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音响系统基础知识,主要内容,音响技术基础知识音响设备概述及原理音响设备的配接调音的概念和技巧,第一章音响技术基础知识,声音的属性声音的参数与计量听觉的主观特征人耳的效应,声音的属性,什么是声音？客观物体振动，通过介质传播作用于人耳产生的主观感觉。声源、声场、听觉声音分类音调高低：高音、中音、低音音源不同：语音、自然音、机械音、乐器音,声音的属性,声音的传播声波在传播过程中，遇到障碍物，传播方向及声音能量都会发生变化。反射、折射、衍射材料的吸收,声音的属性,室内的声音直达声方向感、亲切感反射声空间感、力度感混响声丰满感、浑厚感,室内的声音,声音的属性,混响时间当一个连续发声的声源，在达到稳态声场后声源突然停止发声，从声源停止发声到室内声能密度衰减到原来的百万分之一（60dB）所经历的时间，称为混响时间。T600.161V/A（V体积，A总吸声量）（AS）,声音的属性,不同场所在频率1000Hz时的混响时间：会议厅1秒以下（0.50.8秒）音乐厅3秒一般家庭0.40.6秒,声音的属性,声音的三要素响度：声音的大小。音调：人耳对声音高低的感觉。音色：人们区别具有同样响度和音调的两个声音的主观感觉，也称音品。,声音的参数与计量,声音的基本参数声速频率波长,声音的特性参数倍频程声压级声强级声功率级,声音的参数与计量,声速声音在媒质中每秒钟传播的距离。用c表示，单位m/s（米/秒）常温常压下：声音在空气中340m/s声音在水中1500m/s（大约空气的5倍）声音在钢铁中4000m/s（大约空气的10倍）,声音的参数与计量,频率声源或声波每一秒内的振动次数。用f表示，单位为Hz（赫兹）1kHz1000Hz周期周期性振动完成一次所需的时间。用T表示，单位为s（秒）周期和频率互为倒数关系，f1/T,声音的参数与计量,波长声波在一个周期T内传播的距离称为波长。用表示，单位为m（米）c/f例：1000Hz，声音在空气中的波长340/1000=0.34m,声音的参数与计量,频率与倍频程可听声的频率范围20Hz20kHz（声频或音频）频率小于20Hz称为次声，大于20kHz称为超声。倍频程两个声音的频率或音调之比的对数。nlog2f2/f1f1：基准频率f2：要求其倍频程数的信号频率n：倍频程数,声音的参数与计量,声压与声压级当有声音存在时，大气压强会有微弱的起伏变化，即在静态大气压强上叠加了变化的分量。这个变化的分量称为声压，以P表示，单位为Pa。将最弱的声音210-5Pa到最强的声音20Pa，按照对数方式分成等级，以此相对值作为衡量声音大小的常用单位，这就是声压级，其单位为分贝（dB）。Lp20lgp/p0（dB）（其中，p0210-5Pa，为基准声压）,声音的参数与计量,可听声的范围在20Hz20KHz之间低声耳语2105Pa（0dB）微风吹树叶2104Pa（20dB）讲课2102Pa（60dB）交响乐2101Pa（80dB）雷声2101Pa（120dB）飞机起飞2102Pa（140dB）,声音的参数与计量,声强与声强级声强单位面积上通过多少瓦的声能。单位是W/m2（瓦/平方米）声强级LI10lgI/I0（dB）（I010-12W/m2，基准声强）声功率与声功率级声功率声源在单位时间内向外辐射出的总声能。单位W（瓦）声功率级LP10lgP/P0（dB）（P010-12W，基准声功率）,声音的参数与计量,声音的参数与计量,例1：电压放大100倍（即电压比100:1），改为分贝表示，就等于20lg100=202=40dB。例2：功率放大1000倍时，改用分贝表示，就等于10lg1000=103=30dB。例3：电压衰减到原来的1/10时（即电压比为1:10）,改用分贝表示，就等于20lg1/10=20（1）=20dB,听觉的主观特征,通常将年青人对1000Hz声音刚能感觉到的声压（约210-5Pa），称为这一频率的听阈，声压级定为0dB；1000Hz时，人耳感到疼痛的声压（约20Pa），称为痛阈，此时声压级为120dB。,人耳的效应,双耳效应依靠双耳效应对声音进行定位，即对声音产生空间印象的感觉。掩蔽效应由于第一个声音存在而使第二个声音听阈提高的现象。鸡尾酒会效应人们可以从众多声音中选择出自己要听的声音。哈斯效应人们不能分辨出某些延迟声的现象。,立体声,双声道立体声3D立体声环绕立体声,第二章音响设备概述及原理,传声器调音台功率放大器扬声器音源设备周边设备,音响系统的概念和分类,音响系统扩声系统录音系统扩声系统分类室外扩声室内扩声,家用音响系统和专业音响系统,家用音响系统节目源、放大器和音箱专业音响系统声源、调音台、信号处理设备、功放和音箱不同点设备的功率不同用途及组成不同适用的场合不同,传声器（Microphone）,原理：以声波形式表现的声信号被传声器接收后，使换能机构产生机械振动，由换能机构输出电信号。分类按换能方式：动圈式、电容式、压电式按指向性：全向、单向、双向按外形结构：手持、领夹、平面按声作用方式：压强式、压差式、组合式按输出阻抗：高阻、低阻其他：近讲传声器、无线传声器、半导体式传声器,传声器（Microphone）,传声器（Microphone）,传声器的主要参数灵敏度输出阻抗频率特性指向性固有噪声,传声器（Microphone）,使用中要注意：使用专用的连接线传送传声器信号。注意防震、防风、防潮。传声器的定相。注意近讲效应。传声器的摆放和使用要正确。,调音台（Console）,将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音效加工，是整个音响系统的控制中心。基本要求第一，有很高的电声指标；第二，自动化程度高、音质修饰功能丰富；第三，与周边设备的联网和控制能力强。,调音台（Console）,调音台的种类按输入通道分：大型（24路以上）、中型（1224路）、小型（12路以下）按使用目的分：语言录音调音台、音乐录音调音台、播出用调音台、扩声用调音台、后期制作调音台等按电信号处理方式分：模拟、数字按使用场所分：流动式（便携式）、固定式,调音台（Console）,调音台的技术指标频响增益噪声失真线性,调音台（Console）,调音台的基本组成：输入部分、输出部分、母线,调音台（Console）,调音台的输入部分输入放大器（HA）：增益（GAIN）或输入灵敏度（SEND）均衡器（EQ）：高频（HIGH）、中频（MID）、低频（LOW）音量控制（FADER，推子）声像电位器（PAN）辅助输出（AUX）相位倒相开关定值衰减（PAD）哑音开关（MUTE）监听（PFL）及指示灯（PK）,调音台（Console）,调音台的输入插口话筒输入（MIC）线路输入（LINE）插入（INS）调音台的母线（BUS）左（L）输出母线右（R）输出母线监听母线效果母线,调音台（Console）,调音台的输出部分编组输出、立体声输出和辅助输出一般调音台输出（推子）：GRP（12，34）编组输出MIX（L，R）混合输出MONO单声道输出,调音台（Console）,输出部分的规律第一，调音台有几根母线，肯定有相对应的输出插座。第二，每个输出插座输出的声信号肯定在调音台上装有其相对应的调节键，可能是推拉键，也可能是旋钮。第三，每种输出调节功能键旁边都装有监听按键，一般推拉键旁边的监听按键为推子前监听（PFL），旋钮旁的监听按键为经过旋钮的监听（AFL）。第四，从辅助返回（AUXRET）或效果返回（EffectRTN）的插孔进入调音台的信号，肯定安装有调节其大小的按钮和相应的声像调节钮PAN。第五，凡左右输出或编辑输出的插座前，一般都有相应的INS（插入插口），其目的是可以单独对输出信号在输出前进行特殊加工处理，但辅助输出不装INS插口。第六，如果输出部分装有耳机和对讲话筒插孔，一般其旁路都有其音量大小调节钮。,调音台（Console）,调音台的功能*拾取信号，进行放大；*按需要进行高、中、低音的音调均衡；*将信号按需要送入左右母线或进行编组控制；*对送入辅助母线的信号进行艺术处理；*按要求进行输出控制。,功率放大器,作用：将来自信号源（专业音响系统则是来自调音台）的微弱电信号进行放大推动扬声器发出声音。分类按电路所用器材分：晶体管、电子管、集成电路按功能分：前级、后级、合并式按工作状态分：甲类、乙类、甲乙类,功率放大器,主要指标输出功率频率特性失真信噪比动态范围,扬声器,俗称喇叭，它是将信号电流转换为声音的一种器件。外形特征*两个接线柱（两根引线）*一个纸盆*纸盆背面是磁铁*一般装在机器面板上或音箱内,扬声器,按换能原理分：电动式（动圈）静电式（电容）电磁式（舌簧）压电式（晶体）,按频率范围分：低频中频高频,扬声器,扬声器,主要指标额定功率额定阻抗频率响应失真指向特性,扬声器箱,功放与扬声器的使用,专业功率放大器电源开关、音量控制衰减器功放与音箱的匹配音箱的功率等于功放的额定功率等功率匹配音箱的功率大于功放的额定功率小马拉大车功放的功率大于音箱的功率专业音响系统要求,功放与扬声器的使用,扬声器要与放大器电路、扬声器箱有良好的配合。一般功放的输出功率是扬声器功率的1.52倍为好。不同场合使用选择不同的扬声器。例如室外使用选择号筒式扬声器，室内使用选择纸盆式扬声器。不能盲目地强调响度而把音量放得很大，以免损坏扬声器的高音单元。布置扬声器时要做到声场均匀且有足够的声压级。扬声器与传声器在同一个房间使用时，应将传声器放在扬声器的后面以避免声回授。,音源设备,录音机（卡座）DVDMD等,录音机,分类按用途分：专业用和一般用按构造分：开盘式、卡式和盒式按声道分：单声道和双声道基本结构三个电动机：主导电动机、收带电动机和倒带电动机；三个磁头：消音磁头、录音磁头和放音磁头；两套放大器（录音放大器和放音放大器）传动机械和控制电路等,DVD（DigitalVideoDisc）,基本结构DVD读盘机构、DVD-DSP、数字声音/图像解码器、微控制器主要特点DVD采用MPEG-2压缩编码标准，使图像清晰度更高（500线以上）。DVD碟片的凹槽密度高。DVD的记录多层化，使容量倍增。激光头采用红光激光器和高数值孔径。改善信号处理和数据压缩。,MD（MiniDisc）,便携避震性能极佳（一般MD播放机都有40秒的防震）。强大的编辑功能。媲美CD的音质。价格便宜。方便的录制工作。,周边设备,混响（效果）器均衡器压限器激励器反馈抑制器,混响器（效果器）,混响器是用来美化声音、加强声音环境气氛感的设备。混响室钢板式混响器弹簧混响器数字混响器,效果器,均衡器,均衡器是用来对声频信号进行频率补偿或衰减，使声频频段内的频谱得到平衡即均衡的设备，又称频率均衡器。图示均衡器参量均衡器房间均衡器,压限器,压缩器是一种随着输入信号电平增大而本身增益减少的放大器。限制器是输出电平到达一定值以后，不管输入电平怎样增加，其最大输出电平保持恒定的放大器。其作用一是压缩或限制节目的动态范围，防止过载或失真，对功放和扬声器具有保护作用；另一重要作用是提高节目响度。,压限器,激励器,激励器是一种谐波发生器，利用人的心理声学特性，对声音信号进行修饰和美化的声处理设备。使用激励器可以提高声音的清晰度，可懂性和表现力，使声音更加悦耳动听，降低听音疲劳，增加响度。在音响系统中，激励器通常是串接在扩声通道中的，一般接在功率放大器之前、其他信号处理设备之后。,激励器,声反馈抑制器,所谓声反馈是指通过音箱放出的声音又传入话筒，使某些频率成分的信号产生正反馈，在音箱中发出刺耳的啸叫声。声反馈抑制器就是专门用来抑制声反馈现象的设备。在音响系统中，声反馈抑制器一般串接于调音台和压限器之间，也可并接在调音台上。,声反馈抑制器,第三章音响设备的配接,常用的插头和接线音响系统的配接相关设备间的配接配接举例,常用的插头,卡侬头（XLR）大三芯（TRS）大二芯（TS）莲花插头（RCA）五芯插头（德国DIN标准）,常用的连接线,传声器线:也称低电平传输线，主要用于传送零点几到几个毫伏的低电平传声器信号。它具有两根芯线及屏蔽层。声频线:也称标准电平传输线，主要用于传输各种声频设备之间电平在1V左右的信号，声频线有一根芯线及屏蔽层。音箱线:也称高电平大电流传输线，用于连接功率放大器与扬声器系统，俗称“金银线”、“喇叭线”。音箱线不需要屏蔽层。高频线:也称高频传输线，简称高频电缆，主要用于无线传声器的天线与调谐器间的连接。电源线:是指连接220V或380V市电所用的连接线。一般要求电源线能承受的电源容量为功率放大器总功率的3倍。,音响系统的配接,一是要保证各设备之间在阻抗、电平、功率、频带等方面达到匹配；二是要注意信号的传输方式，是采用平衡方式还是不平衡方式；三是要正确选用传输线和接插件。,音响系统的配接,阻抗匹配当负载阻抗与信号源内阻抗相等时，负载从信号源获得的电功率取得极大值，此时称为阻抗匹配。在音响系统中，如果作为信号源的设备输出阻抗和作为负载的设备输入阻抗的取值，能使设备以及整个系统满意地工作，我们就认为达到了阻抗匹配。按照国际上和我国规定，一般要求设备的信号源内阻抗（输出阻抗)与负载阻抗之比应为1：5，或者信号源阻抗更小一些。,音响系统的配接,电平匹配按IEC（国际电工委员会）和我国标准，音响系统通常都有额定输出电平或额定输入电平、最大输出电平或最大输入电平、最小输出电平或最小输入电平，一般按有效值标注。要做到电平匹配，就是不仅使信号在额定状态下电平匹配，而且在信号出现尖峰时也不发生过载。,音响系统的配接,功率匹配如果音箱的阻抗符合要求，功率放大器的额定功率比音箱的标称功率大，则推动功率充足；这时功放的功率富余量较大，失真较小，尤其能充分表现音乐的低频成分。功率放大器的额定输出功率是音箱标称功率的1.52倍为最佳。如果功放的额定功率比音箱的标称功率小，虽然两者都能安全工作，但这时功放的推动功率不够，会觉得声音响度不足，往往发现功放已经开到饱和状态，失真严重，而声音响度仍感不足，这是一种较差的匹配方式。,音响系统的配接,阻尼系数匹配阻尼系数是指功放额定输出阻抗（即音箱的标称阻抗Zo，与功放输出内阻抗Ro（包括接线电阻)的比值，即阻尼系数DF=Zo/Ro。一般地说，希望阻尼系数大些好。一般要求DF3，高保真放大器应10，专业音响要求DF更大。为了提高DF值，应减少音箱的接线电阻和接触电阻，因此功放输出与音箱之间不用转换开关，并采用截面积大、直流电阻低的多芯导线连接。,音响系统的配接,平衡连接与不平衡连接平衡接法是指一对信号传输线的两根芯线对地阻抗相等；而不平衡接法是指两根信号传输线中，其中一根接地。在专业音响系统（特别是使用调音台的系统)中，一般除扬声器馈线外，大多采用平衡输入、输出。而在家用音响系统中，为了降低成本，往往采用不平衡输人、输出。,音响系统的配接,接地一是接地电阻应尽量小，二是不能因为接地而引入干扰噪声。设备接地时应采用一点接地，或称为“星”形接地的方式。,A,B,C,D,接成链形，会发生公共阻抗干扰；接成环形，不仅会发生公共阻抗干扰，还会产生“地环路”。因为当空间中的交变电磁场穿过“地环路”时，按照法拉第电磁感应定律就会在环路中激发出感应电动势，形成干扰。检验设备接地是否正常的方法很简单，就是在设备接地线中串入一节干电池和一个小电珠，看小电珠是否发亮。如果发亮，说明有多点接地或有地环路存在。,音响系统的配接,在工程布线时，为减少干扰，应将传输距离较长的、连接传声器的电缆和连接音箱的馈线穿入金属管道，并且不应与电力线平行。在实际工作中应采取以下措施妥善处理接地：一是传声器与前置放大器到功率放大器之间的所有连线应该采用金属编织的屏蔽线，对于平衡电路可用双芯屏蔽电缆线。而对不平衡电路则用单芯屏蔽电缆线，屏蔽本身同时可做地线。二是为减小谐波失真及信号噪声比对扩声系统的影响，连线的屏蔽应该很好地与各设备的金属机架一件一件连接起来，然后一点接地。三是连接线最好选用多股绞合线。四是功率放大器与扬声器之间可以不用屏蔽线，因为功率放大器输出电平很高，但必须注意连接线的线径。,音源与调音台的配接,音源设备有平衡输出和不平衡输出之分，平衡输出为卡侬（XLR）插口或大三芯（TRS）插口；不平衡输出多为莲花插口（RCA）或大二芯（TS）插口，应根据输出方式来制作连接线。,功放与扬声器的配接,根据功率放大器的结构不同，其输出一般有两种形式，即定阻式和定压式。因此，在功率放大器与扬声器配接时，应按照功率放大器的输出形式进行配接。举例：功放200W，输出阻抗4、8、16，四只50W、8的音箱，怎么接正确？音箱的功率不得大于功放的功率，音箱的阻抗不得小于功放的阻抗。只有功率相等的时，才能等阻抗连接，不等时按公式P1R1P2R2。音箱串联时总阻抗等于各阻抗之和，并联时总导纳等于各导纳之和。音箱串联时必须额定电流相等，并联时必须额定电压相等。,音响设备配接举例,调音台、功率放大器和音箱即可组成一个简单的扩声系统，但要得到需要的音响效果须有选择地增加相应的设备。会议室音响主要用于人声的扩音及资料片的声音播放，扩声系统在设计与使用时做到“自然声”与“扩声”的巧妙结合。采用专业音响扩声设备保证扩声系统达到如下要求：观众席有合适的响度。观众厅内合理的声压级是：语言平均值6570dB，当然还要考虑到它们的动态上限和有观众时的背景噪声。稳定，不产生“自激”（即由声反馈引起的啸叫），并且留有稳定裕量。良好的声音自然度（或真实感），即声像一致，声音信号真实重放，避免各种信号畸变。,第四章调音的概念与技巧,所谓调音，是指音响操作人员对音响系统中所用音响设备的功能键钮按要求进行预先设置或实际操作的过程。调音可以说是技术与艺术的结合。所谓技术，是要求音响操作人员必须熟悉和掌握各种音响设备的特性和功能，并要具备一定的声学知识；所谓艺术，是要求音响操作人员应该具有一定的乐理知识和艺术修养，了解音乐及演唱者的特点等。只有将二者完美地结合，才能在调音中取得理想的音响效果。,音响设备的开关机顺序,开机：开启音源设备，如录音机、DVD等；开启周边设备，如效果器、激励器等并联设备；开启调音台、压限器、均衡器等串联设备，顺序以信号流程依次开启；开启功率放大器；接通电视机、监视器、视频分支和分配器的电源。总之，开机的原则应按信号的流程顺序进行，即从小信号开始到大信号结束。如果先将声频功率放大器的电源打开，而后开启其他设备，则很容易产生强大的冲击声。严重时，会因冲击信号过大损坏设备，尤其是音箱。,音响设备的开关机顺序,音响系统的关机过程基本上就是其开机的逆过程，关闭电视机、监视器电源开关；关闭功率放大器的电源开关；关闭均衡器、压限器、调音台等设备的电源；关闭其他周边设备，如效果器、激励器等设备的电源；关闭音源设备，如录音机、DVD等设备的电源。,设备调试,功放的音量控制电位器一律调到最大位置；调音台上话筒分路推子应置于0dB；调音台上各分路GAIN输入增益均放在已调好的位置；调音台总音量推子先置于最小位置（下端）；调音台音质补偿旋钮均放在中间位置。试验话筒通道。一般来说，至少要准备两个话筒通道。先试话筒灵敏度和动态性能，然后加上混响。话筒音量的调节：分路推子置于0dB，话筒音量调整分路GAIN输入增益钮，以分路峰值电平指示灯偶尔闪亮为好，总输出功率的计量靠AU表指示。,音质补偿,音质补偿就是运用音质补偿器，调整各频段的中心频率来改变声音的音色。低音补偿：16Hz64Hz为最低音，从63Hz250Hz才是低音区，它是低音补偿的重中之重，这一频段对音乐非常重要。中音补偿：从250Hz2000Hz为中低音区，2000Hz4000Hz为中高音区，语言或歌声通常都要调整这一频段。高音补偿：从4000Hz8000Hz为高音区，8000Hz以上为最高音区，可结合声源的音色进行适当的补偿。对于男声来说，大多数人的声音比较低沉，缺少高音，为提高演唱的清晰度，一般可对3kH