第音響系統(tǒng)課件

1、第2章 音響系統(tǒng)本章要點音響系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)音響系統(tǒng)的分類家用音響系統(tǒng)和專業(yè)音響系統(tǒng)的組成第2章 音響系統(tǒng)本章要點2.1 音響的概念2.1.1 音響 音響(Sound)是一個通俗的名詞。音響技術(shù)是研究聲音信號的轉(zhuǎn)換、傳送、記錄和重放的專門技術(shù)。在物理學(xué)中，音響可以理解為人耳所能夠聽到的頻率范圍在20H20kH的聲音。但在音響技術(shù)中，音響的含義是指通過放音系統(tǒng)重現(xiàn)出的聲音。 2.1 音響的概念2.1.1 音響2.1.2 音響系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 音響系統(tǒng)整體技術(shù)性能指標(biāo)的優(yōu)劣，取決于每一個單元自身性能的好壞，如果系統(tǒng)中的每一個單元的技術(shù)指標(biāo)都較高，那么系統(tǒng)整體的技術(shù)指標(biāo)則很好。為了使音響產(chǎn)品達到

2、高保真的要求，我國和國際電工委員會都規(guī)定了詳盡的技術(shù)指標(biāo)及測試方法。音響產(chǎn)品的電聲技術(shù)指標(biāo)主要有:頻率響應(yīng)信噪比動態(tài)范圍失真度瞬態(tài)響應(yīng)立體聲分離度立體聲平衡度抖晃與抖晃率輸出功率等。 2.1.2 音響系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 音響系統(tǒng)整體技術(shù)性1.頻率響應(yīng) 頻率響應(yīng)又稱為頻率特性或有效頻率范圍。它是放音設(shè)備能夠重放音頻信號的頻率范圍及在此范圍內(nèi)允許的振幅偏離量。音響設(shè)備的頻率范圍越寬，振幅偏離量越小，頻率特性就越好。頻率特性常用分貝(dB)來表示。 1.頻率響應(yīng) 頻率響應(yīng)又稱為頻率特性或有效頻率范圍。2.信號噪聲比 信號噪聲比簡稱信噪比。它是聲音信號經(jīng)放音設(shè)備后，在放大器輸出端的信號(S)功率(或電

3、壓)與噪聲(N)功率(或電壓)之比，用公式表示為：信噪比(SN)10lg (PS/PN)20lg(VS/VN) (dB) 式中，PS、VS分別為放大器輸出端的信號功率和電壓，PN、VN分別為放大器輸出端的噪聲功率和電壓。從上式可以看出，信噪比越大，放大器的性能越好。一般音響系統(tǒng)的信噪比應(yīng)在85dB以上。2.信號噪聲比 信號噪聲比簡稱信噪比。它是聲音信號經(jīng)放 3.靈敏度 靈敏度是指調(diào)諧器接收微弱信號的能力。它表示在規(guī)定的音頻輸出信噪比下，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)輸出功率所需要的最小輸入信號場強；其值越小，靈敏度越高。它是調(diào)諧器性能的重要指標(biāo)之一。 3.靈敏度 靈敏度是指調(diào)諧器接收微弱信號的能力。它表示 4.失真

4、 失真是指音響系統(tǒng)對音源信號進行重放后，使原音源信號的某些部分（波形、頻率等等）發(fā)生了變化。音響系統(tǒng)的失真主要有以下幾種： 4.失真 失真是指音響系統(tǒng)對音源信號進行重放后，使原(1)諧波失真。諧波失真又稱為諧波畸變。它是指放音設(shè)備重放后的聲音比原輸入信號多出來的諧波成分，由負反饋網(wǎng)絡(luò)或放音設(shè)備的非線性引起。諧波失真多用各諧波成分之和的有效值與原信號的有效值的百分比來表示，因而又稱為總諧波失真。高保真音響系統(tǒng)的諧波失真應(yīng)小于1%。(1)諧波失真。諧波失真又稱為諧波畸變。它是指放音設(shè)備重放后(2)互調(diào)失真。互調(diào)失真也是一種非線性失真，它是兩個以上的頻率分量按一定比例混合，各個頻率信號之間互相調(diào)制，

5、通過放音設(shè)備后產(chǎn)生新增加的非線性信號，該信號包括各個信號之間的和及差的信號。 (2)互調(diào)失真。互調(diào)失真也是一種非線性失真，它是兩個以上的頻(3)瞬態(tài)失真。瞬態(tài)失真又稱瞬態(tài)響應(yīng)，它的產(chǎn)生主要是當(dāng)較大的瞬態(tài)信號突然加到放大器時由于放大器的反映較慢，從而使信號產(chǎn)生失真。一般以輸入方波信號通過放音設(shè)備后，觀察放大器輸出信號的包絡(luò)波形是否與輸入的方波波形相似來表達放大器對瞬態(tài)信號的跟隨能力。(3)瞬態(tài)失真。瞬態(tài)失真又稱瞬態(tài)響應(yīng)，它的產(chǎn)生主要是當(dāng)較大的5.立體聲分離度 立體聲分離度表示立體聲音響系統(tǒng)中左、右兩個聲道之間的隔離度，它實際上反映了左、右兩個聲道相互串?dāng)_的程度。如果兩個聲道之間串?dāng)_較大，那么重放

6、聲音的立體感將減弱。5.立體聲分離度6.立體聲平衡度 立體聲平衡度表示立體聲放音系統(tǒng)中左、右聲道增益的差別，如果不平衡度過大，重放的立體聲的聲像定位將產(chǎn)生偏移。通常以左、右聲道增益的最大差值來表示。一般高品質(zhì)音響系統(tǒng)的立體聲平衡度應(yīng)小于1dB。6.立體聲平衡度7.抖晃與抖晃率 抖晃是指由于磁帶或唱盤線速度的瞬時波動，使放音信號產(chǎn)生寄生調(diào)頻，造成音調(diào)發(fā)生瞬時變化。由抖晃引起寄生調(diào)頻的頻偏對記錄信號頻率的百分比稱為抖晃率。 抖晃頻率一般在200Hz以下。頻率較高的稱為“抖”，頻率較低的稱為“晃”。人耳對頻率的變化很敏感，對頻率較低的抖晃感覺為音調(diào)的變化。 7.抖晃與抖晃率 抖晃是指由于磁帶或唱盤線

7、速度的瞬時 8.輸出功率輸出功率有最大輸出功率、不失真輸出功率和額定輸出功率三種: (1)最大輸出功率。最大輸出功率是指不考慮失真時，放大器能夠輸出的最大功率。該項參數(shù)的實用價值不大。 (2)不失真輸出功率。不失真輸出功率是指非線性失真不大于10的情況下實際能夠輸出的功率。 (3)額定輸出功率。額定輸出功率又叫標(biāo)稱功率；它是應(yīng)該達到的最低限度的不失真輸出功率。 8.輸出功率輸出功率有最大輸出功率、不失真輸出功率和額定9.計權(quán) “計權(quán)”是表示音響性能指標(biāo)的一個常用術(shù)語。因為人耳對聲音的反應(yīng)受多種因素的影響，測量時若加入聽覺校正網(wǎng)絡(luò)，則稱為計權(quán)。常用的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)有抖晃加權(quán)網(wǎng)絡(luò)、315Hz計權(quán)網(wǎng)絡(luò)(Y

8、網(wǎng)絡(luò))和A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。9.計權(quán)2.1.3 音響系統(tǒng)的作用 1如實地重現(xiàn)原始聲音 2如實地重現(xiàn)原始聲場 3能夠?qū)σ纛l信號進行加工修飾2.1.3 音響系統(tǒng)的作用2.1.4 音頻技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 自1877年愛迪生發(fā)明留聲機以來，聲音的記錄和重現(xiàn)技術(shù)已有100多年。音頻技術(shù)在一個多世紀的發(fā)展過程中產(chǎn)生了多種的記錄、存儲和傳輸方式。由早期唱片到20世紀中葉的密紋唱片(LP)，使音質(zhì)和存儲量都提高了一個檔次。目前進入了高速發(fā)展時期，特別是數(shù)字技術(shù)的音響設(shè)備的產(chǎn)生更讓人們進入了一個嶄新的時代。融入了數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)之中，給音響設(shè)備增添了新的活力。2.1.4 音頻技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 自1877年愛迪

9、生發(fā)2.2 音響系統(tǒng)的分類音響系統(tǒng)有多種分類方法，例如，按其主要任務(wù)或最終目的不同，可以劃分為擴音系統(tǒng)和錄音系統(tǒng)兩大類。如果按照音響系統(tǒng)的使用場合劃分，習(xí)慣上把適合于家庭使用的稱為家用音響系統(tǒng)，簡稱家用音響。而把公共場合使用的音響系統(tǒng)稱為專業(yè)音響系統(tǒng)。 2.2 音響系統(tǒng)的分類音響系統(tǒng)有多種分類方法，例如，按其主2.2.1 家用音響系統(tǒng)1. 組合音響與音響組合 所謂組合音響就是通常所稱的套裝機。主要由音源設(shè)備、音頻放大器、揚聲器（音箱）三個部分組成，如圖2-1所示；其音響系統(tǒng)中的各種器材已由生產(chǎn)廠家選配組合成套，不可以隨便拆開。 2.2.1 家用音響系統(tǒng)1. 組合音響與音響組合圖2-1組合音響的

10、組成圖2-1組合音響的組成2.高保真音響系統(tǒng) “高保真”的英文原詞是High-Fideity，簡稱HiFi。高保真系統(tǒng)又稱純音樂系統(tǒng)，用于音樂欣賞，對該系統(tǒng)的要求是能夠原汁原味地重現(xiàn)聲音。從聲場角度上講，純音樂系統(tǒng)講究聲場的寬度、厚度感，要求聲像的結(jié)像力強、解析力高、定位準(zhǔn)確，聲音層次分明，音樂味濃。從技術(shù)角度上講，對純音樂系統(tǒng)中器材的技術(shù)要求很高，如輸出功率、頻率響應(yīng)、信噪比、動態(tài)范圍、總諧波失真度等都要求有很高的技術(shù)指標(biāo)。2.高保真音響系統(tǒng)第音響系統(tǒng)課件3.家庭影院系統(tǒng) 近年來，DVD機、環(huán)繞立體聲解碼器、AV功放以及家庭影院系統(tǒng)這些高檔影音產(chǎn)品在我國的產(chǎn)量迅速上升，正在受到越來越多的AV

11、愛好者的歡迎。AV是“Audio”(音頻)和“Video”(視頻)的縮寫。隨著數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的進步，AV系列的產(chǎn)品正與計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合而步入信息家電的行列。 家庭影院就是多種音頻、視頻設(shè)備的組合系統(tǒng)，其中音頻處理電路和音響產(chǎn)品是其中的主要部分。典型家庭影院的組合設(shè)備如圖2-3所示。3.家庭影院系統(tǒng) 近年來，DVD機、環(huán)繞立體聲解碼器家庭影院系統(tǒng)家庭影院系統(tǒng)2.2.2 專業(yè)音響系統(tǒng) 專業(yè)音響系統(tǒng)泛指除家用音響之外的各類公共場所使用的音響系統(tǒng)。使用專業(yè)音響的地方很多，在不同的使用場所，設(shè)備的配置以及具體的功能和作用也不盡相同；但也不能將不同場所使用的專業(yè)設(shè)備，完全隔離開來看待。下面就

12、在功能上對常見的一些音響系統(tǒng)進行大概的分類和介紹。2.2.2 專業(yè)音響系統(tǒng)1.公共廣播系統(tǒng)公共廣播系統(tǒng)是為公共場所提供背景音樂、語音廣播及消防報警的專業(yè)音響設(shè)備。廣泛應(yīng)用于車站、機場、旅游景區(qū)、休閑區(qū)、廣場、學(xué)校、工廠、公園、商場、賓館、住宅小區(qū)等。供背景音樂廣播、尋呼廣播以及強行插入的災(zāi)害性廣播使用。原則上應(yīng)視環(huán)境選用不同品種規(guī)格的廣播揚聲器。揚聲器數(shù)量及布局與音量大小有關(guān)，在所需區(qū)域內(nèi)應(yīng)能夠清楚地聽到廣播系統(tǒng)播出的聲音。 公共廣播系統(tǒng)基本可分為四個部分：節(jié)目源設(shè)備、信號的放大和處理設(shè)備、傳輸線路和揚聲器系統(tǒng)。如圖2-4所示。1.公共廣播系統(tǒng)公共廣播系統(tǒng)是為公共場所提供背景音樂、語音第音響系

13、統(tǒng)課件（1）節(jié)目源設(shè)備。節(jié)目源通常為無線電廣播，激光唱機和錄音座等設(shè)備提供，此外還有傳聲器、電子樂器等。 （1）節(jié)目源設(shè)備。節(jié)目源通常為無線電廣播，激光唱機和錄音座等（2）信號放大和處理設(shè)備。包括調(diào)音臺、前置放大器、功率放大器和各種控制器及音響加工設(shè)備等。這部分設(shè)備的首要任務(wù)是信號放大，其次是信號的選擇。調(diào)音臺和前置放大器的基本功能是完成信號的選擇和前置放大，此外還坦負對音量和音響效果進行各種調(diào)整和控制的功能。有時為了更好地進行頻率均衡和音色美化，還另外單獨插入圖示均衡器。這部分是整個廣播音響系統(tǒng)的“控制中心”。功率放大器則將前置放大器或調(diào)音臺送來的信號進行功率放大，再通過傳輸線去推動揚聲器放

14、聲。（2）信號放大和處理設(shè)備。包括調(diào)音臺、前置放大器、功率放大器（3）傳輸線路。傳輸線路雖然簡單，但隨著系統(tǒng)和傳輸方式的不同而有不同的要求。對禮堂、劇場等，由于功率放大器與揚聲器的距離不遠，一般采用低阻大電流的直接饋送方式，傳輸線要求用專用喇叭線；而對公共廣播系統(tǒng)，由于服務(wù)區(qū)域廣，距離長，為了減少傳輸線路引起的損耗，往往采用高壓傳輸方式，由于傳輸電流小，故對傳輸線要求不高。（3）傳輸線路。傳輸線路雖然簡單，但隨著系統(tǒng)和傳輸方式的不同（4）揚聲器系統(tǒng)。揚聲器系統(tǒng)要求整個系統(tǒng)要匹配，同時其位置的選擇也要切合實際。禮堂、劇場、歌舞廳音色、音質(zhì)要求高，揚聲器一般用大功率音箱；而公共廣播系統(tǒng)，由于它對音

15、色要求不是那么高，一般采用3W6W壁掛音箱即可。 （4）揚聲器系統(tǒng)。揚聲器系統(tǒng)要求整個系統(tǒng)要匹配，同時其位置的（5）揚聲系統(tǒng)與功放的配接。揚聲系統(tǒng)（音箱或揚聲器）與功放的配接是為保證節(jié)目源信號經(jīng)前置放大、激勵放大及功率放大之后，最大限度地將聲音信號由揚聲系統(tǒng)發(fā)送出去，同時又要保證兩者能夠安全工作。常見的配接方式主要有定電阻式配接和定電壓式配接。（5）揚聲系統(tǒng)與功放的配接。揚聲系統(tǒng)（音箱或揚聲器）與功放的2.專業(yè)演出系統(tǒng)專業(yè)演出系統(tǒng)用于各種演出場合，需要多路話筒和多種信號源輸入，一般都以調(diào)音臺為中心組成，這是專業(yè)音響與家用音響的一個重要區(qū)別。同時為了取得更良好的放音效果和達到各種特殊要求，往往還

16、配置了均衡器、壓縮器、擴展器、激勵器等多種處理設(shè)備，使整個組合比家用音響要復(fù)雜得多。2.專業(yè)演出系統(tǒng)專業(yè)演出系統(tǒng)用于各種演出場合，需要多路話筒 如圖2-7所示是一個比較典型的專業(yè)演出音響系統(tǒng)。它可以為各種小型演出、舞會和卡拉OK等活動提供高保真的擴聲功能。 如圖2-7所示是一個比較典型的專業(yè)演出音響系統(tǒng)。它可以為各第音響系統(tǒng)課件3.會議擴音系統(tǒng) 會議擴音系統(tǒng)是隨著社會交流活動的不斷增多，而逐漸形成的一個專業(yè)系統(tǒng)，它有別于其它音響系統(tǒng)的特點就是對語言的表現(xiàn)力要好，結(jié)構(gòu)要簡潔美觀，連接簡單、操作方便。它不僅能夠很方便地進行操作，而且它所使用的專業(yè)會議話筒的功能要特別適合會議要求，音質(zhì)與指向性要好。組成單元上，不僅有話筒擴音功能，而且能夠進行會議人數(shù)記錄，發(fā)言控制，多語言同聲傳譯，另外，許多會議系統(tǒng)還特別要求視頻部分的播放設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備，能滿足不同演示和不同輸入信號的要求。 3.會議擴音系統(tǒng)4.娛樂用音響系統(tǒng)娛樂用音響系統(tǒng)的主要設(shè)備及性能要求也比較高，特別是包括耐用性，操作方便性等方面，要求要更好，設(shè)備的功能要多。但通常來看，整個系統(tǒng)的絕大多數(shù)性能，都要低于演出系統(tǒng)的指標(biāo)，對于