪声干扰的情况下 聆听来自扬声器重现的声音 应具有合适的响度 声压级 使听者感到既不费力又不震耳 2 声能分布均匀在观众席的各个座位上听到的声音响度应比较均匀 通过音质设计 应使观众席各个区域的声压级差别不要太大 室内声场不均匀度约在 3dB之内 3 满足信噪比要求噪声对人们的正常听觉产生干扰和掩蔽作用 不同用途的室内听音环境 其允许的噪声级不尽相同 通常在室内最小声压级的位置上 信噪比应该大于30dB 4 选择合适的混响时间在2 4 2节曾经讲到 一个房间的混响时间不同 其音响效果亦不同 混响时间过短 清晰度高 但会使人感到声音干闷 混响时间过长 混响声会掩盖或干扰后面发出的声音 从而降低了清晰度 最佳混响时间的选择与听音场所及用途有关 混响时间与房间的容积 面积及吸声材料的吸声系数有关 为使用方便 这里再次列出2 4 2节给出的混响时间T60的估算公式 赛宾公式 T60 0 16V S 9 1 式中V为房间的容积 单位为m3 S为室内总表面积 单位为m2 为室内表面积的平均吸声系数 可用下式求得 9 2 5 保证室内各处频率响应均衡室内音响系统应保证各处频率响应均衡 要求125 4000Hz内起伏为6 10dB 100 8000Hz内起伏为10 15dB 如果室内存在声聚焦 死声点 驻波 声共振等声学缺陷 就会破坏频率均衡 9 1 2室内声学环境的改造措施室内声学环境 特别是家庭听音环境 通常都是在建造好的房间内进行改造的 一般可以采取下述措施 1 选择合适的房间形状与尺寸房间的声共振会使某些频率被特别地加强了 产生声染色现象 此外 这种房间声共振还表现为使某些频率 主要是低频 的声音在室内空间的分布不均匀 产生驻波 导致声能分布不均匀 2 装饰吸声材料在室内装饰吸声材料 可以改变吸声量 把混响时间调节为最佳时间 3 采取隔音措施进行适当的隔音处理 如密封的双层窗 特制的隔音门等 可减小环境噪声的影响 提高信噪比 4 合理选配功率放大器功率放大器应输出足够的电功率 使室内声压级满足听音的响度要求 5 根据需要选配音频处理设备适当选配房间均衡器等设备 可以有效地补偿房间的声学缺陷 6 正确安放扬声器系统正确地选配和安放扬声器系统 是改善室内声学特性 获得优质声音的重要环节 9 2音响设备配置选择原则 9 2 1调音台 房间均衡器音响系统根据不同用途可配置不同的音频处理设备 通过调整和补偿 达到改善音质之目的 调音台和房间均衡器 是歌舞厅一类营业性音乐场所经常选配的音频处理设备 下面简要介绍它们的基本功能 1 调音台调音台是专业音响系统的主控设备 具有多种控制功能 它由输入单元和总控单元两部分组成 2 房间均衡器房间均衡器实际上也是一种图示均衡器 只是它的频率均衡点可多达 1点 9 2 2功率放大器配置方法已经讲到 人们在聆听音响系统重现的话音和欣赏音乐时 要达到音质优美和高质量欣赏的程度 应有合适的响度 声压级 从图 所示的等响曲线可知 对于聆听优质话音 要求基准声压级为 左右 在300 500Hz范围内具有比较平坦的等响曲线 对于高质量欣赏音乐 要求基准声压级为80 90 在50 1500Hz范围内具有比较平坦的等响曲线 从表面看 室内声音的响度决定于声压级 其实它与音频功率放大器输出的电功率及扬声器系统的换能效率有关 还与房间的容积和形状有关 那么 功率放大器应该输出多大电功率 才能保证室内具有合适的响度呢 这涉及到功率放大器的配置问题 通常有两种工程估算方法 1 用扬声器系统灵敏度计算功放应输出的电功率 扬声器系统灵敏度是指它的电声换能效率 定义为当向扬声器系统输入1W电功率时 在有效频率范围内 其正面轴线1m处所测得的声压级 单位为dB Wm 1 一般在80 120dB Wm 1 之间 下面介绍用扬声器系统灵敏度估算功放所应输出功率的方法 1 选择1m处最低基准声压级通常选择在1m处高质量欣赏音乐所需的最低基准声压级为SPL1 90dB 2 考虑距离因素若把室内声场近似为自由声场 则根据自由声场中声压与距离的反比定律 可算得距离每增加1倍时 声压级将衰减6dB 为了在距离dm处也获得90dB的基准声压级 那么 在距离1m处应增加的声压级为SPL2 6 log2ddB 9 3 3 考虑声压级裕量为补偿环境噪声对听音效果的影响 通常应使基准声压级有3dB的裕量 考虑到功率放大器的安全和信号的瞬态幅值范围 一般还要留有余地 折算为将基准声压级提高10 18dB 通常将上述两项裕量估计为SPL3 13 20dB 4 计算功放所应输出的功率考虑上述3个因素 为保证在dm处基准声压级达90dB 1m处的基准声压级应为SPL SPL1 SPL2 SPL3 90 6 log2d 18 dB 108 6 log2d dB 9 4 式中取SPL3 18dB 设扬声器系统灵敏度为SPLA 则功放应输出的功率可用下式估算 9 5 2 用房间容积估算功放应输出的电功率在一般中 低档音响系统中 可用房间容积简单地估算功率放大器应输出的电功率 对于以语音扩声为主的音响系统 可按每立方米容积为0 3W计算 即PE V 0 3W 9 6 式中V为房间容积 单位为m3 9 2 3音响设备的配接方式音响系统中各设备之间须用接插件和传输线进行连接 称为配接 音响设备的配接十分重要 如果配接不好 就会明显影响整个系统的放声质量 1 平衡与不平衡传输音响设备之间的信号传输方式有两种 即平衡传输与不平衡传输 平衡传输是指传输线的两根芯线对地阻抗相等 可用中心抽头接地的传输线变压器或差分电路输入 输出平衡信号 当有共模干扰存在时 由于两个端子上感应的干扰信号值相近 在负载上可以互相抵消 因而具有较好的抗干扰能力 在专业音响系统中 传输低电平的话筒信号时 通常采用这种平衡传输方式 不平衡传输是指两根信号传输线中 一根传输信号 一根接地 其抗干扰能力较差 但价格便宜 在家用音响系统中采用较多 2 连接线音响系统中的连接线主要有3种不同类型 1 低电平传输线 也称为话筒线 主要用于传送零点几到几个mV的低电平话筒信号 2 标准电平传输线 也称为音频线 主要用于传输各种音频设备之间电平在1V左右的信号 3 高电平大电流传输线 也称为音箱线 用于连接功率放大器与扬声器系统 音箱线不需屏蔽层 3 接插件音响系统中的连接线与接插件一起完成设备间的信号传输任务 常见的接插件有以下几种 1 卡侬 CANNON 是专业音响系统中常用的一种接插件 分为公插与母插 主要用于话筒信号这类平衡信号的传输 2 6 25mm插头 也称直插 其二芯直插主要用于非平衡信号的传输连接 如设备间短距离信号传输及扬声器系统的连接 其三芯直插可与卡侬对应使用 用于传输平衡信号的连接 3 针形插头 也称莲花头 是一种常见的非平衡传输接插件 4 阻抗匹配和电平匹配音响设备互连时 应注意阻抗匹配和电平匹配 否则会引起失真 过载或无法推动 国标GB9031 88规定了家用音响系统的配接要求 9 3音响系统的组合原则 9 3 1音响系统的组合方式音响设备的正确组合 是十分重要的问题 一般的组合方式是将房间均衡器置于功率放大器之前 音质控制设备处于调音台与房间均衡器之间 图9 1所示的为一种组合方式 图9 1音响系统的组合方式 9 3 2扬声器系统的安放形式 扬声器系统安放形式一般分为3种 如何选择安放形式要根据实际场地及用途而确定 1 集中式 即将音箱堆放在舞台两侧或悬挂于其两边 这种方式多用于面积不太大的歌舞厅 2 分散式 分散式安放形式 主要用于以扩声为主的语言音响系统中 为保证语言清晰度 使直达声的声压级大于混响声压级 将扬声器系统分散悬挂在声场中各个位置 每一扬声器系统均服务于指定的区域 通过调节延时器 使各区域的听众几乎同时听到从各扬声器系统传来的直达声 3 混合式 以上两种方式结合的安放形式 将主要的发声扬声器系统集中安放 对主扬声器系统不能照顾到的区域 用辅助扬声器系统进行补声 无论采用何种安放形式 都应注意以下几点 1 尽量使扬声器系统的辐射面倾向听众 最好使高音扬声器与听众的耳际在同一平面上 2 扬声器系统必须保持同相工作 避免低频声波干涉相消 3 超低音音箱因指向性不强 可灵活安放 9 4家庭影院AV系统 9 4 1家庭影院AV系统的组成1 家庭影院AV设备家庭影院AV系统应包括以下基本设备 1 激光视盘机 VCD 作为家庭影院的节目源设备 激光视盘机 VCD 是首选设备 它的价格适中 图像质量与VHS录像机的质量相当 音质可与CD唱机的比美 2 AV功率放大器 AV功率放大器是一种新型高保真放大设备 3 扬声器系统 家庭影院应配置主音箱一对 中置音箱一个及环绕音箱一对 必要时可选配超低音音箱 4 彩色电视接收机 家庭影院中必须配备大屏幕彩色电视机一台 5 其它设备 家庭影院还可配置音质控制设备 如均衡器 数字混响器等 以提高放音质量 还可选配卡拉OK设备 以组成卡拉OK演唱系统等 2 家庭影院系统组成一个完整的家庭影院组成框图及其接线图如图9 2所示 图9 2家庭影院典型接线图 9 4 2家庭影院的扬声器系统在家庭影院中 由于采用了多声道放音系统 因而扬声器系统除配置一对主置音箱 L与R 外 还需配置一对环绕声音箱S及防磁的中置音箱C 更考究的还要配置一个超低音系统 组成所谓的5 1声道扬声器系统 1 家庭影院扬声器系统的性能要求满足家庭影院要求的扬声器系统应具有以下特征 1 主声道 左 中 右 扬声器系统频率响应必须平坦 要有良好的功率承受能力和较小的失真 最好是3个扬声器系统一致 使得声像保持一致 此外 还需有良好的方向性 即水平方向宽 垂直方向窄 2 超重低音扬声器系统要有足够低的频率响应 及较大的功率承受能力 3 环绕声音箱具有较平坦的频响特性及一定的指向性 2 家庭影院扬声器系统的主要性能参数其参数如表9 1所示 表9 1 3 家庭影院扬声器系统的安放形式家庭影院AV系统经常摆设在客厅或卧室内 尽管具体的情况有一定的差别 但共同的特点是房间小 10 30m2 室内高度低 H 3m 四周墙壁及地面 天花板均为混凝土结构 且家具多 1 主音箱安放的形式在房间中安放主音箱L和R时 应遵循的原则是保持其声学特性上的左右对称 如图9 3所示的3种摆放形式均为对称形式 2 中置音箱的安放形式中置音箱作为家庭影院中播放以对白等有关声像定位信息的扬声器系统 一般放置在电视机上方 3 环绕音箱的安放形式环绕音箱播放的是有关三维空间后声场的声像信息 所以一般悬挂在听音者的后墙壁上 家庭影院典型分布图如图9 4所示 图9 3主音箱3种摆放方式 图9 4家庭影院典型分布图 9 5卡拉OK歌舞厅设计实例 9 5 1混响时间与吸声材料的选定1 设计考虑卡拉OK歌舞厅在建筑声学特性上的要求是 室内声场尽可能均匀 有适当的混响时间 且室内无明显的死声点 声聚焦 驻波和颤动回声等缺陷 图9 5所示是某卡拉OK歌舞厅平面略图 图9 5卡拉OK歌舞厅平面图 2 混响时间计算 1 表面积计算地面和天花板面积 S1 R2 140m2两侧面墙壁面积 S2 15 6 16 3 4 128m2窗帘表面积 S3 D 3 14 15 6 16 3 2 4 33m2灰墙面积 S4 S2 15 6 16 3 1 2 90m2夹板墙裙面积 S5 S2 S4 38m2天花板舞池面积 S6 R21 3 14 2 5 2 20m2天花板纤维吸声板面积 S7 S1 S6 120m2 2 吸声量计算地面 A1 1S1 0 01 140 1 4m2窗帘 A3 3S3 0 45 33 14 9m2灰墙 A4 4S4 0 025 90 2 25m2墙裙 A5 5S5 0 08 38 3m2天花板舞池 A6 6S6 0 5 20 10m2天花板吸声板 A7 7S7 0 38 120 45 6m2总吸声量 A A1 A3 A4 A5 A6 A7 77 15m2总表面积 S S1 S3 S4 S5 S6 S7 441m2平均吸声系数 A S 0 175总体积 V 140 4 560m3 3 混响时间计算 上述的计算表明 所选定的吸声材料可保证T60在1 2s附近 这基本上符合设计要求 9 5 2音频视频系统设计及连接1 输出电功率估算按简单计算公式可得 PE V 0 5 560 0 5 280 W 按扬声器系统灵敏度计算 选定86dB为最低基准声压级要求 取声压级裕量为13dB 最远距离d 16m 则SPL 86 13 6 log216 123dB 选定灵敏度级SPLA 102dB W m 的MARSHALLPSP8508扬声器系统 则PE 2 123 102 3 27 256 W 2 功率放大器的选定选定英桥920功率放大器 在8 负载下可输出两路450W的额定功率 3 音视频设备清单 传声器Shure58近讲传声器3只 先锋CLD 1720影碟机2台 韵乐8路调音台 带数字混响器 1台 APHEXC型声音激励器1台 英桥31段房间均衡器1台 英桥900功率放大器1台 MARSHALLPSP8508音箱1对 松下M9000摄像机1台 夏普AV 2000SC制转器1台 10 25英寸彩色电视机5台 11 夏普14英寸彩色监视器1台 12 音视频切换器 分配器各1台 13 VmS100P画中画处理器1台14 5 5英寸黑白监视器1台 4 系统连接图系统连接图如图9 6所示 图9 6卡拉OK歌舞厅音频视频系统连接图 9 5 3卡拉OK音响系统的安装与调试1 安装卡拉OK音响系统的安装应在土建基本完成 室内装修开始之时进行 首先要根据房间的具体条件 确定扬声器系统的安放形式与扬声器系统的确切位置 然后通过线管将所需连接的音频视频电缆 音箱线 话筒线等引送到位 最后在室内装修基本完成之后 安装各种音频视频设备 2 调试音响系统的调试是一个十分重要而细致的工作 其基本步骤如下 1 标定标定就是在无噪声干扰的情况下 综合测试整个音响