音响系统基础知识教学资料.ppt
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1、音响系统基础知识音响系统基础知识主要内容主要内容n n音响技术基础知识n n音响设备概述及原理n n音响设备的配接n n调音的概念和技巧第一章第一章 音响技术基础知识音响技术基础知识n n声音的属性n n声音的参数与计量n n听觉的主观特征n n人耳的效应声音的属性声音的属性n n什么是声音?什么是声音?客观物体振动,通过介质传播作用于人耳产生客观物体振动,通过介质传播作用于人耳产生的主观感觉。的主观感觉。n n声源、声场、听觉声源、声场、听觉n n声音分类声音分类 音调高低:高音、中音、低音音调高低:高音、中音、低音 音源不同:语音、自然音、机械音、乐器音音源不同:语音、自然音、机械音、乐器
2、音声音的属性声音的属性n n声音的传播声音的传播 声波在传播过程中,遇到障碍物,传播方向及声波在传播过程中,遇到障碍物,传播方向及声音能量都会发生变化。声音能量都会发生变化。n n反射、折射、衍射反射、折射、衍射n n材料的吸收材料的吸收声音的属性声音的属性n n室内的声音室内的声音 直达声直达声方向感、亲切感方向感、亲切感 反射声反射声空间感、力度感空间感、力度感 混响声混响声丰满感、浑厚感丰满感、浑厚感室内的声音室内的声音声音的属性声音的属性n n混响时间混响时间 当一个连续发声的声源,在达到稳态声场后声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源突
3、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(度衰减到原来的百万分之一(60dB60dB)所经历的时)所经历的时间,称为混响时间。间,称为混响时间。T T6060 (V V体积,体积,A A总吸声量)总吸声量)(A AS S)声音的属性声音的属性n n不同场所在频率不同场所在频率1000Hz1000Hz时的混响时间:时的混响时间:会议厅会议厅1 1秒以下(秒)秒以下(秒)音乐厅音乐厅3 3秒秒 一般家庭秒一般家庭秒声音的属性声音的属性n n声音的三要素声音的三要素 响度响度:声音的大小。:声音的大小。音调音调:人耳对声音高低的感觉。:人耳对声音高低的感觉。音色音色:人们区别具
4、有同样响度和音调的两个声: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。音的主观感觉,也称音品。声音的参数与计量声音的参数与计量n n声音的基本参数 声速 频率 波长n n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音的参数与计量n n声速声音在媒质中每秒钟传播的距离。用声速声音在媒质中每秒钟传播的距离。用c c表表示,单位示,单位m/sm/s(米(米/秒)秒)常温常压下:常温常压下:声音在空气中声音在空气中 340 m/s 340 m/s 声音在水中声音在水中 1500 m/s 1500 m/s(大约空气的(大约空气的5 5倍)倍)声音在钢铁中声音在钢铁中
5、 4000 m/s 4000 m/s(大约空气的(大约空气的1010倍)倍)声音的参数与计量声音的参数与计量n n频率声源或声波每一秒内的振动次数。频率声源或声波每一秒内的振动次数。用用f f表示,单位为表示,单位为HzHz(赫兹)(赫兹)1kHz 1kHz1000Hz1000Hzn n周期周期性振动完成一次所需的时间。周期周期性振动完成一次所需的时间。用用T T表示,单位为表示,单位为s s(秒)(秒)n n周期和频率互为倒数关系,周期和频率互为倒数关系,f f1/T1/T声音的参数与计量声音的参数与计量n n波长声波在一个周期波长声波在一个周期T T内传播的距离称为波长。内传播的距离称为波
6、长。用用表示,单位为表示,单位为m m(米)(米)c/fc/fn n例:例:1000Hz1000Hz,声音在空气中的波长,声音在空气中的波长 声音的参数与计量声音的参数与计量n n频率与倍频程频率与倍频程 可听声的频率范围可听声的频率范围20Hz20Hz20kHz20kHz(声频或音频)(声频或音频)频率小于频率小于20Hz20Hz称为称为次声次声,大于,大于20kHz20kHz称为称为超声超声。n n倍频程两个声音的频率或音调之比的对数。倍频程两个声音的频率或音调之比的对数。n nloglog2 2f f2 2/f/f1 1 f f1 1:基准频率:基准频率 f f2 2:要求其倍频程数的信
7、号频率:要求其倍频程数的信号频率 n n:倍频程数:倍频程数声音的参数与计量声音的参数与计量n n声压与声压级声压与声压级 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,以个变化的分量称为声压,以P P表示,单位为表示,单位为PaPa。将最弱的声音将最弱的声音210210-5-5PaPa到最强的声音到最强的声音20Pa20Pa,按照,按照对数方式分成等级,以此相对值作为衡量声音大对数方式分成等级,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
8、分贝小的常用单位,这就是声压级,其单位为分贝(dBdB)。)。Lp20lgp/p0 0 (dBdB)(其中,(其中,p p0 0 210 210-5-5PaPa,为基准声压),为基准声压)声音的参数与计量声音的参数与计量n n可听声的范围在20Hz20KHz之间 低声耳语 2105 5 Pa(0dB)微风吹树叶 2104 4 Pa(20dB)讲课 2102 2 Pa(60dB)交响乐 2101 1 Pa(80dB)雷声 2101 1 Pa(120dB)飞机起飞 2102 2 Pa(140dB)声音的参数与计量声音的参数与计量n n声强与声强级声强与声强级 声强单位面积上通过多少瓦的声能。声强单
9、位面积上通过多少瓦的声能。单位是单位是W/mW/m2 2(瓦(瓦/平方米)平方米)声强级声强级 L LI I10lgI/I10lgI/I0 0 (dBdB)(I I0 01010-12-12W/mW/m2 2,基准声强),基准声强)n n声功率与声功率级声功率与声功率级 声功率声源在单位时间内向外辐射出的总声能。声功率声源在单位时间内向外辐射出的总声能。单位单位WW(瓦)(瓦)声功率级声功率级 L LP P10lgP/P10lgP/P0 0 (dBdB)(P P0 01010-12-12WW,基准声功率),基准声功率)声音的参数与计量声音的参数与计量声音的参数与计量声音的参数与计量n n例1:
10、电压放大100倍(即电压比100:1),改为分贝表示,就等于 20lg100=202=40dB。n n例2:功率放大1000倍时,改用分贝表示,就等于10lg1000=103=30dB。n n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听觉的主观特征听觉的主观特征n n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;n n1000Hz时,人耳感到疼痛的声压(约20Pa),称为痛阈,此时声压级为120dB。人耳的效应人耳的效应n n双耳效应依靠双耳效应对声音进行定位,
11、即对声音产生空间印象的感觉。n n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。n n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。n n哈斯效应人们不能分辨出某些延迟声的现象。立体声立体声n n双声道立体声n n3D立体声n n环绕立体声第二章第二章 音响设备概述及原理音响设备概述及原理n n传声器n n调音台n n功率放大器n n扬声器n n音源设备n n周边设备音响系统的概念和分类音响系统的概念和分类n n音响系统 扩声系统 录音系统n n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和专业音响系统n n家用音响系统家用音响系统 节目源、放大器和
12、音箱节目源、放大器和音箱n n专业音响系统专业音响系统 声源、调音台、信号处理设备、功放和音箱声源、调音台、信号处理设备、功放和音箱n n不同点不同点 设备的功率不同设备的功率不同 用途及组成不同用途及组成不同 适用的场合不同适用的场合不同传声器(传声器(Microphone)n n原理:以声波形式表现的声信号被传声器接收后,使换能原理: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。机构产生机械振动,由换能机构输出电信号。n n分类分类 按按换能方式换能方式:动圈式、电容式、压电式:动圈式、电容式、压电式 按按指向性指向性:全向、单向、双向:全向、单向、双
13、向 按外形结构:手持、领夹、平面按外形结构:手持、领夹、平面 按声作用方式:压强式、压差式、组合式按声作用方式:压强式、压差式、组合式 按输出阻抗:高阻、低阻按输出阻抗:高阻、低阻 其他:近讲传声器、无线传声器、半导体式传声器其他:近讲传声器、无线传声器、半导体式传声器传声器(传声器(Microphone)传声器(传声器(Microphone)n n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(传声器(Microphone)n n使用中要使用中要注意注意:使用专用的连接线传送传声器信号。使用专用的连接线传送传声器信号。注意防震、防风、防潮。注意防震、防风、防潮。传声器的
14、定相。传声器的定相。注意近讲效应。注意近讲效应。传声器的摆放和使用要正确。传声器的摆放和使用要正确。调音台(调音台(Console)n n将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音效加工,是整个音响系统的饰和音效加工,是整个音响系统的控制中心控制中心。n n基本要求基本要求 第一,有很高的电声指标;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。第三,与周边设备的联网和控制能力强。调音台(调音台(Console)n n调音台的种类调音台的种类 按输入通道分:大
15、型(按输入通道分:大型(2424路以上)、中型(路以上)、中型(12122424路)、路)、小型(小型(1212路以下)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)、固定式按使用场所分:流动式(便携式)、固定式调音台(调音台(Console)n n调音台的技术指标 频响 增益 噪声 失真 线性调音台(调音台(Console)n n调音台的基本组成:输入部分、
16、输出部分、母线调音台的基本组成:输入部分、输出部分、母线调音台(调音台(Console)n n调音台的输入部分调音台的输入部分 输入放大器(输入放大器(HAHA):增益():增益(GAINGAIN)或输入灵敏度()或输入灵敏度(SENDSEND)均衡器(均衡器(EQEQ):高频():高频(HIGHHIGH)、中频()、中频(MIDMID)、低频()、低频(LOWLOW)音量控制(音量控制(FADERFADER,推子),推子)声像电位器(声像电位器(PANPAN)辅助输出(辅助输出(AUXAUX)相位倒相开关相位倒相开关 定值衰减(定值衰减(PADPAD)哑音开关(哑音开关(MUTEMUTE)监
17、听(监听(PFLPFL)及指示灯()及指示灯(PKPK)调音台(调音台(Console)n n调音台的输入插口 话筒输入(MIC)线路输入(LINE)插入(INS)n n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(调音台(Console)n n调音台的输出部分 编组输出、立体声输出和辅助输出n n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(调音台(Console)n n输出部分的输出部分的规律规律n n第一,调音台有几根母线,肯定有相对应的输出插座。第一,调音台有几根母线,肯定有相对应的输
18、出插座。n n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。应的调节键,可能是推拉键,也可能是旋钮。n n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(旁边的监听按键为推子前监听(PFLPFL),旋钮旁的监听按键为),旋钮旁的监听按键为经过旋钮的监听(经过旋钮的监听(AFLAFL)。)。n n第四,从辅助返回(第四,从辅助返回(AUXRETAUXRET)或效果返回()或效果返回(EffectRTNEffe
19、ctRTN)的)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的声像调节钮PANPAN。n n第五,凡左右输出或编辑输出的插座前,一般都有相应的第五,凡左右输出或编辑输出的插座前,一般都有相应的INSINS(插入插口),其目的是可以单独对输出信号在输出前进(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,但辅助输出不装行特殊加工处理,但辅助输出不装INSINS插口。插口。n n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。
20、有其音量大小调节钮。调音台(调音台(Console)n n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。功率放大器功率放大器n n作用:将来自信号源(专业音响系统则是来自调作用: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台)的微弱电信号进行放大推动扬声器发出声音。音。n n分类分类 按电路所用器材分:晶体管、电子管、集成电路按电路所用器材分:晶体管、电子管、集成电路 按功能分:前级、后级、合并式按功能分:前级、后级、合并式 按工作状
21、态分:甲类、乙类、甲乙类按工作状态分:甲类、乙类、甲乙类功率放大器功率放大器n n主要指标 输出功率 频率特性 失真 信噪比 动态范围扬声器扬声器n n俗称喇叭,它是将信号电流转换为声音的一种器件。n n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扬声器n n按换能原理分:按换能原理分:电动式(动圈)电动式(动圈)静电式(电容)静电式(电容)电磁式(舌簧)电磁式(舌簧)压电式(晶体)压电式(晶体)n n按频率范围分:按频率范围分:低频低频 中频中频 高频高频扬声器扬声器扬声器扬声器n n主要指标 额定功率 额定阻抗 频率响应 失真 指向特性
22、扬声器箱扬声器箱功放与扬声器的使用功放与扬声器的使用n n专业功率放大器专业功率放大器 电源开关、音量控制衰减器电源开关、音量控制衰减器n n功放与音箱的功放与音箱的匹配匹配 音箱的功率等于功放的额定功率音箱的功率等于功放的额定功率 等功率匹配等功率匹配 音箱的功率大于功放的额定功率音箱的功率大于功放的额定功率 小马拉大车小马拉大车 功放的功率大于音箱的功率功放的功率大于音箱的功率 专业音响系统要求专业音响系统要求 功放与扬声器的使用功放与扬声器的使用n n扬声器要与放大器电路、扬声器箱有良好的配合。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一般功放的输出功率
23、是扬声器功率的2 2倍为好。倍为好。n n不同场合使用选择不同的扬声器。例如室外使用选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。择号筒式扬声器,室内使用选择纸盆式扬声器。n n不能盲目地强调响度而把音量放得很大,以免损坏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。扬声器的高音单元。n n布置扬声器时要做到声场均匀且有足够的声压级。布置扬声器时要做到声场均匀且有足够的声压级。n n扬声器与传声器在同一个房间使用时,应将传声器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。放在扬声器的后面以避免声回授。音源设备
24、音源设备n n录音机(卡座)n nDVDn nMD等录音机录音机n n分类分类 按用途分:专业用和一般用按用途分:专业用和一般用 按构造分:开盘式、卡式和盒式按构造分:开盘式、卡式和盒式 按声道分:单声道和双声道按声道分:单声道和双声道n n基本结构基本结构 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;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)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传动机械和控制电路等 DVD(Digital Video Disc)n
25、n基本结构基本结构 DVD DVD读盘机构读盘机构 、DVD-DSP DVD-DSP、数字声音、数字声音/图像解码器、图像解码器、微控制器微控制器n n主要特点主要特点 DVD DVD采用采用MPEG-2MPEG-2压缩编码标准,使图像清晰度更高压缩编码标准,使图像清晰度更高(500500线以上)。线以上)。DVD DVD碟片的凹槽密度高。碟片的凹槽密度高。DVD DVD的记录多层化,使容量倍增。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。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。改善信号处理和数据压缩。MD(Mini Disc)n n便携避震性能极佳(一般MD
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