音响设备原理与维修

1、项目一 认识音响及设备情景导入：机关、企事业单位、社会团体、体育馆、剧院、学校等，在进行集体活动时，往往都需要使用到音响设备，而音响设备的使用与维护，因涉及到声学、电学、音乐及材料学相关领域专业知识，这就需要专业人员进行使用和维护，从今开始，同学们将接触到相关知识，通过努力学习，定会给你带来快乐！知识目标：1、音响及音响概念 2、音响系统的认识3、常用的音响设备能力目标：1、对各音响设备有一定认识2、各音响设备的功能音响( Sound) 是一个通俗的名词, 在物理学中, 音响可理解为人耳能听到的声音, 而在音响技术中, 音响是指通过放声系统重现的声音。通过组合音响重现唱片或磁带中的音乐、歌曲及

2、其他声音, 或者演出现场通过扩音系统播放出来的演唱、奏乐声等, 都属于音响的范畴。音响系统是指把若干音响设备按一定规律连接, 组成一个受控体系, 能够重现声音的放声系统。音响系统可分为家用音响系统和专业音响系统。一、家用音响系统习惯上把适合于家庭使用的音响系统称为家用音响系统。家用音响系统分为家庭音响系统及家庭AV 系统。家庭音响系统又分为组合音响系统(组合音响) 和成套高保真音响系统(音响组合) ; 家庭AV 系统又分为家庭影院系统和多媒体家庭影院系统。家庭音响系统是指一般家庭中用于放送音乐软件、播放电影、收听广播电视节目的音响系统, 一般以高质量地放送视、音频信号为主要目的, 常用于家庭音

3、乐欣赏、家庭舞会、放送背景音乐等。1 . 组合音响系统“组合音响” 是指由生产厂家统一配接好的音响系统, 一般由音源设备、功率放大器和音箱三个部分组成。如图1 - 1 所示。由于它省却了许多配接的麻烦, 且价格适中, 吸引了不少一般的消费者。组合音响可以达到极品档次, 但作为一款高档次的音响系统, 要达到高保真的音响效果, 对组成系统的各个硬件都必须具有极品档次, 只要其中某种设备达不到,就会使整个系统的档次下降。这对一个厂家, 即便是一个实力雄厚的大厂家也不是一件容易的事情。因此, 许多生产厂家通常根据不同的需求、不同的消费层次, 采用不同档次的部件、不同档次的工艺来生产各种性能的音响。图1

4、-1组合音响系统1 电唱机2CD 机3 调谐器4 卡座5 功放机2 . 成套高保真音响系统成套高保真音响系统是消费者根据自己的需求, 选择或由商家推荐购买各种音响设备进行组合, 构成的音响系统。这适用于具有一定专业音响技术和欣赏水平的消费者, 特别是音响发烧友。他们对组合音响的质量、款式、工艺等感到不满足, 往往挑选具有高质量、有一定影响力的品牌设备进行组合, 在他们的搭配下, 这些设备组成的音响系统几乎达到了尽善尽美。当然, 这些由各厂家分别生产的设备, 其价格不是每个人都能接受的。也有一些具有一定技术功底的爱好者, 用较低价而质量又较好的配件自己动手组装, 也能使整个音响系统达到较高的要求

5、。3 . 家庭影院电影历来就是一种雅俗共赏、老少咸宜的文化艺术形式, 然而节奏越来越快的现代生活使人们不愿意也不可能经常光顾电影院。投影仪和DVD 等新产品的出现和普及, 使家庭视频系统的视觉效果越来越接近电影的效果。人们对普通电视机单薄而乏味的音响效果并不感到满足, 而是追求更高层次的声、像效果, 更希望在忙碌之余能随意地看上一部好影片, 于是便有了家庭影院( Home Movie) 。家庭影院如图1 - 2 所示, 它主要以在家中欣赏现代电影为主。让人们感受现代的电子技术和声光技术。进入20 世纪90 年代以来, 家庭影院开始在世界各地兴起和普及。杜比定向逻辑环绕声的出现, 将专业影剧院中

6、那种震憾人心的声场效果带入了普通家庭, 使人们在观赏画面的同时, 享受到充满空间立体感的声音效果。于是, 众多的音响发烧友加入了AV 发烧友的行列。图1- 2 家庭影院1 主声道音箱2调谐器3 DVD 机4 卡座5AV 放大器6 无线话筒接收机7 CD 机8 中置音箱9 前置环绕声音箱10 TV/ 投影屏11 超低音音箱12 后置环绕声音箱4 . 多媒体家庭音响系统家庭影院系统对于大多数只要求自娱的家庭, 是可取的方案。不过, 由于家庭影院系统是单向的, 即只能被动地接收, 如果希望有交互功能, 乃至向家庭信息中心或家庭办公室发展, 则远不及以个人电脑为中心的多媒体家庭影院系统。随着电脑的普及

7、, 多媒体家庭影院系统将成为许多家庭的首选, 多媒体家庭音响系统如图1- 3 所示。图2 - 3 多媒体家庭音响系统微型电子计算机能够采集、处理并演示声音、活动图像和数据信息。配以带有TV 调谐器的视频电路板, 用户就可以在微机的显示器上观看电视节目。微机显示器一般都可以达到1024×768 的分辨率, 大大高于彩色电视机, 它还可以通过视频分配器连接投影仪, 通过大屏幕观看节目。最重要的是, 在这个网络时代, 你可以通过多煤体家庭音响系统, 上网点播任一部电影、欣赏任一首曲子, 并可任意停止、播放; 在欣赏的同时还可以打开另外一个窗口, 与别人一起对它品头论足; 接上一个话筒、一个

8、摄像头便可以与你远隔重洋的亲友“ 近在咫尺” 地交谈; 还可以在网上购物、炒股、上学( 网校) , 当然, 你还得付一定的费用。二、专业音响系统一般来讲, 除了家庭使用的音响系统以外都称为专业音响系统, 分下面几大类:1 . 歌舞厅音响歌舞厅的类型很多, 其性质多为综合性的多用途群众娱乐场所或影剧院, 其主要特点是声音播放时间较长, 响度大, 室内噪声也较大。所以对音响设备有以下要求:(1) 尽量大的音量是最重要的目标。音量水平用重放声场的声压级来衡量。声场声压级应有的水平是由环境噪声和系统运行特色来决定的。根据我国文化行业标准WH03011993 (以下简称“ 标准”) , 歌舞厅的最大声压

9、级应为: 语言扩声90dB, 一级卡拉OK 厅>103dB, 迪斯科舞厅> 110dB (一级)、103dB (二级)。这些数值均为空场稳态时的数值。(2) 良好的音质主要取决于系统的失真度和传输频率特性。歌舞厅允许的非线性失真度为5%以下。“标准”规定, 一级厅堂的传输频率特性指标为4012 . 5kHz 以内允许+ 48dB。系统的传输频率特性(频响) 则除与电声设备的品质有关外, 还取决于厅堂和环境的建筑声学特性。(3 ) 均匀的声场是指由扬声器重放的声场分布。重放声场通常由动区和静区构成。舞池为动区, 座席为静区。动区的声压级应该比静区的声压级大, 且不要求均匀, 但两个区

10、各自之内则应尽量是均匀的。(4 ) 尽量小的本底噪声噪声来自环境和音响设备。环境噪声取决于厅堂所处的环境,一般是通过建筑的隔声处理来解决的; 设备噪声取决于设备的品质。另外, 线路的排布、设备间的连接方法、屏蔽方法等都会影响本底噪声。(5 ) 适当的传声增益扩声系统达到最高可用增益时, 厅堂内稳态声压级平均值与传声器( 话筒) 处声压级的差值, 叫作传声增益。厅堂内传声增益应不小于- 6dB。(6 ) 较强的啸叫抑制力用话筒扩声时, 厅堂内的反射声会再进入话筒, 若反射声的声压级足够火就会产生声反馈啸叫。当声反馈啸叫条件满足时, 不向话筒发话也会产生啸叫。这是因为在条件适当时, 厅堂内任何微小

11、的声扰动, 都会在反馈通道中迅速形成为啸叫。所以, 需要整个系统具有较强的啸叫抑制能力。(7 ) 灵活多样、可靠的操作性扩声音响系统会有多个信号源、多个扬声器出口和多种可选择的信号处理设备。扩声现场需要随时切换、调节效果、改变参数、重新编组, 通常还配备相应的视频系统和灯光系统。所以要求其可靠、灵活。2 . 公共广播系统公共广播系统以车站、码头为代表, 包括会场、大型餐厅、广场、学校、体育场馆等。主要用于语言扩声、播放背景音乐等, 因此清晰度是首要问题, 当然在可能的条件下也应提高重放质量。这类系统因为地域的原因, 常常将扬声器安装在较远的地方。为减少音频信号在传输中的损耗, 往往通过升压的方

12、式进行传输。通用公共广播系统一般应具备以下功能:( 1) 播放背景音乐背景音乐简称BGM (Back Ground Music) , 它的作用是掩盖公共场所的环境噪声, 营造一种轻松愉快的气氛。背景音乐都是单声道播放的, 通常在不同区域需播放不同的节目内容, 如宾馆中的西餐厅需放送外国音乐, 中餐厅常播放中国民俗音乐, 日本料理需播放日本音乐等, 这些优雅的乐曲在优美环境的烘托下使人舒心陶醉。在客房中则需要有多套节目让不同爱好的宾客自由选择。因此, 背景音乐的节目一般应设有几套节目可同时或分区放送。背景音乐服务区的平均声压级要求不高, 一般在6070dB, 但要求声场均匀。由于各服务区内的环境

13、噪声不同, 因此, 对背景音乐的声压级的要求也不同, 在各服务区应设有各自的音量控制器, 可供方便调节。(2 ) 紧急广播 典型的紧急广播系统如图1 -4 所示, 供发生火灾或其他紧急情况时使用。过去要求其作为一个独立系统, 但后来发现由于紧急广播系统长期不使用, 其可靠性大成问题, 往往出现试验时没有问题, 但在紧急使用时却成了哑巴。因此, 现在大都把该系统与背景音乐系统集成在一起, 组成通用性极强的公共广播系统。这样既可节省投资, 又可让系统始终处于完好运行的状态。图1- 4 所示是某汽车厂的大型公共广播系统。它与中心广播站和广播分站组成二级广播系统。广播分站和中心站共用一对600 电话线

14、传送音频信号, 另一对电话线作分站返送信号, 以进行双向传送, 因此, 各分站通过中心站转接后可向全厂或几个分站进行广播, 使用起来十分方便灵活。图1-4 典型的紧急广播系统3 、会议扩音系统随着国际交往的增多和大集团公司的建立, 为提高会议的效率, 逐步运用了现代化字会议系统和同声翻译系统。会议扩音系统是特殊的音频系统, 如图1 - 5所示, 按使用的规模和功能可分为以下几种:图1-5 会议扩音系统 这种系统适用于单位和部门召开几十人规模的讨论会议。每个代表都有一个话筒控制单元和一个监听耳机。所有代表讲同一种语言, 听同样的声音信号, 音量适中并且可调。不管房间的建筑声学特性如何, 由于各代

15、表都能听到直达声, 因此, 声音清晰而不嘈杂。当使用话筒时, 该代表的监听扬声器能同时切断, 不会引起声反馈问题。根据需要还可以现场录音。这是一种造价便宜, 使用方便的装置。(2 ) 具有表决功能的会议管理系统在规模较大的会场, 如100200 人的政府会议厅、集团董事会会议厅和会议中心等场所, 除了开会讨论外, 还需迅速、有效地作出决定, 进行投票表决, 这就需要建立一个更完善的会议管理系统。这个系统中的每位代表备有代表机或者备有主席机、话筒控制单元。主席机的话筒在全部话筒使用中具有最高级的优先权, 并能控制代表机的发言权。每个代表机的控制面板上具有请求发言按钮、允许发言的指示灯和3个投票选

16、举按钮( 赞成、反对和弃权) , 甚至配备能识别代表身份的磁卡阅读装置等。表决的结果可在会议厅的数码显示器上显示并由打印机输出投票表决的结果。(3 ) 具有同声翻译的大型会议管理系统在有多个民族或多国代表参加的大型会议上,除上述各项功能外, 还需增加一项同声翻译功能。“ 同声翻译” 指将发言者的语言(原语)同时翻译成各种语言, 通过传输网络向各代表提供多种语种的信号, 供代表选用。其中传输网络分有线传输和无线传输两种, 翻译也有一次翻译和二次翻译等数种。4 . 大型演出系统以大型现场演出为代表的高质量扩音系统, 包括体育场馆、广场及类似场所举行的文艺演出、游行音乐会等。这类系统的电声功率少则几

17、十千瓦, 多则几百千瓦, 在音响器材的使用上有一定的特殊性, 需使用大功率的扬声器系统和功率放大器, 在系统的配接、器材的选用上也有一定的要求。这是我们在后面学习的主要内容。三、家庭音响系统、专业音响系统的组成1、家庭音响系统通常由信号源、放大器和音箱三大系统组成, 在三大系统中又分别包含了多种设备, 这些设备是构成家庭音响系统必不可少的:1) 信号源设备有调谐器、磁带信号源设备、光盘信号源设备等。2) 放大器设备有纯音乐放大器和AV 功率放大器等。3) 扬声器系统有左右声道主音箱、环绕音箱、中置音箱、超重低音箱等。以上基本设备就构成通常所说的纯音乐音响系统, 如果再加上大屏幕彩色电视机或投影

18、仪, 就构成了目前最为流行的家庭影院系统, 也称为AV 音响系统, A ( Audio) 指音频, V( Video) 指视频。如图1 - 6 所示。图1 - 6 家庭影院（AC-3）系统家庭影院所需的硬件有大屏幕彩电、宽屏幕彩电、Hi - Fi 录像机、数字激光影碟机、数字式小影碟机( VCD、DVD) 等视频设备和音响设备。而家庭影院不可缺少的软件资源也日益丰富, 并以惊人的速度迅猛发展。时至今日, 家庭影院系统大体上有两种组建方案,即以视频/ 音频设备为中心的AV 系统和以多煤体微型计算机为中心的家庭影院系统。家庭影院系统是由多件音像器材组成的, 这些音像器材通过围绕在听音者四周的多路扬

19、声器协同放音, 产生一个逼真的环绕立体声场; 通过摆放在正前方的大屏幕彩电或彩色投影仪, 产生一个运动画面。环绕声与运动画面共同构成一个虚拟的现场环境, 使听音者产生一种置身于现场的感觉, 这就是家庭影院所追求的效果。就其本质而言, 家庭影院系统也是由声音、图像两部分构成的。音与像的高度协同播放是家庭影院有别于单纯音响或普通电视的区别( 普通电视的声音为单声道, 根本达不到临场感的要求) , 家庭影院系统还有如下特点。首先从声音上讲, 家庭影院系统中音频部分的再现信号以环绕声为主。这就要求家庭影院系统中的音频播放部分具备多只音箱协同放音的能力。它的音频部分组成是以音频信号源为对象, 以AV 功

20、放机为中心, 以主音箱、中置音箱、环绕音箱以及低音箱为最终还音单元的。家庭影院的音频信号源中可能混编有多声道的音频信息; AV 功放机可播放多声道的信号, 并同时具备将编码后的环绕声信号解码还原成多声道的能力。它的左右两个主音箱、中置音箱、环绕音箱以及低音箱可播放出左前方、右前方、前方、后方及低频信号。家庭影院系统中的音频设备是以营造环绕立体声场为工作核心的。2、专业音响系统的组成专业音响系统的组成如图1-7，主要由信号源、调音台、放大器和音箱四大系统组成，根据不同需要可添加频率处理设备：均衡器、分频器、激励器，声场处理设备：延迟器、混响器、效果器等。图1-7 专业音响系统（1）信号源主要为整

21、个音响系统提供音频信号,常用的音源有话筒、CD、VCD、DVD、MP3、卡座、电脑等。（2）调音台调音台如图1-8，是一种经常使用的设备，它具有多路输入，每路的声信号可以单独进行处理，例如：可放大，作高、中、低音方面的音质补偿，给输入的声音增加韵味，对该路声源作空间定位等，还可进行各种声音的混合，混合比例可调；拥有多路输出（包括左右立体声输出、编组输出、混合单声道输出、监听输出及各种辅助输出等）。调音台在诸多系统中起着核心作用，它既能创作立体声、美化声音、又可抑制躁声、控制音量，是声音艺术处理必不可少的一种机器。图1-8调音台（3）均衡器均衡器如图1-9，在音响系统中, 对音频信号要进行很多方

22、面的加工处理, 才能使音色变得优美、悦耳、动听, 满足人们聆听的需要, 通常要通过调节均衡器来对以下各方面进行声音的处理。图1-9 均衡器a调整声场的频率传输特性因为任何一个厅堂都有自己的建筑结构, 包括容积、体形和各种不同的建筑材料, 而每一种不同的材料都有自己不同的吸声系数, 构成了每个厅堂对各种频率的反射和吸收都有自己的不同状态。对某些频率的声音反射多, 吸收少; 对另一些频率的声音反射少, 吸收多, 就会造成频率传输特性的不均衡, 因此要对不同频率进行均衡处理, 才能在这个厅堂里把音乐声音中的各种频率成分平衡地传递, 以达到音色结构本身完美的表现。b 音色结构的加工处理由于音乐( 声音

23、) 的种类繁多, 流派各异, 所以对音源也要进行不同的加工处理才能满足人们聆听的要求。c满足人们生理和心理上的聆听效果由于人们对声音在生理上和心理上有某些要求, 在音色结构上要进行某些必要的加工处理才符合人们的聆听习惯。这就允许音响应用音响艺术的夸张手法, 进行音色装饰, 以取得理想的音响效果。D对音频领域里的各种听觉效应进行协调的处理声音的传播是一个十分复杂的物理过程, 会受诸多方面的影响, 如声场、环境、系统本身和人耳听觉的各种特性等。当客观存在的声音状态送到人耳中时, 人们的听觉感受不一定和声音的本身状态完全一致, 这就产生了某种听觉效应, 如颅骨效应、鸡尾酒会效应、哈斯效应、回音壁效应

24、、近讲效应、多普勒效应等。音频信号在传输过程中要进行一系列的加工修饰, 才能使音色的客观存在和人耳的主观感受统一协调起来。c音响系统本身存在某些频率的噪声瞬态和动态反映等特性, 使声音在传输过程中会产生某些改变, 要进行某种修复和改善, 进行音质的加工和处理。d根据人对音响需要进行艺术上的加工处理在音响艺术的领域里, 对某些声音的音质进行某种夸张的艺术处理, 以达到音响艺术的表现力, 产生某种特殊的音响效果。e为了调解音响系统本身的某些缺陷而需进行的声音加工处理由于音响系统本身在音频信号的传输过程中损失某些成分, 会产生某些噪声等, 也要进行音质的修复加工处理。（4）压限器压限器如图1-10，

25、在音响系统设备进行扩声、调音的过程中, 对于不同的音源, 如美声唱法、民族唱法和通俗唱法的演唱, 其歌曲的力度不同, 动态范围也不一样。所以, 往往要求音响师根据输出的电平来进行提升或衰减才能使强音时不致于因过荷而产生失真, 弱音时不致于因音源信号过小而造成输出电平不足。此时, 音响师就要使用跟踪手法, 使用推子( fader ) 来控制输出电平。但是手动操作有时往往跟不上声音的变化, 如果使用自动控制方法不失真地输出电平, 音响师就可以轻松一些。此外, 自动控制输出电平还能保护功率放大器和扬声器, 在过大功率信号冲击时可得到限制, 从而保护功放和扬声器。图1-10压限器压缩器是一种特殊放大器

26、, 它有一个阈值( 压缩阈) , 也称门限。当输入信号低于门限时, 电路有增益放大作用; 当输入信号高于门限时, 音频信号就按一定的压缩比例进行压缩放大。压缩阈( 门限) 的压缩比通常是可以调节并加以固定的, 例如, 21、31、41、51、61。压缩器和限制器, 简称压限器。它们在广播、音响系统中主要有三种用途:a 压缩信号动态范围, 防止过激失真, 或保护后级的功放和音箱。b降低噪声电平, 提高信号传输通道的信噪比, 例如, 与扩展器配合使用, 起自动降低噪声作用。c产生特殊的音响效果。（5）DSP 效果器DSP 效果器如图1-11, 又称数字效果器, 是利用数字信号处理技术来模拟各种厅堂

27、效果和其他音响效果的装置。图1-11 DSP 效果器人们都有这样的体验: 在剧场、音乐厅等场所欣赏实况演出, 其效果要比在家庭、教室、饭堂以及简陋的礼堂听到的音质要优美很多。这是因为剧场、音乐厅的“ 声学环境” 是经过专门设计的, 考虑了很多因素, 其中一个重要指标就是混响时间。不同场所和不同的听音内容有不同的最佳混响时间。由此可见, 要获得良好的扩声质量, 不仅需要一套良好的音响设备, 而且还必须有一个良好的室内声学环境, 也就是要有一个合适的混响时间。而后者往往要比前者花更多的工夫, 可以通过增加数字效果器来达到要求。数字效果器有以下三大基本功能:a混响是数字效果器的主要功能。通过调节效果

28、器的参数, 可以对空间大小、声音色彩、早期反射声音因素进行调整, 从而改善和提高厅堂的音质, 增加音源的融和感。它有三种基本混响类型。b延时延时效果分为基本延时和由不同量的延时与直达信号混合而产生出的镶边效果、合唱效果、共振效果等。c非线性正常翻转或切除一个自然混响的效果。（6）电子分频器电子分频器如图1-12，是歌舞厅扩音系统最常使用的器材之一, 它的作用是将输入的全频带信号分割成高、中、低, 甚至更多的频段, 然后输送给不同的放大器, 经过放大后, 再送到高、中、低音扬声器去, 发出各种不同频率的声音, 让高、中、低频音各行其道, 最大限度地发挥各个扬声器的优势, 从而获得重放声音域宽广的

29、效果。图1-12电子分频器（7）激励器激励器如图1-13，又称为听觉激励器( Aural Exciter )、声音激励器( Sound Exciter )。它是在20 世纪80 年代中期由美国Aphex Systems 公司发明的一种新颖的信号处理器。图1-13激励器激励器实质上是一个谐波产生器, 它通过可变调谐方法, 产生与输入的节目信号需要的谐波( 泛音) , 增强声音的细节和层次感, 通过适当的调整可提高声音的清晰度、表现力和主体。激动器主要有以下作用:a录音使各种乐器的音色更加突出和清晰, 歌词更易听清楚、更具真实感, 声音更具穿透力。在翻录磁带时使用激励器能提高所翻录的磁带质量, 使

30、其接近甚至超过原版的磁带。b剧院、歌舞厅、公共扩声系统( 体育馆、场等) 使 用激励器可使声音具有穿透力, 增加覆盖面积, 并且扩大响度但不增加重放功率。因此听起来很响, 但不会造成回馈啸叫, 提高了重放声音的质量, 故也适用于监听系统。此外, 激励器的使用能帮助声音渗透到所有空间, 使声音在很嘈杂的环境中也清晰可闻。c录制和重放音色丰满、力度强劲的流行歌曲人声和伴奏声的比例往往是处于“ 临界” 状态的, 有时乐队伴奏的强烈音响和气氛会有“ 压唱” 之感, 若降低乐队的伴奏录音电平又会影响气氛。为两全其美, 可用声音激励器激励演唱的声音, 使歌声在既不降低乐队的录音电平, 又不提高演唱录音电平

31、的情况下, 获得浮雕般突出的效果, 歌词更显清晰, 又保持了乐队的宏大气势。（8）声反馈声反馈如图1-14，是指音频信号经过扬声器系统发出声音后, 由话筒拾音将声音信号转变为电信号输入至放大器放大, 然后再由扬声器系统产生声音输出, 形成扬声器系统、话筒、放大器、扬声器系统之间的正反馈, 导致放大器的增益不断地增加而产生某一频率的振荡, 出现声音啸叫。声反馈抑制器是一种能够自动检测造成声反馈的频率或频段, 并自动进行抑制的设备。图1-14声反馈（9）、功率放大器功率放大器如图1-15，是音响工程中的重要设备。功率放大器的作用是将调音台或其他信号处理设备送来的音频电压信号放大, 使其成为有足够的

32、电压幅度, 又能提供足够电流的声频功率信号, 以驱动扬声器系统放声。图1-15功率放大器专业功率放大器需要长时间、连续工作在大功率状态下, 因此, 要求较高。一般来说,专业功率放大器的可靠性要高, 能长期连续工作, 功率富裕量大, 且电气性能要好。可靠性高。对专业功率放大器是重要的质量要求, 在一场大型演出或歌舞厅中, 若功率放大器突然损坏, 会造成何等影响, 这点大家不难理解。要达到“ 高可靠性” 的要求, 除了放大器的设计、制造中对所用元器件的选择( 特别是功率器件) , 对放大器的电源、散热等的考虑及生产厂家的质量控制手段外, 生产厂家的生产和管理经验也是一个重要的因素。因此, 在选择放

33、大器时, 一般应选择较为著名的品牌。目前国产的专业功放在可靠性方面已接近进口名牌产品的水平, 因此在较大型演出、影剧院、歌舞厅等音响工程中可选择一些信誉较好的国产产品。比较有名的生产专业功放的厂家有BGW、CROWN (皇冠)、CREST ( 高峰) 、QSC等, 这些都是美国的品牌, 还有百威、JBL、EV、YAMAHA、MASTER ( 玛斯特)、MONTARBO(蒙特宝) 等品牌, 质量也不错。国内功放也有不错的产品, 可用来与国外的中、高档音箱相配合, 获得比较好的效果, 而价格比同类进口产品低得多。应该指出, 由于专业音响设备与家用音响设备在设计思想上有较大的不同, 因此, 家用功放

34、( 包括Hi - Fi 功放)是不能用于专业音响系统的。对于歌舞厅音响系统, 一个重要特点是要求强劲的输出功率, 特别是在播放迪斯科音乐时需要有相当大的音量, 其浑厚的低音足以振动跳舞者的身体内脏。所以, 面积为几十至一、二百平方米的迪斯科舞厅, 通常都采用几百瓦甚至上千瓦的大功率专业功率放大器。因此, 对于歌舞厅等厅堂, 都应有充分的功率储备, 以确保乐音的高峰信号不致被削波。一般来说, 要求功放的功率余量( 即功率储备量) , 在语言扩声时为5 倍以上; 音乐扩声时为10倍以上, 亦即需给出10dB 左右的安全余量。某些高档歌舞厅或夜总会的音响系统最大输出功率甚至十几倍或数十倍地高于正常扩

35、声所需的功率。至于功能单一的卡拉OK 歌厅, 对功率放大器的要求有所不同。卡拉OK 歌厅的面积通常不是很大( 约4060m2 ) , 而且作为歌曲欣赏并不适宜过大的音量, 所以主要要求其保真度、频响和信噪比等的指标要高, 而功率放大器的功率最多到几百瓦就足够了。（10）声音还原设备扬声器( Loud Speaker 或Speaker ) 与音箱(Cabinet ) 、分频器(Crossover Network ) 三者合称为扬声器系统( Speaker System)。由于扬声器与分频器大多都装在音箱里面成为一个整体, 所以, 通常就用“ 音箱” 代表一个最简单的扬声器系统, 而把其中的扬声器

36、称为“ 单元”, 如高音单元、低音单元等。音箱是整个音响系统的终端, 其作用是把音频电能转换成相应的声能, 并把它辐射到空间去。它是音响系统极其重要的组成部分, 因为它担负着把电信号转变成声信号供人直接聆听这一关键任务。它要直接与人的听觉打交道, 而人的听觉是十分灵敏的, 并且对复杂声音的音色具有很强的辨别能力。由于人耳对声音的主观感受正是评价一个音响系统音质好坏的最重要的标准, 因此, 可以认为, 音箱的性能好坏对一个音响系统的放音质量是起着关键作用的。另一方面, 由于音箱的功能牵涉到把电能转换成声能这种不同性质能量的变换, 它又成为音响系统中最薄弱的环节。所谓“ 薄弱”, 一是指它容易损坏

37、, 特别是高频扬声器容易烧毁; 二是指它的各项技术指标, 如频率响应、失真度等都比其他音响设备要差些。项目二 话筒的使用与检修情景引入 悠扬、婉转、动听的歌声如何传递的更远？在较大的空间讲话如何能确保在场的所有人都能听的见？这就离不开话筒。话筒的结构是怎样的？如何打开？如何检修？又如何选用？不妨把它拆开看看，坏的话筒不妨修修。收获一定不小。从此之后，不会在为话筒出现问题而烦脑，并为能够维修、选购话筒而自豪。知识目标：1、话筒的结构、工作原理2、话筒的主要参数3、驻极体话筒与电路的两种接法能力目标：1、根据实际情况选用合适的话筒2、动圈式话筒的拆装3、话筒的检修任务一 动圈式话筒的拆装与检修1、

38、工作任务流程如图1-1： 图2-1工作任务流程图2、工具和器材准备工具名称规格或型号数量备注万用表MF47型1只电烙铁35W1把助焊剂及焊料适量螺丝刀1把镊子1把动圈式话筒1只功放及音箱1套3、动圈式话筒外部结构主要由风罩、话筒开关、卡侬头、话筒连接线和音头等组成，如图：2-2外部结构图 4、动圈式话筒拆卸步骤如图1-3 图2-3动圈式话筒拆卸步骤5、动圈式话筒检修动圈话筒的常见故障是无声、音小、失真或时断时续。主要原因是音膜变形、音圈与磁铁相碰、音圈及输出变压器短路或断路、磁隙位置变动、磁力减小、插塞与插口接触不好或短接、话筒线短路或断路。 可使用万用表R×10 Q挡来测量话筒的电

39、阻值，检查话筒是否正常。如果话筒的音圈和变压器的初级电路正常，则在测量电阻时，话筒会发出清脆的“喀喀”的声音。6、话筒的使用技巧1、演说者距离话筒的最佳位置是1540公分，距离太近，演说者的低音部分会因音量过大而失真。如果距离太近，会产生“近场效应”其表现是增加了过多的低音，讲话含混不清，严重的则完全听不清。但如果背景杂音太大，有时不得不靠近话筒讲话。此时可选用可衰减低音的话筒，较好的话筒设计有内藏低音衰减装置，能够减低因太贴近话筒所产生的失真困扰。如果没有这种话筒，在放大器上压缩低音也很有帮助。如果演说者必须以较远距离讲话，则话筒会同时收录空间里的其他声音，因而影响演说的清晰度。如果话筒与扬

40、声器同在一室，则扬声器所传出的声音会被话筒再次放大，情况则更为糟糕，最后可能会出现回声啸叫。2、话筒应该对准嘴部，使之与面部垂直、与身体约成45度角。由于指向性话筒接收来自直线方向的声音灵敏度最大，所以在说话时最好将话筒头部对准嘴部，使之与面部垂直、与身体约成45度角，以避免音效变差。3、说话时尽量保持一定音量相关知识链接1、动圈式话筒音头结构和工作原理：（1）动圈式话筒音头结构动圈式话筒的核心是拾音头，由磁铁、音圈及音膜组成，如图：图2-4动圈式话筒音头结构（2）动圈式音头工作原理人对着话筒讲话是时，膜片就随着声音前后震动，从而会带动音圈在磁场中切割磁力线运动，根据电磁感应原理，在线圈两段就

41、会产生感应音频电动势，从而完成电声转换，为了提高话筒的输出感应电动势和阻抗，还需装置一只升压变压器。（3）动圈式话筒主要性能指标灵敏度：是指话筒声电转换过程中，把不同强度的声压转换成电压的能力。通常用mv/ub表示，高灵敏度话筒为5mv/ub，低灵敏度话筒为0.1mv/ub，动圈式话筒灵敏度为0.10.5mv/ub. 频响特性：是指话筒灵敏度随频率变化而变化的特性。一般话筒的频率响应范围是100HZ10KHZ，较好话筒的频率响应范围是100HZ10KHZ。典型话筒的频响曲线如图1-4图2 - 5典型话筒的频响曲线总之, 对于话筒而言, 频响越宽越好, 频响曲线不均匀度越小越好。指向性：是指话筒

42、灵敏度随声波入射方向而变化的特性。话筒根据指向性可分为全向性、单向性、双向性。按指向性可以将话筒分成五种: 全指向性、双指向性、心形指向性、超心形指向性和超指向性图2 - 6 话筒的指向性a ) 全指向性b ) 心形指向性c ) 超心形指向性d ) 双指向性e ) 超指向性全指向性又称无指向性, 是指话筒能将0°360°范围内的所有声源信号拾取, 且能提供频响均匀的输出信号电平, 即对四面八方的声音信号有大体相同的灵敏度, 如图1 - 6a)所示。它容易产生啸叫现象, 不适合卡拉OK 演唱。双指向性的灵敏度在正前方和正后方方向上最大, 并且对称, 但是相位相反, 而两侧的灵

43、敏度很低, 甚至为零, 如图2- 6d) 所示。其形状很像“8” 字, 所以也叫“8” 字形双指向性。心形指向性在主轴方向上的灵敏度最高, 随方位角的增大, 灵敏度逐渐下降, 在180°方向上的灵敏度最低, 如图2 - 6b) 所示。图2 - 6c ) 所示的超心形指向性该特性更强。这一特性的话筒常用于卡拉OK 演唱, 它能有效抑制声反馈, 提高直接声波的拾取量。超指向性话筒比心形指向性话筒指向性更强、更尖锐, 如图2 - 6e) 所示当话筒对准某一声源时, 能将声源周围的干扰抑制到最低。此类话筒特别适合户外新闻采访。4、输出阻抗：输出阻抗是指话筒工作在1kHz 频率下所呈现的内阻。

44、不同的话筒具有不同的输出阻抗。低阻抗话筒的典型值有150、200、600 等; 高阻抗话筒有15k、20k、50 k等。低阻抗话筒可以使用平衡方式和不平衡方式两种连接方式, 采用平衡方式连接能使信号传输较远的距离也不会感应交流声。高阻抗话筒即使采用平衡方式连接也只能传输几米的距离, 否则会使高频特性衰减, 产生噪声。在使用过程中为了使话筒的阻抗特性和后续设备的输入阻抗特性对整个系统不产生影响, 通常要求后续设备的输入阻抗高于话筒阻抗510 倍。因而在使用过程中应该注意, 高阻抗话筒不能插入低阻抗插口上使用,低阻抗话筒插入高阻抗插口问题不大。任务二 驻极体话筒的检测、选用和使用注意事项1、驻极体

45、话筒的检测（1）驻极体话筒的源极( S) 和漏极( D ) 的判断驻极体话筒内置场效应管, 且在场效应管的源极( S) 和栅极( G ) 间加有二极管V D 的专用管型。利用该二极管的正、反向电阻的特性可进行驻极体话筒的源极( S ) 和漏极( D ) 的判断, 判断方法如下: 将万用表的换挡开关置于R ×1k 挡, 然后将黑表笔接在驻极体话筒底部输出端口的任一点上, 红表笔则接在另一点上, 记下表头的指示, 如图2-7所示然后, 交换两表笔的接触点, 记下指示。比较这两次测得的数值, 阻值较大者, 表明黑表笔接触的点为漏极, 红表笔接触的点为源极图 2-7 用万用表判断驻极体话筒的

46、源极和漏极（2）驻极体话筒质量好坏的判断a、检测方法如图1- 8所示。将图中的信号源调定在f = 1000 H z 的调幅( A M )状态( 无A M 状态时也可用等幅信号) , 信号幅值适中, 然后将驻极体话筒由远移近, 当声压作用到话筒上时, 毫伏表( m V ) 将有一定的指示。在声压不变和间距不变的情况下, 更换话筒, 毫伏表摆幅越大的话筒, 其灵敏度就越高。若由远及近移动驻极体时毫伏表无反应, 则说明该话筒是坏的。图2- 8用音频声压源进行检测b、利用万用表进行检测用万用表检测话筒质量好坏的方法如图1- 9。检测方法如下: 将万用表的转换开关置于R ×1k 挡, 根据驻极

47、体与外电路连接方式的不同,试。可按图1- 9 ( a) 和( b ) 分别测试。对于二端式, 即源极输出的话筒, 用万用表的黑表笔接话筒底部的漏极D , 红表笔接话筒的接地端, 如图1- 9 (a) 所示。这时, 测试者用嘴向话筒吹气, 观察万用表的表针是否有指示。若无指示, 则说明该话筒有故障或坏了; 若表针有指示, 则说明该话筒正常, 指示值越大, 表明它的灵敏度越高, 反之灵敏度越低。对于三端式, 即漏极输出的驻极体话筒, 用万用表的黑表笔接它的漏极D , 红表笔接源极S , 并同时接接地端, 如图1- 9 ( b) 所示( S 端与接地端之间用短路线跨接)。然后, 采用与图1- 9 (

48、a) 相同的方法吹气, 检测其好坏及灵敏度的高低。图2- 9 用万用表检测驻极体话筒质量好坏示意图驻极体话筒的选用和使用注意事项驻极体话筒因其结构简单、体积小、电声性能较好、价格低廉而深受电子爱好者青睐, 下面简单介绍它在选用和使用中的注意事项。（1）使用时动作要轻驻极体话筒与其他类型的话筒一样, 是比较精细的声电换能器件, 不应给予剧烈的敲打和震动。试音时, 最好用话音或放乐曲, 切忌用手指猛敲或近距离用力吹气, 以免损伤其内的振动膜或膜片。（2）合理选择型号国内生产的驻极体话筒的品种有多种, 其型号常用C Z、C R Z、C E Z 等冠名。它们的指向性均为全向性, 其输出阻抗均在12.

49、2k 范围内, 等效噪声级也在同一级上, 主要差别反映在灵敏度和频率响应特性上。国产的分为四档，红点、黄点、蓝点、白点（灵敏度依次降低）（3）注意产品的工作电压话筒的种类和型号不同, 其工作电压也不同。除微型话筒使用1. 5 V 电压外, 绝大多数产品的工作电压在36 V 之间, 个别的可高达12 V 。应用时,应先查一下厂方给出的电压范围, 不要超过电压的上限, 最好在推荐电压下工作。（4）正确连接话筒的内外电路驻极体话筒的输出方式有三端式( 源极输出) 和二端式( 漏极输出) 两种。在与外电路连接时, 应根据内电路的接法选择相应的外电路连接方式, 并合理选择负载电阻RS 或R D 。常见的

50、连接方式有四种, 如图1- 10 所示。其中, 图( b ) 与图( d) 是采用电源电压的正极接地或用负电源供电, 这时只须将驻极体话筒的D、S 端对换一下, 则仍为源极或漏极输出。图2- 10 驻极体话筒常见的几种连接方式（5） 正确选择话筒的连接线驻极体话筒与外电路( 放大器) 之间的连接线, 其长度应尽量短, 且应采用屏蔽线, 最好采用双芯屏蔽线。（6）更换驻极体或驻极体传声头当驻极体话筒使用时间过长或使用不当( 如敲击、震动等) 时, 话筒会出现声音过小或无声的状况。若声音过小, 则大多为驻极体失效, 应更换新的;若完全无声, 则可能是其内的场效应管损坏。在更换时, 应尽量寻找原型号

51、的驻极体( 或场效效应管)。若找不到原型号的, 可选用相近尺寸和特性的驻极体代换, 或用特性相近的驻极体话筒整个代换。相近尺寸的驻极体话筒的主要特性相差并不大, 主要是灵敏度有差异。一般来说, 驻极体话筒的通用互换性较好, 因此在型号选择上要求不严格。相关知识链接1、常见驻极体话筒如图2-11 图2-11驻极体话筒2、驻极体话筒打开如图1-12 图2-12驻极体话筒3、驻极体话筒的结构驻极体话筒的结构如图2-13驻极体话筒由隔膜、驻极体、垫圈、外壳、背电极、印制板、场效应管等7部分组成，其中最主要的部件为一片单面涂有金属的驻极体薄膜与一个上面有若干小孔的金属电极（即背电极）。其中驻极体面与背电

52、极相对，中间有一个极小的空气隙，它和驻极体构成了绝缘介质，而背电极和驻极体上的金属层则构成一个平板电容器。图2-13驻极体话筒的结构4、驻极体话筒的工作原理驻极体话筒的工作原理如图2-14，是以人声通过空气引起驻极体薄膜震膜震动而产生位移，从而使得背电极和驻极体上的金属层这两个电极的距离产生变化，随之电容也改变，由于驻极体上的电荷数始终保持恒定，由Q=CU可得出当C变化时将引起电容器两端的电压U发生变化，从而输出电信号，实现声-电的变换。图2-14驻极体话筒的工作原理5、驻极体话筒与电路的接法两种：（1）源极输出。这种接法需用三根引出线，其中漏极D接电源正极；源极S与地之间接一电阻Rs来提供源

53、极电压，信号由源极经电容C输出；编织线接地起屏蔽作用。源极输出的输出阻抗小于2k，电路比较稳定，动态范围大。（2）漏极输出。这种接法只需两根引出线，其中漏极D与电源正极间接一漏极电阻RD，信号由漏极D经电容C输出；源极S与编织线一起接地。漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小。6、驻极体话筒的特性参数（1）工作电压Uds =1.512V，常用的有1.5V，3V，4.5V三种工作电流Ids= 0.11mA（2）灵敏度 单位：伏/帕，国产的分为四档，红点、黄点、蓝点、白点（灵敏度依次降低）（3）输出阻抗 一般小于2K（4）频率响应 一般较为平坦（见图1-5）（5）等

54、效噪声级 小于35分贝（6）指向性 全向任务三 无线话筒1、无线传声器的使用要点（1） 舞台上使用的无线传声器载频都选在甚高频或超高频频段，所以接收机的天线尽量要与发射机近一些。（2）其间最好没有障碍物，尤其要避开金属结构、通风管道等金属框架，否则信号会被吸收掉或引起超短波的反射，使接收机上的天线感应场强下降，使噪声增大。 （3）发射机天线一定要顺着人体垂直于地面。（4）所有发射机天线不能与外壳相碰，否则会产生“喀喀”声。（5）避开天线辐射不到的盲区。无线传声器在舞台上有时会发出沙沙声，拾音消失。所以在演出前的调试是必不可少的，找出盲区，并作记录；最后一定要向演员说明在舞台上避开盲区。还可以调

55、整天线角度来消除盲区。（6）双接收式无线传声器有利于提高无线传声器的质量。 （7）同时使用无线传声器（指发射机部分）不要过多：一般不超过4只。（8） 音响师不仅要自己会使用无线传声器，而且要指导演员，如佩戴传声器时如何操作，包括位置、距离、角度等。（9）传声器拾取声音的大小与传声器和声源之间的距离平方成反比，所以演员在演唱时，嘴部和传声器之间要保持一定的距离，以保证语言、歌声动听而又不模糊。2、无线话筒使用中的距离问题如果距离不合适，会产生以下几个方面的缺陷：距离太远：传声器输出信号电压过低，噪声相对增大。声音轻微，其音色细节难以表现，缺乏亲切感。距离过近：低音容易失控，产生近讲效应，造成声音

56、模糊不清，在大信号时，喷口容易使传声器过载，而使音色严重失真。合适距离：一般距离取1020cm范围内。传声器与声源的距离还需通过对不同演员进行不同歌曲的试听来选定。相关知识链接 1、常见的无线话筒如图2-15 无线话筒2、无线话筒的组成无线话筒的组成如图2-16，实际上是指无线传声器系统。它是由无线传声器、小型发射机和接收机组成的。 如图2-16 无线话筒的组成工作原理是：传声器把声音信号变成电信号，通过发射机调制成高频信号以电磁波形式从天线辐射出去，再由接收机接收并还原成声频信号。3、无线话筒各单元电路功能（1）无线话筒发射框图如图1-16 图2-16无线话筒发射框图各部分功能：话筒拾取空间的声波。音放音频放大电路将由话筒极头拾取的音频信号电平加以放大并进行调制，成为调频信号，送入混频电路。本振本机振荡器采用石英晶体振荡器，产生甚高频载波信号，送人混频电路。混频混频电路将音频信号和载波信号叠加混合，送入高频放大电路中。高放高频放大电路将带有音频信号的载波的电平加以放大。发射隔离发射电路把载波信号的电流即功率加以放大，才能够通过无