音响发烧友入门必看的音响知识:音响基本概念

第一篇:音响发烧友入门必看的音响知识:音响基本概念
音响发烧友入门必看的音响知识:音响基本概念
1、音箱
音箱是将电信号还原成声音信号的一种装置,还原真实性是评价音箱性能的重要标准。按照发声原理及内部结构不同,音箱可分为倒相式、密闭式、平板式、号角式、迷宫式等几种类型,其中最主要的形式是密闭式和倒相式。密闭式音箱就是在封闭的箱体上装上扬声器,效率比较低;而倒相式音箱与它的不同之处就是在前面或后面板上装有圆形的倒相孔。
它是按照赫姆霍兹共振器的原理工作的,优点是灵敏度高、能承受的功率较大和动态范围广。因为扬声器后背的声波还要从导相孔放出,所以其效率也高于密闭箱。
而且同一只扬声器装在合适的倒相箱中会比装在同体积的密闭箱中所得到的低频声压要高出3dB,也就是有益于低频部分的表现,所以这也是倒相箱得以广泛流行的重要原因。有源音箱的一些特性防磁:音箱扬声器的磁场会严重干扰电视机和电脑显示器的屏幕,并使屏幕扭曲和大块色彩失真现象,这叫“磁化”。为避免不防磁的音箱对显示器的损坏,就要求音箱应具有防磁效果,即使紧贴电视机和显示器也不会干扰屏幕,办法很简单,那就是使用“防磁”扬声器。通常防磁的扬声器价格比普通喇叭高许多。全频带扬声器:这是多媒体有源音箱专用的环绕喇叭,因为X.1声道为降低成本,把分立喇叭(需要两只扬声器分频)简化成全频带扬声器,基本能表现出整个音域范围。做得好的全频带扬声器比廉价的同轴扬声器更出色。但说老实话扬声器很难完全覆盖人耳的可闻频率范围,需要由多只扬声器共同负担整个音域的声音重放。并通过分频电路来解决这个问题,所以还是以双分频高低音设计的有源音箱进行回放效果比较好。平板式音箱:最近很流行平板式喇叭的音箱设计,大概是大家看中了它的美观小巧,还可以嵌入相片,很酷啊!平板式音箱的优点是声音的均匀性和指向性好,但受结构限制,音域较窄,无法表现出低频的声音,所以一般配用低音炮使用。对声音要求高的朋友不要选购平板式音箱了。USB音箱:就是将数字音频信号从主板上的USB口直接输进音箱,再通过音箱内置的D/A转换电路将信号处理后再输出的音箱。表面上看采用USB音箱的优点是可以提高音质,因为数字信号在传输过程中不会受到干扰,信号的纯净度好,但USB音箱的核心是D/A转换电路,其转换精度对音箱的性能影响很大,目前市场上流行的D/A转换电路主流有16bit和20bit两种,当然是后者为佳,这个数据比发烧级功放差了很多(因为不可能用成本过高的模块)。
USB音箱的缺点是CPU占用率高,老式主板也不支持USB。购买USB音箱可以不买声卡,但这样就无法实现EAX、硬波表等需要硬件来完成的功能。国外的名牌HiFi箱基本没有USB的设计,所以对音质要求很高的朋友大可不必考虑USB音箱。
2、功率表面上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。
根据国际标准,功率有两种标注方法:额定功率(RMS:正弦波均方根)与瞬间峰值功率(PMPO功率)。前者是指在额定范围内驱动一个8Ω扬声器规定了波形持续模拟信号,在有一定间隔并重复一定次数后,扬声器不发生任何损坏的最大电功率;后者是指扬声器短时间所能承受的最大功率。美国联邦贸易委员会于1974年规定了功率的定标标准:以两个声道驱动一个8Ω扬声器负载,在20~20000Hz范围内谐波失真小于1%时测得的有效瓦数,即为放大器的输出功率,其标示功率就是额定输出功率。
音箱的功率不是越大越好,适用就是最好的,对于普通家庭用户的20平米左右的房间来说,真正意义上的60W功率(指音箱的有效输出功率30W×2)可以的了,但功放的储备功率越大越好,最好为实际输出功率的2倍以上。比如音箱输出为30W,则功放的能力最好大于60W,对于HiFi系统,驱动音箱的功放功率都很大。
3、频率范围与频率响应前者是指音响系统能够重放的最低有效回放频率,与最高有效回放频率之间的范围;后者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)。
音响系统的频率特性,常用分贝刻度的纵坐标表示功率,和用对数刻度的横坐标表示频率的频率响应曲线来描述。当声音功率比正常功率低3dB时,这个功率点称为频率响应的高频截止点和低频截止点。高频截止点与低频截止点之间的频率,即为该设备的频率响应;声压与相位滞后随频率变化的曲线分别叫作“幅频特性”和“相频特性”,合称“频率特性”。
这是考察音箱性能优劣的一个重要指标,它与音箱的性能和价位有着直接的关系,其分贝值越小说明音箱的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。如:一音箱频响为60Hz~18kHz+/-3dB。这两个概念有时并不区分,就叫作频响。从理论上讲,20~20000Hz的频率响应足够了。
低于20Hz的声音,虽听不到但人的其它感觉器官却能觉察,也就是能感觉到所谓的低音力度,因此为了完美地播放各种乐器和语言信号,放大器要实现高保真目标,才能将音调的各次谐波均重放出来。所以应将放大器的频带扩展,下限延伸到20Hz以下,上限应提高到20000Hz以上。
对于信号源(收音头、录音座和激光唱机等)频率响应的表示方法有所不同。例如欧洲广播联盟规定的调频立体声广播的频率响应为40~15000Hz时十/—2dB,国际电工委员会对录音座规定的频率响应最低指标:40~12500Hz时十/—2.5十/—4.5dB(普通带),实际能达到的指标都明显高于此数值。
CD机的频率响应上限为20000Hz,低频端可做到很低,只有几个赫兹,这是CD机放音质量好的原因之一。但是,构成声音的谐波成分是非常复杂的,并非频率范围越宽声音就好听,不过这对于中低档的多媒体音箱来讲还是基本正确的。
在标注频率响应中我们通常都会看到有“系统频响”和“放大器频响”这两个名词,要知道“系统频响”总是要比“放大器频响”的范围小,所以只标注“放大器频响”则没有任何意义,这只是用来蒙骗一些不知情的消费者的。现在的音箱厂家对系统频响普遍标注的范围过大,高频部分差的还不是很多,但在低音端标注的极为不真实,国外的名牌HiFi(高保真)音箱也不过标注4、50Hz左右,而国内两三百的木质普通音箱居然也敢标注这个数据,真是让人笑掉大牙了!所以敬告大家低频段声音一定要耳听为真,不要轻易相信宣传单上的数值。
多媒体音箱中的音乐是以播放MP3或CD的音乐、歌曲、游戏的音效、背景音乐以及影片中的人声与环境音效为主的,这些声音是以中高音为多,所以在挑选多媒体音箱时应该更看中它在中高频段声音的表现能力,而不是低频段。若真的追求影院效果,那么一只够劲的低音炮绝对能够满足你的需求。
4、响度声音的强弱称为强度,它由气压迅速变化的振幅(声压)大小决定。但人耳对强度的主观感觉与客观的实际强度并不一致,人们把对于强弱的主观感觉称为响度,其计量单位也为分贝(Db),它是根据1000Hz的声音在不同强度下的声压比值,取其常用对数值的l/10而定的。取对数值的原因是由于强度与响度的增加不是成正比关系,而是真数与对数的关系!例如声音强度大到10倍时,听起来才响了一级(10dB),强度大到100倍时听起来才响了两级(20dB)。对于1000Hz的声音信号,人耳能感觉到的最低声压为2×10E-5Pa,把这一声压级定为0dB,当声压超过130dB时人耳将无法忍受,故人耳听觉的动态范围为0~130dB。人对强度相等、频率不同声音感觉是不同的;声压级越高,人的听觉频率特性越平直;声压级越低,人的听觉频率范围越小;频率f<16~20Hz以及f>18~20KHz的声音,不论声级多高,人耳都是听不到的。
故人耳的听觉频率为20Hz~20KHz,这个频带叫音频或声频;不论声压高低,人耳对3KHz~5KHz频率的声音最为敏感。大多数人对信号声级突变3dB以下时是感觉不出来的,因此对音响系统常以3dB作为允许的频率响应曲线变化范围。
5、失真度
有谐波失真、互调失真和瞬态失真之分。谐波失真是指声音回放中增加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真;互调失真影响到的主要是声音的音调方面;瞬态失真是因为扬声器具有一定的惯性质量存在,盆体的震动无法跟上瞬间变化的电信号的震动而导致的原信号与回放音色之间存在的差异。
它在音箱与扬声器系统中则是更为重要的,直接影响到音质音色的还原程度的,所以这项指标与音箱的品质密切相关。这项常以百分数表示,数值越小表示失真度越小。普通多媒体音箱的失真度以小于0.5%为宜,而通常低音炮的失真度普遍较大,小于5%就可以接受了。
6、音箱的灵敏度(单位Db)音箱的灵敏度每差3dB,输出的声压就相差一倍,灵敏度的提高是以增加失真度为代价的,所以作为高保真音箱来讲,要保证音色的还原程度与再现能力就必须降低一些对灵敏度的要求。
但不能反过来说,灵敏度高的音箱音质一定不好而低灵敏度的音箱一定就好。灵敏度低的音箱功放难以推动(要求功放的贮备功率较大)。所以灵敏度虽然是音箱的一个指标,但是它与音箱的音质音色无关。
7、阻抗它是指扬声器输入信号的电压与电流的比值。音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两类,高于16Ω的是高阻抗,低于8Ω的是低阻抗,音箱的标准阻抗是8Ω。在功放与输出功率相同的情况下,低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率,但是阻抗太低了又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。所以这项指标虽然与音箱的性能无关,但最好还是不要购买低阻抗的音箱,推荐值是标准的8Ω。耳机的阻抗一般是高阻抗的——32Ω很常见。功放的阻抗一般可标为等值阻抗,比如4Ω下130W的输出,大概相当于等值的80W的输出。有一个容易与之混淆的名词叫做“阻尼系数”,这是指扬声器阻抗除以放大器源的内阻,范围大约是25~1000。
扬声器纸盆在电信号已经消失后还要振荡多次才能完全停止摆动,而线圈发出的电压产生电流和磁场可以阻止这种寄生运动,这就是阻尼。
电流的幅度也就是阻尼的效果取决于此电流流经放大器输出级的内阻,这一电阻要远低于扬声器的额定阻抗,典型值为0.1Ω,但由于扬声器音圈的串联电阻和分频网络的串联电阻的存在,阻尼系数难以做到50。
8、信噪比是指音箱回放的正常声音信号与无信号时噪声信号(功率)的比值。也用Db表示。例如,某磁带录音座的信噪比为50dB,即输出信号功率比噪音功率大50dB。信噪比数值越高,噪音越小。国际电工委员会对信噪比的最低要求是前置放大器大于等于63dB,后级放大器大于等于86dB,合并式放大器大于等于63dB。合并式放大器信噪比的最佳值应大于90dB;收音头:调频立体声之50dB,实际上以达到70dB以上为佳;磁带录音座之56dB(普通带),但经杜比降噪后信噪比有很大提高。如经杜比B降噪后的信噪比可达65dB,经杜比C降噪后其信噪比可达72dB(以上均指普通带);CD机的信噪比可达90dB以上,高档的更可达l10dB以上。
信噪比低时,小信号输入时噪音严重,整个音域的声音明显感觉是混浊不清,所以信噪比低于80dB的音箱不建议购买!而低音炮70Db的低音炮同样原因不建议购买。
9、扬声器材质低档塑料音箱因其箱体单薄、无法克服谐振,无音质可言(笨笨熊注:也不尽然,设计好的塑料音箱要远远好于劣质的木质音箱);木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染,音质普遍好于塑料音箱。
通常多媒体音箱都是双单元二分频设计,一个较小的扬声器负责中高音的输出,而另一个较大的扬声器负责中低音的输出。
挑选音箱应考虑这两个喇叭的材质:多媒体有源音箱的高音单元现以软球顶为主(此外还有用于模拟音源的钛膜球顶等),它与数字音源相配合能减少高频信号的生硬感,给人以温柔、光滑、细腻的感觉。
多媒体音箱现以质量较好的丝膜和成本较低的PV膜等软球顶的居多。低音单元它决定了音箱的声音的特点,选择起来相对重要一些,最常见的有以下几种:纸盆,又有敷胶纸盆、纸基羊毛盆、紧压制盆等几种。纸盆音色自然、廉价、较好的刚性、材质较轻灵敏度高,缺点是防潮性差、制造时一致性难以控制,但顶级HiFi系统中用纸盆制造的比比皆是,因为声音输出非常平均,还原性好;
防弹布,有较宽的频响与较低的失真,是酷爱强劲低音者之首选,缺点是成本高、制作工艺复杂、灵敏度不高轻音乐效果不甚佳;
羊毛编织盆,质地较软,它对柔和音乐与轻音乐的表现十分优异,但是低音效果不佳,缺乏力度与震撼力;PP(聚丙烯)盆,它广泛流行于高档音箱中,一致性好失真低,各方面表现都可圈可点。
此外还有像纤维类振膜和复合材料振膜等由于价格高昂极少应用于普及型音箱中,就不谈了。
扬声器尺寸自然是越大越好,大口径的低音扬声器能在低频部分有更好的表现,这是在选购之中可以挑选的。用高性能的扬声器制造的音箱,意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。
普通多媒体音箱低音扬声器的喇叭多为3~5英寸之间。用高性能的扬声器制造的音箱,也意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。
10、音箱的结构与特点音箱从结构形式上分,可以分为书架式和落地式,前者体积小巧、层次清晰、定位准确,但功率有限,低频段的延伸与量感不足,适于欣赏以高保真音乐为主的音乐爱好者,也是我们多媒体发烧友的首选;后者体积较大、承受功率也较大,低频的量感与弹性较强,善于表现滂沱的气势与强大的震撼力,但做得不好层次感与定位方面会略有欠缺。
对于不同音乐的爱好者来讲,这也是在选购以前应该了解的重要内容。由于PC用家很少有具备放置大型落地箱的条件,所以小巧的桌面书架式音箱应该是多媒体有源音箱的首选。总的来说:只要功放模块设计合理,箱体越大,喇叭越大,声音越中听。
11、可扩展性这是指音箱是否支持多声道同时输入,是否有接无源环绕音箱的输出接口,是否有USB输入功能等。低音炮能外接环绕音箱的个数也是衡量扩展性能的标准之一。普通多媒体音箱的接口主要有模拟接口和USB接口两种,其它如光纤接口还有创新专用的数字接口等不是非常多见,因此不多作介绍。
12、音效技术硬件3D音效技术现在较为常见的有SRS、APX、Spatializer3D、Q-SOUND、VirtaulDolby和Ymersion等几种,它们虽各自实现的方法不同,但都能使人感觉到明显的三维声场效果,其中又以前三种更为常见。
它们所应用的都是扩展立体声(ExtendedStereo)理论,这是通过电路对声音信号进行附加处理,使听者感到声像方位扩展到了两音箱的外侧,以此进行声像扩展,使人有空间感和立体感,产生更为宽阔的立体声效果。
此外还有两种音效增强技术:有源机电伺服技术(本质上利用了赫姆霍兹共振原理)、BBE高清晰高原音重放系统技术和“相位传真”技术,对改善音质也有一定效果。对于多媒体音箱来说,SRS和BBE两种技术比较容易实现效果很好,能有效提高音箱的表现能力。
13、音调指具有一特定且通常是稳定音高的信号,通俗的讲是声音听来调子高低的程度。它主要取决于频率,还与声音强度有关。频率高的声音人耳的反应是音调高而频率低的声音人耳的反应是音调低。音调随频率(Hz)的变化基本上呈对数关系。不同的乐器演奏同样频率的音符,音色虽然不同,但它们的音调是相同的,也就是演奏声音的基频是相同的。
14、音色
对声音音质的感觉,也是一种声音区别于另一种声音的特征品质。不同的乐器在发同一音调时,它们的色可以迎然不同。这是由于它们的基频频率虽相同,但谐波成分相差甚大。故音色不但取决于基频,而且与基频成整倍数的谐波密切有关,这就使每种乐器和每个人有不同的音色。
15、动态范围声音中最强与最弱的比值,用Db表示。例如一个乐队的动态范围为90dB,这意味着最弱部分的功率比最响部分的低90dB。动态范围是功率之比,与声音的绝对水平无关。如前所述,人耳的动态范围从0到130dB。自然界各种声音的动态范围的变化也是很大的。
一般语言信号大约只有20~45dB,有些交响乐的动态范围可达30~130dB或更高。但由于一些因素的限制,音响系统的动态范围很少能达到乐队的动态范围。
录音装置的内在噪音决定了可能录制的最弱音,而系统的最大信号容量(失真水平)限制了最强的音。一般把声音信号的动态范围定为100dB,故音响设备的动态范围能做到100dB,就很好了。
16、总谐波失真(THD)指音频信号源通过功率放大器时,由于非线性元件所引起的输出信号比输入信号多出的额外谐波成分。谐波失真是由于系统不是完全线性造成的,我们用新增加总谐波成份的均方根与原来信号有效值的百分比来表示。
例如,一个放大器在输出10V的1000Hz时又加上Lv的2000Hz,这时就有10%的二次谐波失真。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。一般说来,1000Hz频率处的总谐波失真最小,因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。但总谐波失真与频率有关,因此美国联邦贸易委员会于1974年规定,总谐波失真必须在20~20000Hz的全音频范围内测出,而且放大器的最大功率必须在负载为8欧扬声器、总谐波失真小于1%条件下测定。
国际电工委员会规定的总谐波失真的最低要求为:前级放大器为0.5%,合并放大器小于等于0.7%,但实际上都可做到0.1%以下:FM立体声调谐器小于等于1.5%,实际上可做到0.5%以下;激光唱机更可做到0.01%以下。
由于测量失真度的现行方法是单一的正弦波,不能反映出放大器的全貌。实际的音乐信号是各种速率不同的复合波,其中包括速率转换、瞬态响应等动态指标。故高质量的放大器有时还注明互调失真、瞬态失真、瞬态互调失真等参数。(l)互调失真(IMD):将互调失真仪输出的125Hz与lkHz的简谐信号合成波,按4:1的幅值输入到被测量的放大器中,从额定负载上测出互调失真系数。
(2)瞬态失真(TIM):将方波信号输入到放大器后,其输出波形包络的保持能力来表达。如放大器的转换速率不够,则方波信号即会产生变形,而产生瞬态失真。主要反映在快速的音乐突变信号中,如打击乐器、钢琴、木琴等,如瞬态失真大,则清脆的乐音将变得含混不清。
(3)瞬态互调失真:将3.15kHz的方波信号与15kHz的正弦波信号按峰值振幅比4:1混合,经放大器后,新增加全部互调失真的产物有效值与原来正弦振幅的百分比。如放大器采用深度大回环负反馈,瞬态互调失真一般较大,具体反映出声音呆滞、生硬、无临场感;反之,则声音圆滑、细腻、自然。
17、立体声分离度指双声道之间互相不干扰信号的能力、程度,也即隔离程度,通常用一条通道内的信号电平与泄漏到另一通道中去的电平之差表示。如果立体声分离度差,则立体感将被削弱。国际电工委员会规定的立体声分离度的最低指标,lKHz时大于等于40dB,实际以达到大干60dB为好;欧洲广播联盟规定的调频立体声广播的立体声分离度为>25dB,实际上能做到40dB以上。
立体声通道平衡指的是左、右通道增益的差别,一般以左、右通道输出电平之间最大差值来表示。如果不平衡过大,立体声声像位置将产生偏离,该指标应小于1dB。
18、阻尼系数是指放大器的额定负载(扬声器)阻抗与功率放大器实际阻抗的比值。阻尼系数大表示功率放大器的输出电阻小,阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声器锥体运动的能力。具有高阻尼系数的放大器,对于扬声器更象一个短路,在信号终止时能减小其振动。功率放大器的输出阻抗会直接影响扬声器系统的低频Q值,从而影响系统的低频特性。扬声器系统的Q值不宜过高,一般在0.5~l范围内较好,功率放大器的输出阻抗是使低频Q值上升的因素,所以一般希望功率放大器的输出阻抗小、阻尼系数大为好。阻尼系数一般在几十到几百之间,优质专业功率放大器的阻尼系数可高达200以上。
19、等响度控制其作用是低音量时提升高频和低频声。由于人耳对高频声、特别是低频声的听觉灵敏度差,要求在低音量时对高频和低频进行听觉补偿,即要求对低频有较大提升,对高频也有一定量的提升。换句话说,当音量减小时,信号中低频部分的减小较高频部分为少。等响度控制即满足此要求,等响度控制一般为8dB或10dB。20、三维音场处理和环绕声普通两只音箱,为什么会使我们听到并不存在的好像是背后发出的声音呢? 大家知道,立体电影就是眼睛产生的错觉,而三维音场的产生离不开耳朵的错觉。种种硬件3D音效技术如SRS、虚拟杜比和软件3D技术如EAX、A3D等就是充分研究了人耳接受声响的原理后,为降低成本而推出的新技术。本质上讲,通过多音箱完成三维音场的效果,比两只音箱虚拟出的声场好很多。所以环绕声应该以多音箱配置为主,它们的定位感和空间感强,下面我们来看看有哪几种真正的环绕声:A、杜比定向逻辑(DolbyPro-Logic)环绕声系统4-2-4编码技术将左、中、右和后侧四方面的音频信息经过编码记录在左右两个声道中;放音时再通过解码器从左右声道中分解还原出原来这4个声道,这4个声道通常称为:前置左声道、前置中间声道、前置右声道和后置环绕声道。
科学实验表明,要获得身临其境的真实音响效果,必须在聆听者周围产生一个四面包围的声场环境,整个放声系统使用的声道数越多,聆听者的声场定位感就越强烈,身临其境的感受就越真实。
根据目前一般家庭的视听环境,放声系统使用5个声道已能满足声场定位需要,因此,杜比定向逻辑环绕声系统大多使用5声道。B、THX家庭影院系统THX并不是一种独立的放声系统,它只是对经杜比定向逻辑处理的立体声信号再进行适当的后期处理,以便获得声音定位准确、动态范围大的真实音响效果。因此,我们说THX是建立在杜比定向逻辑基础上用来衡量家庭影院音响系统的一种标准。
THX系统的系统,它比杜比定向逻辑环绕系统中的解码器多了个THX控制器,THX控制器是杜比定向逻辑解码器的后处理电路,它由超低频电子分频(SubwooferEleGtricCrossover)、再均衡处理(Re-Equalizer)、去相关处理(De-Correlation)和音色匹配处理(TimbreMatching)四部分组成。
超低频电子分频的作用是从左、中、右三个前置声道中分离出超低频声道,增加这三个声道的动态。电影院的空间较大,为了与电影院的播放环境相适应,影片在制作过程中特意将声音的高频成分适当作了提升,这样可以使声音具有鲜明感。
但家庭影院的环境空间很小,同样的影片在家里播放时就会显得高音过于明亮,控制器中再均衡电路的作用就是对声音进行再均衡,使声音不过于明亮。
去相关电路的作用是将输送到环绕声道的单声道信号用模拟的方法转换成左右两个声道,使音响效果更具临场感。音质匹配电路的作用是修饰前置声道和环绕声道之间音色的差异,当声音从前方向两侧和后方移动时使聆听者感觉不到音色的变化。C、AC-3杜比数码环绕声系统杜比实验室在1991年开发出一种杜比数码环绕声系统(DolbySurroundDigitaI),即AC-3系统。AC-3杜比数码环绕声系统由5个完全独立的全音域声道和一个超低频声道组成,有时又将它们称为5.1声道。
其中5个独立声道为:前置左声道、—前置右声道、中置声道、环绕左声道和环绕右声道;另外还有一个专门用来重放120Hz以下的超低频声道,即.1声道。
杜比数码环绕声系统与杜比定向逻辑环绕声系统、THX系统相比有以下特点:
第一、AC-3系统在录制、解码和放声过程中全部采用5.1个完全独立的声道,提高了信号的信噪比和各声道之间的分离度。
第二、环绕声道为数码立体声,两个声道完全独立,高频放音上限从原来的7kHz拓宽至20kHz,即全音域环绕声,使环绕声更具有表现力。
第三、AC-3系统中的超低音在录制过程中使用单独的录音轨道,并将信号作加重处理,THX系统中的解码器虽然也有超低频信号输出,但它的超低音是从原来的四声道信号中分离出来的,两者的音响效果有很大差别。
第四、AC-3系统提高了环绕声道的输出功率,使5.1个声道都有足够的输出功率。简单地说:现在的DVD影片的音频就是采用AC-3规格录制的。用相应的解码系统与音箱系统能领略到家庭影院的风采。D、DTS(DigZtalTheaterSystems)数字电影院系统数字电影院系统是家庭影院环绕声技术中出现的一项全新技术。它也是一个5.1音频系统,即左声道、右声道、中央声道、左环绕声道、右环绕声着和重低音声道。DTS系统也是一种全数字多声道环绕声技术,DTS与数字AC—3不同之处在于杜比数字的压缩率高,编码时采用大幅度删除在理论上认为多余的微弱细节信号,从而达到减少数据量的目的。
因此杜比数字编码时的压缩比很高(达12:1),由此也造成了一些细微信号的损失。而DTS则从提高数字空间的利用率着手,使信息数据得以充分利用,因此它的压缩比只有3:1,它的声音还原真实度显然高于杜比数字。欣赏好音乐首先需要一套好音响!
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第二篇:音响知识资料
音响知识资料
第一章 声学基础知识 第二章 传声器(话筒)第三章 调音台 第四章 信号处理设备 第五章 功放与音箱 第六章 音响系统的调试 第七章 音质主观评价 第八章 专业英语
第一章 声学基础知识
声波的物理特性
声波的振动方向与传播方向是一致的,所以称声波为纵波。
在某一个时刻,同相位的振动传播到达点的集合称为波前,也称波阵面。波阵面是平面的波称为平面波,波阵面是球面的波称为球面波。物体在一个位臵附近作往返运动称为振动。
振动体每秒振动的次数称为频率,用符号f表示,频率的单位是赫兹(Hz),简称赫。振动体每振动一次,即完成一次往复运动所需的时间为周期,用符号T表示,单位是周,或s/次。频率和周期的关系为f=1/T 声波每秒钟内传播的距离称为声速,用符号c表示,单位为米/秒,声音在空气中的传播速度为343米/秒。
物体每完成一次往复运动所经过的距离称为波长,用符号λ表示,单位是米。频率、波长和声速三者之间的关系如下:λ=c/f 声波在传播过程中的状态包括:声波的反射、声波的散射、声波的衍射、声波的绕射、声波的折射、声波的透射、声波的吸收、声波的干涉。声波的度量
声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能,记做W。单位是瓦(W)声强是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。声场中某一点的声强,即指单位时间内,在垂至于声波传播方向的单位面积上所通过的声能,符号为I,单位是瓦每平方米(W/m.m)
介质质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力的起伏称为声压,记做P,单位是帕斯卡(Pa)
声功率级是声功率与基准声功率之比的对数的10倍,记做Lw,单位是分贝(dB),声强级是声强与基准声强之比的对数的10倍,记做Li,单位是分贝(dB),声压级是声压与基准声压之比的对数的20倍,记做Lp,单位是分贝(dB),声功率级、声强级、声压级都是无量纲量,是相对比较的值,其数值大小与所规定的参考值有关。
两个数值相等的声压级叠加时,只比原来增加了3dB,而不是增加一倍,如果两个声压级差超过15dB,则附加值可以忽略不计。听觉的主观感受
人耳的可听频率范围一般在20Hz~20000Hz之间,频率超过20000Hz的称作超声波,频率低于20Hz的称为次声波。人耳可听的声压级范围一般在0dB~140dB左右,150dB左右的声音可能会对人耳造成损害。
人耳对声音的识别主要是依据音调、声量和音色,称为声音的三要素。相对应的物理量为频率、响度和频谱。
响度是人耳对于声音强弱的主观感受,用符号S表示。为了对响度进行计量,定义响度的单位为“宋”(sone),并定义:声压级为40dB的1000Hz的标准音的主观感受规定为响度等于1sone。为了把声音强弱的客观尺度与在此声音刺激下的主观感受的强弱联系起来,引入了响度级的概念。任何声音的响度级,在数值上等于与标准音(1000Hz)一样响时所对应的标准音的声压级,用符号P表示。单位为“方”(phon)。根据定义,人耳判断与1000Hz纯音的1dB声压级等响的响度级为1phon。等响曲线
在同一条等响曲线上的不同频率、不同声压级的纯音信号,给人的响度感觉是一样的。等响曲线在声压级低时斜率大,即变化快,而声压级高时,等响曲线比较平坦,在低频时尤为明显。可以看出人耳对于2000~4000Hz的声音最为敏感。人耳对于声音的高低的感觉为音调。音调的高低与频率有关,频率越高,人耳感觉的音调越高。在音乐上音调称为音高。频率增加一倍,即增加一个倍频程,音乐上称提高了一个八度。音调的单位是“美”(mel),其定义为:频率为1000Hz、声压级为40dB的纯音所产生的音调是1000mel。音色主要取决于声音的频谱结构。
掩蔽效应:人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象,称为掩蔽效应。当被掩蔽的声音和掩蔽声频谱接近时,掩蔽量较大,即频率接近的声音掩蔽效果明显;掩蔽声的声压级越高,掩蔽量越大;低频声对高频声会产生相当大的掩蔽效应,而高频声对低频声的掩蔽效应则相对较小。
双耳效应:双耳定位声源方位的能力称为双耳效应。一般对于1000Hz以上的声音,靠双耳的声强差定位,而对于1000Hz以下的声音,靠双耳的时间差(相位差)定位。双耳效应是立体声听音的重要条件。
哈斯效应:两个同样的声音(频率、振幅相同)到达人耳,会出现三种情况:(1)一个声音比另一个声音先到达5~30ms,则会感觉到一个延长了的声音,它来自先到达声音的方向,迟到的声音好像不存在。(2)如两个声音先后到达有30~50ms的时间差,就会感到存在两个声音,声音的方向仍由先到达的决定。(3)若两个声音先后到达时间在50ms以上,则可以清楚地听到两个声音来自各自的方向。室内声学
发声体在闭室内振动,所发出的声波在室内空间形成复杂的声场。声场中某一位臵上听到的声音由三部分组成:直达声、近次反射声(早期反射声)和混响声(多次反射声)。直达声:指从声源直接传播到听音点的声音,其传播路径是从声源到该点的直线段。在传播过程中,直达声不受室内界面的影响,距离每增加一倍,声压级衰减6dB。
近次反射声:指相对直达声延迟50ms以内到达的反射声。由于哈斯效应,延时在50ms内的反射声难以和直达声分开,不会互相干扰。
混响声:指在近次反射声后陆续到达的、经过多次反射的声音。当室内声源停止发声后,声音衰减的过程称为混响过程。混响过程可以用混响时间加以度量。混响时间,指在达到稳态声场后,声源停止发声,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(衰减60dB)时所经历的时间,记做T60。在计算混响时间时,通常要计算125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz六个频率的值。在未加注明时,通常是指500Hz的声音的混响时间。混响时间短,有利于听音的清晰度,但过短则会感到声音干涩、缺少穿透力和亮度。混响时间长,有利于声音的丰满,但过长则会感到声音含糊不清,降低了听音的清晰度。计算混响时间:赛宾公式T60=KV/A,式中:T60为混响时间;K为与温度有关的常数,一般取K=0.161s/m;V为闭室的容积;A为房间的吸声量A=Sα,S为室内总表面积,α为室内平均吸声系数。
房间共振:共振现象,即物体被一外界干扰振动激发时,将按照其本身所具有的固有频率(又称简正频率或共振频率)而振动。激发频率越接近物体的某一固有频率,共振响应就越大。在一些室内装修材料比较坚硬的房间内,当声源发声时,声波不可避免地会相互干扰,从而激发房间内的某些固有频率的声音,形成驻波,即出现了房间的共振现象。当发生共振现象时,声源中某些频率被特别加强,即出现了“声染色”现象。声染色,指由于室内声频率响应的变化,使原来声音信号的频谱发生某种改变而被赋予外加的音色,从而导致原来地的声音产生失真,影响音质。房间共振还使某些频率(主要是低频)的声音在空间分布上很不均匀,即出现了在某些固定位臵上加强和某些固定位臵上减弱的驻波,称简正现象。
第二章 传声器(话筒)
传声器,俗称话筒,又称麦克风(microphone),是一种将声音信号转换为电信号的音响设备。传声器的分类:
按换能原理分:动圈式传声器,电容式传声器,带式传声器,驻极体式传声器 按指向性分:全指向性传声器,双指向性传声器,单指向性传声器,强指向性传声器
按传输方式分:有线传声器,无线传声器
按用途分:会议传声器,演唱传声器,录音传声器,测量传声器 按功能分:单声道传声器,立体声传声器,混响传声器 按输出阻抗分:高阻传声器(20~50kΩ),低阻传声器(200~600Ω)传声器的主要技术指标:
灵敏度:灵敏度表示传声器的声电转换能力,即指传声器声电转换过程中,把声压转换为电压的能力。传声器灵敏度常用开路灵敏度和灵敏度级来表示。开路灵敏度:通常规定在自由声场中,传声器在1000Hz的恒定声压作用下,正弦波声信号从传声器轴向输入时,传声器输出端开路状态下测得的输出电压与声压之比,称为开路灵敏度和轴向灵敏度。一般动圈传声器开路灵敏度在0.1~0.5mV/μbar左右,电容传声器开路灵敏度在1~4mV/μbar左右。传声器灵敏度也有用dB值表示的,它是指传声器灵敏度E与参考灵敏度Eref之比的对数值,称为传声器的灵敏度级。一般动圈传声器的灵敏度级约为-60~-70dB;电容传声器约为-40~-50dB(1mv/Pa=-60dB,1V/Pa=0dB)。使用过程中,灵敏度高对提高信噪比有利,但太高的灵敏度往往会引起失真。频率响应:频率响应是指传声器输出电平与频率的关系。它是指传声器在一恒定声压作用下,传声器的输出电平随不同频率的电压变化。频率响应可以用频率响应曲线来表示。
动态范围:传声器动态范围是指在规定的谐波失真条件下(一般规定0.5%),其所承受的最大声压级与绝对安静条件下传声器的等效噪声级之差。传声器阻抗:传声器的阻抗有两种,即输出阻抗与负载阻抗。为了保证声源转换为高质量、高保真的电信号,要求宁肯损失部分能量也不加大失真,一般采用跨接方式。即传声器输出阻抗Zout×5=调音台输入阻抗Zin(传 声器负载阻抗)指向性:传声器的指向性是指在某一特定频率下,随着声波入射方向的不同其灵敏度的变化特性,分为全指向性,双指向性,心型指向性,超心型指向性和强指向性。失真度:失真度即声音通过传声器声电变换后信号变形的程度。主要是指谐波失真和频率失真。一般要求谐波失真不能超过0.5%。常用传声器:
动圈式传声器:动圈传声器的工作原理是:当声波传到传声器的膜片上,膜片受声压的作用而产生运动,并带动粘连在振膜上的音圈一起振动,而音圈又臵于磁体产生的磁场中作切割磁力线的运动,使音圈产生一交变的感应电动势,进而感应产生电流。此电流的波形与声波传到膜片上的音频波形相一致。该电信号即为动圈传声器的输出信号。
近讲式动圈传声器:压差式和复合式传声器在近距离使用时,不但声音增大,而且低频输出增加,亦即低音加重。距离声源越近,频率越低,低音加重越显著,这种低频提升的效应称为近讲效应,或称球面波效应。利用这种近讲效应,设计成适合近距离演唱和语言扩声用的传声器,就称为近讲传声器。特点是声音具有真实感、细腻感、亲切感和临场感。电容式传声器:电容式传声器是依靠振膜振动引起的电容量变化实现换能的,因此称作电容式传声器。电容式传声器由极头、前臵放大器和极化电压供给电路三大部分组成。电容式传声器具有灵敏度高、动态范围大、频率响应宽且平坦、瞬态特性好、失真度低等特点。幻象供电:幻象供电是利用传声器输出电缆内的信号芯线和屏蔽线作为直流供电的通路来传输电源的一种供电方式,把传声器的信号线作为传输信号和施加极化电压的复用通路,电容传声器就可以由原来的使用多芯电缆变为使用普通的二芯屏蔽线缆,利用调音台上提供的幻象供电向电容传声器供电,这样就省去了电容话筒的供电电源,大大地方便了实际使用。幻象供电只适用于平衡传输、对称输入的信号传输方式,且要求调音台有相应的幻象供电功能。立体声传声器:立体声传声器是专门为立体声扩声和录音而设计的传声器,根据不同的立体声制式,可以由两个或两个以上的传声器组成。双通路立体声系统,可分为AB制、XY制和MS制系统。无线传声器:无线传声器由传声器、小型无线电发射机和无线传声接收机三部分组成。按载波频率不同分为以下三种:FM型:工作在调频波段88~108MHz;VHF型:又分为低频段VHF型,工作在30~50MHz,高频段VHF型,工作在150~250MHz。UHF型:又分为低频段UHF型,工作在200~600MHz,高频段UHF型,工作在700~1000MHz。
传声器的使用: 使用要点:(1)传声器与音箱之间的关系也十分重要,传声器拾音范围尽量避开音箱的辐射方向。传声器的位臵附近不应有大的反射面,以避免强烈的反射声引起声音相位干涉而破坏声音的自然度。(2)传声器的插接件要牢固可靠,与传声器的焊接要求规范,不允许有虚焊、接触不良等现象存在。传声器必须使用优质屏蔽电缆传送信号。一般来说,不平衡连接时,传声器连线的长度不宜超过10米,若必须加长连接线,则应采用平衡接法,以减少外来干扰。(3)声源与传声器的拾音距离要适当。(4)传声器要注意防风、防尘、防潮、防震。(5)多只传声器使用时传声器的相位要一致。对于一个声源如需两个传声器进行单声道拾音 时,就将两个传声器尽量靠近,或保证每个传声器与音源的距离相等,以免相加时产生相位干涉现象;对于两个以上声源如需两个以上传声器拾音时,应使每个传声器之间的距离大于声源与传声器间距离的3倍,以减小信号相加时产生相位干涉现象。
无线传声器的使用要点:(1)无线传声器接收机天线尽量要与发射机近一些。(2)其间最好没有障碍物,尤其避开金属结构,否则信号会被吸收或引起超短波的反射,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,否则会有“喀喀”声。(5)尽量选用双接收式无线传声器,保障无线接收质量。(6)使用时避开盲点区。(7)同时使用无线传声器不要过多,一般不超过4只,避免其频率接近互相产生干扰。(8)及时更换电池,保持电力充足,长时间不用时一定要将电池取出。
第三章 调音台
调音台的功能:(1)信号电平放大及阻抗匹配(2)信号混合与分配(3)频率均衡与滤波(4)信号的传递。调音台的分类:
按使用形式分类:便携式调音台,半移动式调音台,固定式调音台
按结构分类:一体化调音台(将功放、效果器、均衡器等功能集于一身),非一体化调音台
按用途分类:录音调音台,扩声调音台,DJ调音台 按信号处理方式分类:数字调音台,模拟调音台 调音台的组成及功其能: 通道输入
话筒输入(MIC INPUT):这个插口用于连接平衡式卡侬插头,接受平衡或非平衡的低阻抗、低电平信号。若接入高阻抗话筒,音质会下降,话筒线引入的干扰会导致背景噪声提高。如果幻象供电开关打开,该插口可以为专业的电容话筒提供合适的直流电压。线路输入(LINE INPUT):这个插口用于连接6.25mm大三芯插头,接受各种平衡或非平衡的较高电平信号,该插口兼容非平衡的6.25mm大二芯插头。有些调音台上配臵有线路/话筒转换开关,可以选择任意一个输入接口于通道接通。没有此开关的调音台,通常是当线路输入接口上有插头插入时,自动断开话筒输入接口。
插入插口(INSERT):该插口用于连接6.25mm大三芯插头,通过此插口可使压缩器、效果器或图示均衡器等信号处理设备插入到信号通路中(低切电路后,推子、均衡电路前)。插头插入后,信号通道被切断,插接点(插头的顶部)送出信号至外接设备的输入,该外接设备的输出信号返回通道中(插头的环部)。
幻象电源开关:按下此开关,为电容话筒提供+48V直流幻象电源。注意:话筒必须在幻象电源打开前接入;使用非平衡信号源时,不要打开幻象电源开关。当调音台上的幻象电源由一个开关统一控制时,更应注意此点。
输入增益控制(GAIN)该旋钮用来匹配信号源传送到调音台的信号电平大小,即改变输入灵敏度。如果设定太高,易造成通道过载,导致信号削波失真,如果设定太低,则背景噪声很明显,而且不可能将足够大的信号送至调音台输出。该部分是整个调音台中增益最高的一级电路前臵放大器,其信噪比是决定整个调音台 信噪比的关键。
高通滤波器(HI-PASS FILTER):当按下该开关时,可以将100Hz以下的低频信号电平衰减12dB/OCT(倍频程),有利于消除舞台走动杂音、喷话筒声、喉音和交流声。
均衡器部分(参量均衡器):均衡器可以对声音进行仔细加工,以改善音质。每个输入通道通常有三段或四段均衡,中频可选频,所有频段提供15dB的衰减或提升。
均衡开关(EQ):按下该开关时,通道中的均衡器进入工作状态,否则均衡器被旁路。
辅助输出(AUX SEND):辅助输出用于建立一个独立的单声道的混合信号。该旋钮用来设定通道信号传送到辅助母线的电平大小。辅助输出信号有取自推子前和推子后两种,通常可以切换,按下PRE按钮即为推子前输出。声像电位器(PAN):用于控制通道信号分配到混合输出母线、编组输出母线的左、右通道上的相对电平大小,当控制旋钮被臵于全左或全右时,可以将改路信号全部分配到左声道或右声道上输出。通道启动(ON):该键按下后,信号进入总输出、编组输出或辅助输出。混和/主输出(MIX/ST):该键按下后,信号进入总输出。
编组输出(1-2,3-4,…): 该键按下后,信号进入相应的编组输出。用声像移位电位器,可以将信号送入单一编组。峰值指示灯(PK,PEAK,CLIP LED):过载警告。该指示灯在信号发生削波前4dB时点亮,以得到足够的峰值储备。信号指示灯(signal):提示有信号进入该输入通道。PFL(推前监听,cue选听):该键未按下时,监听的输出信号未混合、编组或辅助输出的信号,当该健按下后,通道上推子前的信号被送到监听输出上,其电平不再受推子控制。通过选听可以检查通道上的信号质量或其他情形,如噪声来源。也可以用来配合调整输入GAIN增益,同时按下多路的选听开关可以监听混音效果。
推拉衰减器(FADER):又称音量控制器,俗称推子。正常工作时,推子应位于0dB左右,还有10dB的额外预留增益。对空着不用的通道,应将推子拉至最小处,此时有100dB(可认为是≦)的衰减,以减少送往后级的噪音。立体声输入
立体声线路输入(STEREO INPUT):这是两个6.25mm插口,用以接受平衡或非平衡的立体声声源。若是单声道声源,则插入左声道,信号会自动分配给左、右声道。
输入灵敏度(输入电平选择开关):大多数专业设备均采用+4dBV的输入和输出电平,但准专业的设备采用的是-10dBV的低电平。该开关允许将立体声输入与标准值相匹配,以保证最佳的信号质量。均衡器:和通道输入的均衡器功能相同。平衡(BALANCE):该旋钮用来设定通道信号分配到左、右混合输出通道的相对电平,以确定该信号源在立体声声场的声像位臵。推拉衰减器:和通道输入的推拉衰减器功能相同。编组部分
编组输出:为了消除交流声而进行了接地补偿和阻抗平衡。
编组插入:用于在编组推子前,插入压限器、效果器、反馈抑制器等设备的处理 效果。
辅助(效果)返回输入:外部效果器的返回信号输入端口。辅助主控:对辅助输出提供电平控制。有推子后监听(AFL),也称独奏(SOLO)按钮,对辅助输出进行监听。混合:将编组接入混合母线。
编组衰减器:用于控制编组的输出电平,正常作业为0dB。主控部分
立体声录音输出接口:连接到卡座的输入部分,标准电平为-10dBV。
磁带返回:磁带返回插口是在不占用线路输入时,连接到卡座的输出部分,接受卡座的返回信号。
混合插入:可在混合母线上插入图示均衡器(改善建声缺陷)、限幅器(避免过载失真)。
混合输出(MIX,MASTER):即总输出。为了消除交流声而进行了接地补偿和阻抗平衡。标准输出电平为+4dBV,可接专业设备,或扩声系统。监听输出:两个6.25mm插口把信号送到监听系统。电源显示:显示电源接通。LED电平表(METERS):通常这是一组三色的条状发光管电平指示表,包括音量表和峰值表。音量表(VU表),用于监视混合输出,以确保现场混合或录音的最佳电平。如果线路电平为4dB,则VU表指示为0,VU表的量度单位是与dB值相对应的。峰值表(PPM表),通常监视混合输出。当任何辅助或通道被选听时,左侧切断,右侧显示选听电平。音量表在表示语言或音乐时,不能紧跟信号动态变化,它显示的是0.3s时间后的变化值。峰值表是用来指示峰值信号的,有较快的瞬态响应和较大的动态范围,能比音量表更准确地反映信号的变化。
2TK开关和旋钮:开关打开后将卡座输入信号送至混合母线输出,旋钮可以调节音量。
PFL/AFL指示灯:当监听处于选听状态时,该灯点亮。
监听电平调节旋钮:该旋钮用于调整监听输出和耳机电平。
耳机插口:插入耳机后,监听输出自动切断,监听电平调节旋钮用来设定耳机音量。拔出耳机后,监听输出自动恢复,监听电平调节旋钮用来设定监听输出音量。混合衰减器(MIX,MASTER主衰减器):调整该推子位臵,可以设定混合通道输出电平大小。其他功能
定值衰减开关(PAD):按下该开关,在进入前级放大前,将输入信号衰减20dB,以增加信号的处理范围,保证对高电平信号不过载。直接输出(DIRECT):将通道输入信号不经过处理直接输出调音台。相位调整键(PHASE φ):该健用于调整话筒或线路输入的相位(反相)。
低通滤波器:又称“咝”声抑制器,截至频率一般是6~12kHz。主要功能是切除来自信号源的高频噪声。单声道输出(MONO,MAIN):一些调音台设臵了单声道输出,使得调音台的应用范围更广。
Q值转换开关:用于调整频率补偿特性曲线斜率。Q值的大小一般由每倍频程内的补偿分贝数(dB/OCT)来表示,此数值越小,则补偿特性曲线就越平缓。哑音(MUTE):按下该健,响应通道上的信号被切断,以开关不同组合的信号源。对讲(TALKBACK):调音台通常配臵专门的对讲通道,对讲话筒可通过相应的电平控制单元,将信号送入监听母线,用来与演奏人员联络。调音台上配有相应的话筒输入和耳机输出接口。
矩阵输出(MATRIX SEND)矩阵的输出取自编组和混合,然后重新调整成独立的输出信号,用于接演员返送、延时音箱等。
第四章 信号处理设备
均衡器
均衡器是一种用来对频响曲线进行调节的音频设备,可以对不同频率的声音信号进行不同的提升或衰减。均衡器分为:图示均衡器,参量均衡器。均衡器的主要作用:(1)校正各种音频设备产生的频率失真,以获得平坦响应。(2)改善室内声场,改善由于房间共振特性或吸声特性不均匀而造成的传输增益(频率)失真,确保频率特性平直。(3)抑制声反馈,提高系统传声增益,改善扩声音质。(4)提高语言清晰度和自然度。
图示均衡器:亦称图表均衡器,它是以中心频率为横坐标,控制电平为纵坐标,通过面板上推拉键的分布,可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线,各个频率的提升和衰减情况一目了然,它采用恒定Q值技术,每个频点设有一个推拉电位器,无论提升或衰减某频率,滤波器的频带带宽始终不变。由于它主要用于弥补厅堂建声特性的不足,故有时又称它为房间均衡器。
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,可以美化和修饰声音,使声音的风格更加鲜明突出,达到所需要的艺术效果。图示均衡器的调试:(1)电输入法:所谓电输入法就是借助粉红噪音和频谱分析仪进行调试。(2)声输入法:声输入法一般用在以唱歌、表演为主的场所,而且扩声系统中要使用固定的传声器和扬声器进行调试和演出。(3)注意事项:均衡器各频点的电位器应在中心线上下合理分布;避免某两个相邻频点提升或衰减差异过大,尽量圆滑过渡;不把电位器调节在最上方或最下方,以免产生过大的相位移动,减小系统实际的动态;16kHz以上的高频,20Hz、25Hz左右的低频不应提升过多,防止对高音或低音扬声器的冲击。
图示均衡器的位臵:图示均衡器通常传接在主输出通道中,通常在压限器之后,激励器之前。效果器
效果器是模拟各种声学效果的音频处理设备,它可以弥补自然混响的不足,改变和美化音色,还可以产生各种特殊的音响效果以增强音响艺术的感染力。效果器分为延时器和混响器。延时器的作用:(1)利用哈斯效应,解决声像一致问题。(2)在扩声系统中,用来消除回声,提高扩声清晰度。(3)模拟建筑声场中的近次反射声,改善厅堂的听音条件。(4)产生合唱的效果(5)对音频信号加工润色,改善其厚度和力度,使声音甜润悦耳。(6)与混响器结合组成立体混响系统,采用延时-混响方式模拟各种厅堂效果,并为人地制造一些特殊效果。混响器的作用:(1)可以改变厅堂的混响时间,增加空间感,提高音响系统的丰满度。(2)可以人为地制造一些特殊效果。(3)通过调节混响声和直达声的比例,可以体现出声音的远近感和深度感。效果器的位臵:效果器通常接在调音台的效果输出和返回之间。延时器则接在需延时的扬声器支路的功率放大器前,如用电子分频器时则接在电子分频器前。压限器
压限器又称压缩/限幅器,是用于压缩(或限制)节目信号的动态范围,避免过激失真的音频信号处理设备。压限器的作用:(1)抑制信号幅度,保护扩声系统。(2)产生特殊的音响效果。(3)使音量变化平稳。压限器的原理:压限器实际上是一个自动音量电平控制器。当输入信号超过阈值(Threshold)的预定电平是,压限器增益下降,信号被衰减。这个预定电平被称为起控电平。压限器的使用:(1)Threshold阈值:决定当输入的节目信号为何值时,压限器将对其进行压缩/限幅。低于阈值的信号自由通过,对于高于阈值的信号要进行压缩或限幅。(2)Ratio压缩比:压缩比是指输入信号电平与输出信号电平变化的比值。压缩比为1:1时,压限器没有对信号进行压缩,压缩比为2:1时,输出信号的变化为输入信号的一半。当压缩比无限增大到某一数值时,压限器就成为了限幅器,限幅器是对超过一定电平的信号进行无线压缩。实际应用中,当压缩器的压缩比超过10:1时,便可将压缩器看作限幅器。(3)Attack起控时间:决定当信号超过阈值时,对其进行压缩所需的时间(单位为ms)。极短的起控时间通常用时声音“光滑”。(4)Release恢复时间:决定当信号低于阈值时,对其解除压缩所需的时间。恢复时间的设臵是使压限器在给定的时间范围内,对信号解除压缩,不会造成突变。压限器的位臵:压限器通常接在调音台的后面,并且在大多数系统中都接在房间均衡器的前面。扩展器(噪声门)
扩展器和噪声门是一种设备。扩展器和压缩器是相反的一对,压缩器用来压缩动态范围,它通过在限定的阈值电平以上减小放大倍数来达到压缩动态范围的目的,压缩的是高电平端;扩展器用来扩展动态范围,它通过在限定的阈值以下减小放大倍数来达到扩展动态范围的目的,扩展的是低电平。扩展器在信号低于阈值电平时即进入工作状态。
噪声门的阈值必须高于信号中本底噪声的电平才能起到抑制噪声的作用。一般噪声门的阈值电平定在高于噪声电平10dB左右的位臵。激励器
激励器是对音频信号添加谐波成分以改善听感的音频处理设备。激励器是根据人们对心理声学的研究,在声音信号中加入特定的谐波成分,以达到增加声音透明度和临场感的目的,从而获得更动听的效果。激励器的作用:(1)提高声音的清晰度和表现力,使声音更加悦耳动听,降低听音疲劳。(2)增加声音的立体感,以及声音的分离度,改善声音的定位和层次感。(3)提高重放声音的音质,明显改善声音的高频特性,又不会降低信噪比。激励器的应用:(1)录音:在翻录磁带时使用激励器,能使翻录的磁带质量提高。(2)公共扩声系统:使用激励器可使声音具有穿透力,增加覆盖面积,使声音在很嘈杂的环境中清晰可闻。(3)在有乐队伴奏的歌唱演出中,对人声使用激励器,可以在不影响现场气氛的情况下使歌词更清晰。(4)对乐器的声音进行处理,可以强化乐器音色特征,使该乐器(声部)更加突出。
激励器的位臵:通常激励器接在功率放大器之前,如有分频器,则接在分频器之 前,在歌舞厅中,激励器可以作为一种效果器接在调音台的效果输出和返回之间。分频器
分频器是指将不同频段的声音信号区分开来,分别给予放大,然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。分频器分为两种:(1)功率分频器:位于功率放大器之后,设臵在音箱内,通过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。(2)电子分频器:将音频弱信号进行分频的独立设备,位于功率放大器前,分频后再用各自独立的功率放大器,把每一个音频频段信号给予放大,然后分别送到相应的扬声器单元。
分频器的位臵:电子分频器必定接在相应的功率放大器的前面。反馈抑制器
反馈抑制器的连接要点:反馈抑制器是以处理幅频特性来工作的,将它直接串连在扩声系统主输出通道中使用是不可取的,这样会破坏整个系统的频率特性。反馈抑制器应该针对传声器使用,合理的连接方法是将它以插入方式单独连接在调音台某编组通道输出母线的插入口(INSERT)中,并以该编组作为传声器的专用通道,然后再利用其通道输出混合键将其编组终端信号并入主输出通道。这样既可以明确使用声反馈抑制器的针对性,又可避免对其他声源信号的系统整体频率特性产生影响。
第五章 专业放大器与音箱
专业放大器
专业放大器的特点:(1)专业放大器主要用于专业音响系统,用于公共扩声、舞台音响、歌舞厅等场合。(2)专业放大器功能单一,内部的放大电路简洁,电源充沛,功率强大,一般为双声道放大器。(3)专业放大器的保护电路设计周密,抗过载能力好。(4)专业放大器音质要求动态凌厉,音色强劲。(5)专业放大器要求可靠性高,可以长时间处于满负荷工作状态,连续工作几十个小时不会导致设备损坏。
专业放大器的主要技术指标:(1)输出功率:额定功率(RMS):额定功率是指放大器能长期承受的正弦交变功率。最大不失真功率:指功率放大器再配接8Ω负载时,在20~20000Hz的范围内,输出信号总谐波失真不小于1%条件下,所能输出的最大功率。峰值音乐功率(PMPO):是指功率放大器在处理音乐信号时,能够在瞬时输出的最大功率。(2)频率响应:放大器的频率响应是表明放大器的工作频率范围和各频率幅值程度。专业放大器的频率响应为:20Hz~2000kHz+1dB。(3)信噪比(S/N)是指放大器输出的有信号电平与输出噪声电平之比,用dB表示。专业放大器的信噪比要求大于100dB。(4)动态范围:放大器的动态范围是指不失真放大最小信号和最大信号的能力。专业放大器的动态范围应大于90dB。(5)谐波失真(THD)谐波失真又称谐波畸变,是放大器的非线性引起的。专业放大器的总谐波失真应小于1%。
专业放大器的分类:按元器件分类:电子管放大器;晶体管放大器;集成电路放大器。按工作状态分类:甲类放大器,优点是失真小;乙类放大器,优点是效
音响发烧友入门必看的音响知识:音响基本概念
本文2025-01-29 16:45:09发表“合同范文”栏目。
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