音響教學(xué)課件1.ppt

1、專 業(yè) 音 響 工 程,浙江亞衛(wèi)通專用 2009.07,音響系統(tǒng)工程的概述基礎(chǔ)知識 音響系統(tǒng)常用的設(shè)備及在系統(tǒng)中的功能 音響系統(tǒng)工程的設(shè)計 音響系統(tǒng)工程的施工、安裝與調(diào)試 音響系統(tǒng)的客觀測量與主觀評價 音響系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢,學(xué) 習(xí) 提 綱,學(xué) 習(xí) 目 的,通過本次學(xué)習(xí)使大家對專業(yè)音響系統(tǒng)的概念有個初步的認(rèn)識和了解，為以后的工作打下一下良好的基礎(chǔ)。,一 音響系統(tǒng)工程的概述基礎(chǔ)知識,1、什么是音響以及音響的分類： 音響是一種經(jīng)過進(jìn)行必要修飾處理的，能滿足特定環(huán)境要求而又達(dá)到一定電聲指標(biāo)的聲響。（好的聲場、合理的音頻設(shè)備配置及音響師的感覺與經(jīng)驗） 按其使用的場合大致可以分為民用類和專業(yè)類。 2、音

2、響系統(tǒng)工程由那些相關(guān)學(xué)科構(gòu)成： 音響系統(tǒng)工程是建筑聲學(xué)、電聲學(xué)和音樂藝術(shù)相結(jié)合的一門復(fù)合型學(xué)科。同時還與生理、心理、音樂、藝術(shù)、語言、電子、機(jī)械、自動控制、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等學(xué)科有著密切的關(guān)系。,3、音響系統(tǒng)工程的面向： a 廳堂音響系統(tǒng)：影劇院、演播廳、多功能廳、報告廳、數(shù)字會議中心以及娛樂場所等所需要高質(zhì)量擴(kuò)聲的場所。 b 錄音系統(tǒng)：錄音棚、電臺電視臺的節(jié)目制作間、電影后期制作室等所需要對聲音進(jìn)行記錄、編輯的場所。 c 體育場館播放音系統(tǒng)：體育場、體育館、游泳館等所需要對賽事進(jìn)行適時播音、廣播的場所。 d 公共廣播系統(tǒng)：廣場、商場、車站、碼頭、機(jī)場、公園、大廈、學(xué)校等公共場所需要對公眾進(jìn)行語言擴(kuò)

3、聲、背景音樂播放及消防緊急廣播的系統(tǒng)。 e 大型擴(kuò)聲音響系統(tǒng)：大型廣場文藝晚會、演唱會、廣場音樂會、開閉幕式晚會、大型慶典活動等需要大功率擴(kuò)聲的場合。,4、音響系統(tǒng)工程的基本構(gòu)成： 聲源 空氣 話筒 調(diào)音臺 周邊處理設(shè)備 功率放大器 揚聲器 空氣 人耳 5、音響系統(tǒng)工程的基本聲學(xué)知識： a 聲音的產(chǎn)生、傳播 b 頻率、聲速及波長三者之間的關(guān)系 c 聲音的特性（聲音的反射、透射、吸收、干涉） d 聲音的度量（聲壓級、聲強級、聲功率級、聲壓級的疊加與衰減） e 室內(nèi)聲學(xué)基礎(chǔ)： 室內(nèi)聲音的組成：直達(dá)聲、近次反射聲、混響聲 混響時間的定義,聲場臨界距離的定義 6、人耳的聽覺特性與主觀感受： a 人耳的

4、哈斯效應(yīng) b 人耳的其它效應(yīng)還有：掩蔽效應(yīng)、雙耳效應(yīng)、雞尾酒 效應(yīng)等 c 人耳對聲音強弱的主觀感受是由聲音的響度決定的 d 等響度曲線的含義 e 人耳對聲音高低的主觀感受是由聲音的音調(diào)決定的 f 人耳對聲音質(zhì)量的主觀感受是由聲音的音色決定的,二 音響系統(tǒng)常用的設(shè)備及在系統(tǒng)中的功能,1、專業(yè)信號源設(shè)備： a 拾音設(shè)備： 傳聲器（Microphone)，俗稱話筒；是一種將聲音信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的拾音設(shè)備。在音響系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)聲源的拾取。 傳聲器按其換能原理、指向性、傳輸方式、用途、使用功能、輸出阻抗等可作如下分類。 按換能原理分：電容式、動圈式、駐極體式； 按指向性分：全指向性、雙指向性、單指向性

5、、強指向性； 按傳輸方式分：有線、無線； 按用途分：會議用、演唱用、錄音用、測量用； 按功能分：單聲道、立體聲； 按輸出阻抗分：高阻抗（20-50k）、低阻抗（200-600 ） 傳聲器的主要技術(shù)指標(biāo)有：輸入靈敏度、頻率響應(yīng)、動態(tài)范圍、輸出阻抗、指向性、失真度。 常用的幾種品牌：美國舒爾（SHURE）、德國森海塞爾（SENNHEISER）、德國拜耳（BEYERDYNAMIC）、奧地利AKG、日本鐵三角、美國EV等。,b 重放設(shè)備： 數(shù)字激光CD機(jī)、數(shù)字激光DVD機(jī)、數(shù)字多軌硬盤錄音機(jī)、專業(yè) 電唱機(jī)（摩盤機(jī)）、模擬錄音卡座、數(shù)字錄音卡座（DAT）、 MD唱機(jī)等； 常用的幾種重放設(shè)備品牌：日本先鋒

6、（PIONEER）、日本JVC、日本天龍、荷蘭（PHILIPS）、日本索尼、日本TASCAM等等。 2 、調(diào)音控制臺（MIXING CONSOLE）： 調(diào)音控制臺又稱調(diào)音臺，是一種將多路音頻輸入信號進(jìn)行放大、音質(zhì)修飾、和效果加工后，依所需的電平值加以混合、分配輸出給還音系統(tǒng)進(jìn)行重放，或送入錄音設(shè)備予以記錄的一種電子音頻設(shè)備。調(diào)音臺是音響工作者進(jìn)行藝術(shù)再創(chuàng)造的主要工具，被譽為音響系統(tǒng)的“心臟”。其具體分類如下： 按使用場合可分為：固定式調(diào)音臺、半固定式調(diào)音臺、便攜式調(diào)音臺等； 按其用途可分為：錄音調(diào)音臺、擴(kuò)聲調(diào)音臺、后期制作調(diào)音臺、DJ調(diào)音臺（DJ混音臺）等； 按其信號處理方式可分為：模擬式調(diào)音

7、臺、數(shù)字式調(diào)音臺； 按其輸出方式可分為：單聲道、雙聲道立體聲、SIS三聲道立體聲、5.1聲道、多聲道等；,常用的調(diào)音臺品牌：德國百靈達(dá)、美國美奇、美國百威、英國聲藝、日本先鋒、日本YAMAHA、英國ALLEN&HEATH、英國MIDAS、英國DDA等； 3、周邊處理設(shè)備（聲音的化妝品）： 專業(yè)音響系統(tǒng)與家用音響系統(tǒng)的明顯區(qū)別是擁有較多的專業(yè)信號處理設(shè)備，因主要與調(diào)音臺連接，故又稱為周邊設(shè)備。其作用是配合調(diào)音臺對音頻信號進(jìn)行各種處理和修飾，達(dá)到美化音色和保護(hù)后級設(shè)備的作用。 按其對音頻信號的振幅（動態(tài)范圍）、頻率（音色）、時間（傳輸時間）處理大致可分為以下幾種設(shè)備： 處理音頻信號振幅（動態(tài)范圍）

8、的有：壓縮器、限幅器、擴(kuò)展器、噪聲門（降噪器）等； 處理音頻信號頻率（音色）的有：均衡器、激勵器、分頻器、反饋抑制器等； 處理音頻信號時間的有：延時器、效果器、混響器等； 對音頻信號進(jìn)行其它處理的設(shè)備還有：路由器、分配器、咝聲消除器、變調(diào)器等； 按其對音頻信號的處理方式可分為：模擬式和數(shù)字式兩種。,另外，由于近幾年數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，在專業(yè)音響系統(tǒng)工程中出現(xiàn)了一種集周邊設(shè)備功能于一身的數(shù)字音頻綜合處理器，簡稱音頻矩陣。由于其功能全、體積小、連線少、使用方便等原因，在音響系統(tǒng)工程中得到了迅速的發(fā)展。 數(shù)字音頻綜合處理器的主要特點有： （1）具有高精度的模/數(shù)（A/D）和數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換功能，

9、量 化值可以達(dá)到24bit，采樣頻率可以達(dá)到96kHz，動態(tài)范圍可以達(dá)到110dB。 （2）有多路輸入通道，每個輸入通道都具有電平增益、電平指示、模/數(shù)（A/D）、啞音、高低通、均衡、延時、反饋、壓限等功能。 （3）輸入和輸出之間由矩陣電路連接，可以任意分配信號的路由去向。 （4）有多路輸出通道，每個輸出通道都具有信號選擇、電子分頻、均衡、限制、延時、相位、數(shù)字電平調(diào)節(jié)、電平顯示、數(shù)/模（D/A）、輸出電平增益、輸出電平顯示、啞音等功能。 （5）一般機(jī)器后蓋裝有MIDI插口，用于數(shù)字音樂的信號處理。 （6）機(jī)器還配有RS-232、RS-485、RJ-45等接口，方便與電腦連接，利用軟件進(jìn)行內(nèi)部

10、參數(shù)調(diào)節(jié)，或接入以太網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。,（7）設(shè)備內(nèi)部裝有信號發(fā)生器，通過測量話筒進(jìn)行實時頻譜分析，并利用自動均衡調(diào)整房間均衡補償。 （8）有的設(shè)備還裝有次諧波合成器，增加超重低音效果。 （9）有些設(shè)備還裝有工廠預(yù)置參數(shù)和用戶存儲保護(hù)功能，使用方便、快捷。 （10）一般設(shè)備都配有導(dǎo)航鍵，為常用的功放和音箱提供典型調(diào)節(jié)參數(shù)值。 值得注意的是：在這種處理器當(dāng)中一般不含效果器、混響器和激勵器。 常用的周邊處理設(shè)備和數(shù)字音頻處理器品牌有：美國DBX系列、美國ASHLY系列、美國EV、英國XTA系列、英國BSS系列、美國SYMETRIX系列、美國PEAVEY系列、英國KLARK-TEKNHK系列、日本YA

11、MAHA系列等等。 4、功率放大器（POWER AMPLIFIER）： 功率放大器簡稱功放，在音響系統(tǒng)中起著重要作用，它將音頻的電壓信號轉(zhuǎn)換成功率信號，驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。其輸入端連接前級設(shè)備送來的音頻電壓信號，輸出端連接揚聲器負(fù)載傳輸大電流的功率信號，為保證功放長期穩(wěn)定、可靠的工作和取得良好的放聲音質(zhì)，其中間存在最佳匹配問題。,（1）功率放大器的常用技術(shù)指標(biāo)： a 輸出功率：分為額定功率、音樂峰值功率（瞬態(tài)功率） 額定功率 * 2 = 音樂峰值功率 b 頻率響應(yīng)：20Hz20KHz0.5dB c 動態(tài)范圍：應(yīng)大于90dB d 阻尼特性(FD)：FD的值越大，信號拖尾就越短，還音效果就越干脆。 e

12、 輸出阻抗：16、8、4、2 （2）功率放大器按其輸出方式可以分為：定壓功放和定阻功功兩種； （3）功率放大器按其輸入/出通道分為：單聲道、雙聲道、四聲道等； （4）功率放大器按其輸出模式可以分為：立體聲、并接單聲道、橋接單聲道； 常用的功率放大器品牌有：美國皇冠（CROWN）、美國QSC、美國高峰（CREST）、日本YAMAHA、美國EV等。,5、揚聲器、音箱及線陣列音箱系統(tǒng)： 揚聲器（SPEAKER）是一種電聲轉(zhuǎn)換部件，它將聲音的電信號轉(zhuǎn)換成聲音。由于揚聲器與分頻器大多都裝在音箱里面成為一個整體，所以通常就用“音箱”代表一個最簡單的揚聲器系統(tǒng)。而把其中的揚聲器稱為“單元”，如高音單元、中音

13、單元、低音單元。 （1）揚聲器系統(tǒng)的分類： 按工作頻帶劃分：高頻揚聲器、中頻揚聲器、低頻揚聲器、超低頻揚聲器； 按輻射距離分為：近程音箱、中程音箱、遠(yuǎn)程音箱； 按使用場合分為：觀眾席主音箱、觀眾席輔助音箱、觀眾席效果音箱、舞臺固定監(jiān)聽音箱、舞臺流動監(jiān)聽音箱、舞臺效果音箱、控制室監(jiān)聽音箱、超低頻音箱、耳機(jī)以及吸頂音箱和音柱等等； 按其單元換能原理和結(jié)構(gòu)可以分為：電動式、電磁式、靜電式等； 按其單元輻射方法可以分為：紙盆直接輻射式、號筒式、球頂式； 按其音箱結(jié)構(gòu)可以分為：封閉式音箱、倒相式音箱、迷宮式音箱、同軸音箱等等； 按其分頻模式可以分為：電子分頻、功率分頻； 按其工作方式可能分為：內(nèi)置功放與

14、外置功放兩種；,（2）音箱（揚聲器系統(tǒng)）的常用技術(shù)指標(biāo)： a 輸出功率： 額定功率、峰值功率 b 額定阻抗： 16、8、4、2 c 頻響范圍： d 靈 敏 度：1W/1M/X dB e 指向特性：垂直指向性水平指向性 常用的音箱品牌有: 美亞、L-A、凱亞、JBL、EAW、EV、 C牌、BOSE、PEAVEY等； （3）線性陣列揚聲器系統(tǒng)簡介： 定義線性陣列揚聲器系統(tǒng)是一組排列成直線（水平）、間隔緊密的輻射單元，它們之間并具有相同的振幅與相位。 特點傳輸距離遠(yuǎn)（距離加倍聲壓級衰減3dB)、有很好的聲場控制能力、安裝方便等； 與普通音箱最大的區(qū)別是：普通音箱在疊加時音箱之間存在聲干涉、相位不同、

15、振幅不同等問題，而線性陣列利用聲透鏡的原理正好可以把上述問題解決掉。,三 音響系統(tǒng)工程的設(shè)計,音響系統(tǒng)工程的設(shè)計一般需要從兩個角度入手：一個是商務(wù)的角度，另一個是技術(shù)的角度。 1、設(shè)計前需具備的資料： A 首先要了解廳堂的面積、容積、形狀、建筑聲學(xué)條件等，并向投資方索取相應(yīng)的圖紙資料； B 了解投資方的大概投資力度，以確定設(shè)備選型及工程設(shè)計檔次，在滿足功能要求并不超出投資上限的前提下，提供高、中、低三個檔次的設(shè)計方案，讓對方有個選擇的余地； C 了解客戶的傾向及系統(tǒng)的功能定位和要求； 2、系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)原則： A 總體設(shè)計原則：目標(biāo)定位原則、先進(jìn)型原則、實用性原則、擴(kuò)充性原則、維護(hù)方便原則、經(jīng)

16、濟(jì)性原則； B 功能定位：各類文藝演出、音樂會、會議擴(kuò)聲、娛樂等； C 技術(shù)定位: 設(shè)計依據(jù)及相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)： D 聲場的設(shè)計原則：低的背景噪聲、聲場分布要均勻、合理的聲壓級、擴(kuò)散性良好、保證清晰度、聲像統(tǒng)一、良好的傳輸頻響特性、較低的失真度、良好自然度、系統(tǒng)穩(wěn)定、維護(hù)方便等；,3、具體設(shè)計步驟： A 確定音箱的布局及擴(kuò)聲方式： 音箱布局大致分為：集中式、分散式、分區(qū)式、集中與分散相結(jié)合式等多種布局方式。 系統(tǒng)的擴(kuò)聲方式分為：單聲道擴(kuò)聲、雙聲道立體聲擴(kuò)聲、SIS三聲道成像立體聲擴(kuò)聲、多聲道擴(kuò)聲方式（四聲道、5.1、6.1、7.1、9.1聲道等)； B 確定聲場的聲壓級及總功率的估算：主音箱的功

17、率、輔助（效果）音箱的功率（1/10-1/2）、超低頻音箱的功率（0.5-1.5倍）、舞臺返聽音箱的功率（1/10-1/2）等； C 利用相關(guān)的聲場設(shè)計軟件進(jìn)行聲場聲壓級、聲場均勻度、語言清晰度的模擬測試，取得相關(guān)的數(shù)據(jù)；（EASE4.0、MAPP、ACD） D 音箱、功放的選型及音箱與功放的搭配： 音箱與功放的搭配主要考慮以下幾個方面：功率的搭配、阻抗的搭配、阻尼系數(shù)的搭配； E 調(diào)音臺及周邊設(shè)備的選型； F 節(jié)目源重放設(shè)備及傳聲器的選型； G 相關(guān)的圖紙設(shè)計：包括系統(tǒng)原理圖、音箱布位圖（平面圖和剖面圖、機(jī)柜布置圖、機(jī)房設(shè)備布位圖、跳線盤圖等；,H 管線施工圖的設(shè)計：舞臺到控制室、控制室到功

18、放室、功放室到舞臺； 主要包括傳聲器線、音頻信號線、音箱線、設(shè)備監(jiān)控線（網(wǎng)線、光纖）等； 其布線原則是：路程盡量短、遠(yuǎn)離強電干擾、屏蔽工作要做好、施工要安全方便、便于將來維護(hù)。 I 控制室、現(xiàn)場工位、舞臺工位及功放室的設(shè)計： 低噪聲、空間大、通風(fēng)好、視線佳、聲學(xué)設(shè)計好 I 系統(tǒng)的接地網(wǎng)絡(luò)設(shè)計； J 系統(tǒng)的供電設(shè)計：單相三線制、三相五線制 音響系統(tǒng)的設(shè)備供電不宜與可控硅調(diào)光設(shè)備或動力設(shè)備共用一個電源變壓器；若電源電壓不穩(wěn)定或受干擾嚴(yán)重，就配備電源穩(wěn)壓器或隔離變壓器。電源的總?cè)萘恳藶楣Ψ蓬~定功率總和的兩倍以上。 摘自2006廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 K 提供系統(tǒng)的設(shè)備配置清單； 4、常用的畫圖軟件：a

19、utoCAD,四 音響系統(tǒng)工程的施工、安裝與調(diào)試,1、前期的隱蔽工程施工階段： 分為三大部分：預(yù)埋件安裝、隱蔽盒（出線盒）安裝、屏蔽管及 線纜的鋪設(shè)； 鋪設(shè)方式可分為； 明鋪；導(dǎo)線直接或在管子、線槽等保護(hù)體內(nèi)，鋪設(shè)于墻壁、頂蓬的 表面及支架、橫梁處。 暗鋪；導(dǎo)線在管子、線槽等保護(hù)體內(nèi)，鋪設(shè)于墻壁、頂棚、地坪 及樓板等內(nèi)部，或在混凝土板孔中鋪線等。 2、中期的設(shè)備安裝階段： 音箱的吊掛、機(jī)柜的拼裝、信號線的制作及設(shè)備之間的連線； 3、后期系統(tǒng)的設(shè)備調(diào)試階段： A 通電前的檢查；（管線質(zhì)量、設(shè)備檢驗、信號連線、系統(tǒng)流程） B 檢查系統(tǒng)供電的電源提否正常；（電壓、電流、相位） C 系統(tǒng)通電進(jìn)行單個設(shè)

20、備通電檢查；（設(shè)備供電是否正常）,D 系統(tǒng)電平的調(diào)整；（系統(tǒng)設(shè)備之間有個統(tǒng)一的電平） E 音箱之間的相位校正；（看音箱的接線相位是否正確） F 電子分頻點的設(shè)置；（有源分頻音箱的頻點設(shè)置、超低頻的頻點） G 房間均衡器的調(diào)整；（調(diào)整每組音箱的頻響及房間的傳輸頻率特性） H 延時器的設(shè)置；（調(diào)整后場音箱，達(dá)到聲像一致） I 壓限器的設(shè)置：（調(diào)整整個系統(tǒng)工作的最大動態(tài)范圍） J 對系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的微調(diào)，以達(dá)到預(yù)期的效果； K 對系統(tǒng)進(jìn)行最終的測試，并出示測試報告（主要包括以下幾個指標(biāo)：最大聲壓級、傳輸頻率特性、傳聲增益、聲場均勻度、系統(tǒng)總噪級）； 4、對相關(guān)操作人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，并對培訓(xùn)進(jìn)行詳細(xì)記錄在案。,五 音響系統(tǒng)的客觀測量