音频基础知识讲解.ppt

音频基础知识,声学基础知识,声音是如何产生的,振动的物体能使邻近的空气分子振动，这些分子又引起它们邻近的空气分子振动，从而产生声音，声音以声波的形式传递，这种传递过程叫声辐射。由于分子振动产生的声波的方向与波传递的方向相同，所以是一种纵波。声音必须在介质中传播，无论是固体、液体还是气体，都可以作为介质。声音在固体中的传播速度最快，其次是液体，声音在气体中传播的速度最慢。,声波的基本量,f：频率，每秒钟振动的次数，单位Hz(赫兹）频率高的声音称为高音，频率低的声音称为低音。声音是声波作用于人耳引起的主观感受，人耳对声波频率的主观感觉范围为20Hz20kHz，通常称此范围为音频；低于20Hz为次声波，高于20kHz为超声波。：波长，在传播途径上，两相邻同相位质点距离。单位m(米)。声波完成一次振动所走的距离。C：声速，声波在某一介质中1秒钟传播的距离。单位m/s。（声速受温度的影响）,波长公式,声波的基本量,=c/f,波长声速/频率,通过计算波长我们可知道最高可听声和最低可听声的范围,举例：C=340m/s（空气15）f=100Hz=c/f=340/100=3.4m,声压 疏密波压力的大小称为声压。指的是声音的压力在大气层作用下的相对变化。压力变化的幅度越大，听觉上声音越大，振幅小的声音小。单位Pa。引起人耳听到声音时的声压为可闻阈，它与声源的频率及人的年龄有关。使人的耳膜感到疼痛时的声压为痛阈。,声强 单位面积，单位时间内通过声音的能量称为声强(能量密度），单位w/m。,声功率 声源在单位时间内向外辐射的声能量称为声功率，单位W（瓦）。,声波的基本量,声音大小的量度,声强与声功率的关系：声强I=声功率W/单位面积S,分贝,分贝（decibel）dB 分贝是以美国发明家贝尔命名的，他因发明电话而闻名于世。因为贝尔的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉，因此前面加了“分”字，代表十分之一。一贝尔等于十分贝。声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘以10的数值;其简单表达式lgA/B。而分贝，即dB10 lgA/B。单位为dB。A为声源功率，B为基准声功率10的-12次方 根据公式计算以及工作中的经验，我们得出以下结论。,在电声领域中，分贝这个量的变化关系恰恰和人耳的听觉强弱感受非常吻合，这也给声学计算打下了一个良好的基础。,功率增加一倍，声压级增加3dB。,距离增加一倍，声压级减少6dB(自由声场的情况下),声压级,人们采用一种按对数方式分级的办法作为表示声音大小的常用单位，这就是声压级。所谓某点的的声压级Lp是指该点的声压P与参考声声压P0的比值取常用对数再乘以20，单位为分贝（dB),即：Lp=20 lg(P/P0)（p0=210的-5次方Pa）声压级和声功率级有如下关系：Lp=Lw-10lg（4r2)声源为点声源的情况（理想情况）,声压级计算公式,所有音响工程都要求声场应达到一定的声压级，参照国家标准。为此，必须正确配置扬声器选用合适的扬声器、馈给适当的声频电功率、把扬声器（或扬声器群）安装在合适的地方,听音点声压级(L)的计算公式（自由空间点声源）SPL=S+10 lg P L=SPL 20 lg r式中 S-扬声器灵敏度 P-馈给扬声器的功率r-扬声器与听音点的距离 SPL-扬声器的最大声压级,举例：扬声器的灵敏度为95dB,功率为300w,则SPL=91+10lg300=120dB 若扬声器到达听音点的距离为20m,则L=120-20lg20=94dB,常见声源的声压级-分贝,窃窃私语：20dB35dB,人声语言：30dB80dB,女高音：35dB105dB,男高音：40dB95dB,小提琴：40dB100dB,打击乐：55dB105dB,交响乐：20dB120dB,声音的叠加,单频率的正弦波称为纯音，声音是由基波和高次谐波组成,当两上或多个具有相同频率和振幅的正弦波信号叠加在一起，其合成的信号还具有同样的频率，其振幅由两原信号的相位关系所决定。当相位相同，振幅则会增加。当两个信号完全相反时，则全部抵消。,本底噪声,在厅堂声学设计中，本底噪声是指房间内部自身振动或外来干扰而形成固有的噪声，大小仍以声压级dB的方式表示。,厅堂的本底噪声是建筑声学设计以及专业音响工程需要涉及和控制的一个基本物理量，它的大小、处理方式对厅堂的声学环境有着重要意义。,由于本底噪声主要来自于外界环境噪声和振动、设备噪声和振动两个方面。在音响工程中，这两方面的内容都会不同程度上的涉及：一是在建筑上进行隔声，二是在设备上降低噪声。,各种场所的噪声级,声音的三要素,响度又称声强或音量，它表示的是声音能量的强弱程度，主要取决于声波振幅的大小。响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围为0dB140dB。,音高也称音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。客观上音高大小主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低，单位用赫兹(Hz)表示。,音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。,音色,音高,响度,扩声系统指标效果主观：声音好听吗？舒服吗？音色、音质 客观：A、够响吗？声压级 B、所有人都能听到吗？覆盖范围、均匀度 C、听得清楚吗？清晰度 D、反馈回授吗？传声增益,厅堂扩声系统声学特性指标GB50371-2006表为文艺演出类扩声系统设计的声学特性指标,声波的传输特性,1.声波的反射2.声波的折射3.声波的绕射4.声波的散射5.声波的投射与吸收,声波的反射,当声波遇到一块尺寸比波长大得多的障碍时，声波将被反射。类似于光在镜子上的反射。,反射的规则：,1）入射线、反射线法线在同一侧。2）入射线和反射线分别在法线两侧。3）入射角等于反射角。Li=L,声波的折射,声波在传播途中，遇到不同介质的分界面时，除了发生反射外，还会发生折射。一般来说，只要是介质的密度、压强、温度或声阻不同，就应看做是两种介质，在其传播的速度就会发生变化，声波就会产生折射。,声波的绕射,声波在传播过程中遇到障碍或孔洞时将发生绕射。绕射的情况与声波的波长和障碍物（或孔）的尺寸有关。,声波的散射,当障碍物的尺寸与声波相当时，将不会形成定向反射，而以障碍物为一子波源，形成扩散。,声波的透射与吸收,声波具有能量，简称声能。当声波碰到室内某一界面后（如天花、墙），一部分声能被反射，一部分被吸收（主要是转化成热能），一部分穿透到另一空间。,透射系数：反射系数：吸声系数：,不同材料，不同的构造对声音具有不同的反应性能。在隔声中希望用透射系数小、吸声系数大的材料防止噪声。在音质设计中需要选择合适的吸声材料，控制厅堂内声场扩散。,声音在室内传播,当一个声源在室内发声，任一点听到的声音按照先后顺序分为直达声、早期反射声和混响声。,声音在室内传播,直达声,直达声是室内任一点直接接收到声源发出的声音，是接收声音的主体，不受空间界面的影响。,早期反射声,早期反射声是指延迟直达声50毫秒以内到达听音点的反射次数较少的声音，包括一次、二次或少数三次反射声。,混响声,混响声是指声源发出的声波经过室内界面多次反射，迟于早期反射声到达听音点的声音。,室内声音反射的几种情况,混响时间,混响时间（Reverberation Time），表示声音混响程度的参量，声源停止发声后，声压级减少60分贝所需要的时间，单位为秒。用T60或RT表示。,混响时间对音质有着很大的影响。混响时间短，有利于听音的清晰度，但过短则会感觉到声音干涩和响度变弱；混响时间长，有利于声音的丰满感，但过于长则会感到前后声音分辨不清，降低了听音的清晰度。,房间的混响时间与房间的容积，表面积及房间平均吸声系数有关。,V:房间的容积,单位为立方米(M3)S:房间表面积的总和,单位为(M2):房间表面的平均吸声系数,百分率，=S1a1+S2a2+SnanS1+S2+SN S1Sn和a1an：分别代表房间表面的每个面的面积和它们的吸声系数,参考混响时间 500Hz为标准,回声,比听到直达声迟50毫秒以上，可以从直达声中分离出来的反射声叫做回声。,混响是来自于很多的反射声，听到的是连续的衰减声音。,回声是可以清晰的分离出来听到的反射声。,回声使声音的清晰度明显下降，房间越大，墙壁反射性越强越容易产生，增加墙壁的吸声能力，改变墙壁的角度可以防止回声。,语言清晰度（可懂度）,语言清晰度和可懂度是语言经过传输，受到各种失真（处理）和干扰后，能够听清或听懂的程度。,目前，经常使用的清晰度的评价方法叫做STI。这种测量方法的特征是计算自声源连续发出声音的直达声，经过各种各样的反射，以及噪声的干扰程度，并用01的数值表示听取的难以程度。,0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1,不良,不可,可,良,优,语言清晰度和其它声学概念的关系,语言清晰度和可懂度的关系,单句可懂度高于单词可懂度。,语言清晰度和声压级的关系,在一定声压级范围内，语言清晰度是随声压级的增大而提高的，但达到一定值后，声压级的增大反而会使清晰度下降。,语言清晰度和信噪比的关系,在背景噪声较强的情况下，利用一定的手段提高信号的信噪比，可以使语言清晰度得以提高。,声聚焦：由于室内存在的凹面，使部分区域的声音汇集在某一个焦点上，从而造成室内声场分布不均匀的现象。,房间的特殊声学现象,死点：由于声音的聚焦或干涉形成某点（或某区域）声音严重不足的情况。,声影区：由于建筑物或折射的原因，造成声音不能辐射到的区域。,声染色：由于房间频率相应的问题，原始声音在传播过程中被赋予了额外的声音特征。,倍频程：通常将可闻频率范围内2020KHz分为十个倍频带，其中心频率按2倍增长，共十一个，为：16 31.5 63 125 500 1K 2K 4K 8K 16K,倍频程,1/3倍频程：将倍频程再分成三个更窄的频带，使频率划分更加细化，其中心频率按倍频的1/3增长，为：12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160.,在评价乐器或声音时，频谱结构在很大程度上决定声音的音质。了解声音频谱与音质的内在关系，有助于声音的调整和修饰。这对声音的前期处理喝后期加工都是十分必要的。,频谱与音质的关系,频谱划分,高频段：7kHz以上,中高频段：2kHz7kHz,中低频段：500Hz2kHz,低频段：500Hz以下,高频,频谱与音质的关系,声音的高频成分多，表现出声音明亮、清晰、锐利。高频成分过多，声音就会刺耳、有丝丝声，轮廓过于清楚，声音硬、缺乏弹性；高频成分适中，则声音开阔、活跃、透明清晰、自然，但是可能细节过分清楚；高频成分少，声音圆润、柔和、丰满，但是明亮度下降。动态出不来、沉重、浑浊。,中频,频谱与音质的关系,声音的中频主要包括中高频和中低频，中频成分多时，声音表现有力、活跃清晰、透亮；中频成分过多，声音动态出不来、浑浊有号角声，鸣声（500800Hz）、电话声（24kHz）、刺耳声（47kHz）、金属声（35kHz）；中频成分适中，声音自然、中性、圆滑、悦耳，但声音可能无活力、平淡；中频成分过少，声音圆润柔和，但是显得松散。,低频,频谱与音质的关系,声音的低频成分多，声音有气魄、厚实、有力、有温暖感、柔和、圆润、丰满；低频成分过多，声音浑浊、沉重、有隆隆声；低频成分适中，声音丰满低沉、坚实；低频成分过少，声音可能会比较干净，但是单薄无力。,人耳听觉特性和有关问题,声音是一种物理现象，人耳听到后的感受则是一种心理现象。人耳具有分辨声音的强度、音调及音色的能力，还能够分辨出声像的方向和深度，并感受到空间感及纵深感。,人耳的结构,人耳的结构：外耳、中耳、内耳、骨传导,听觉范围,最高最低频率可听极限一般地，青少年2020KHz,中年3015KHz,老年10010KHz。,最小最大可听极限人耳有一定的适应性，常人上限为120dB,经常噪声暴露的人有可能达到135140dB。下限频率与频率有关。最小可辩阈（差阈）声压级变化的察觉：一般是1dB 3dB以上有明显感觉 频率变化的察觉：一般是3%，低频时3Hz。,听觉定位,人耳判断声源的远近比较差，但确定声源的方向比较准确。,人耳判断声源的方位主要靠双耳定位，对时间差和强度差进行判断。,人耳的水平方向感要强于竖直方向感。,通常，频率高于1400Hz强度差起主要作用；低于1400Hz时，时间差起主要作用。这就是人为什么对蚊子的定位比较准而对电话铃声的定位比较差的原因。,人耳特性,1.哈斯效应2.掩蔽效应3.鸡尾酒效应4.回音壁效应,人耳特性,哈斯(Hass)效应,人耳有声觉暂留现象，人对声音的感觉在声音消失后会暂留一小段时间。如果到达人耳的两个声音的时间间隔小于50ms，那么就不会觉得声音是断续的。直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声。直达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回声”哈斯效应。根据哈斯效应，人耳在多声源发声内容相同的情况下，判断声源位置主要是根据“第一次到达”的声音。因此，剧场演出时，多扬声器的情况下要考虑“声象定位”的问题。,人耳特性,掩蔽效应,人耳对一个声音的听觉灵敏度因另外一个声音的存在而降低的现象叫掩蔽效应。声压级大的声音掩蔽声压级小的声音。低频声对高频声的掩蔽作用大。先发出的声音掩蔽后发出的声音。,人耳特性,鸡尾酒会效应,“鸡尾酒会效应”，就是在纷乱的酒会现场，人们照样能听出其中某个人的声音来。人耳的这种功能是与人的心理需求有关，当人把注意力相对集中于某一说话内容，而忽略或不去理会(不注意)掩蔽声的存在时，人耳在噪声中分辨信息的能力便大大提高。,如我们听交响乐时，把精力与听力集中到小提琴演奏出的声音上，其它乐器演奏的音乐声就会被大脑皮层而抑制，使你听觉感受到的是一单纯的小提琴演奏声。,人耳特性,回音壁效应,在某一个特定的声场环境中，视觉看不到音源，而听觉却能听到声音，这是声波传播过程中经多次曲射反射作用的结果。这种现象叫回音壁效应。,北京天坛公园里的回音壁，在环形墙的另一端说话，他人可在看不到发声人的另一端墙下听到讲话的声音，就是这种效应。,声学基础知识完,专业音响设备,专业音响设备,我们在使用的音响器材可画出一个框图这是一个音响锁链，在实际生活中我们知道一条锁链再强也不会强过它最弱的一环，音响锁链也符合这一自然规律。作为一个音响操作员应该了解他掌握的锁链中每一个环节，即每一器材的弱点和它的应用范围与技术指标。否则，就会产生失真甚至破坏器材。,音源/话筒,调音/控制处理设备,功放,音箱,信号路由信号处理,音源发声声音拾取,信号放大驱动音箱,还原信号,音源,调音台,功放,音箱,均衡器,反馈抑制器,压限器,延时器,音源,调音台,数字音频处理器,周边设备,功放,音箱,音源,DAT,MD,数字录音机，采用小型数字盒式磁带，具有高性能和高质量，通常为专业人员录制母版使用。,迷你可录音光盘，外形像3.5寸软盘，可重复录音、抹音光盘。MD使用高效的压缩技术来达到与CD相同的记录时间，音质接近于CD。,各种乐器,信号源（音源）,传声器（麦克风）,传声器是将声音转化为相应的电信号的器件，电信号的波形特性应与声信号的相似。所谓波形特性包含频率、相对振幅、泛音和波形包络等在内。,传声器（话筒）,传声器的分类,按换能原理分：,A.动圈式。动圈切割磁力线，将声能转换为电能,B.电容式。声压改变电容量，将电势能转换为电能。,按作用原理分：,A.压强式。声波只作用在振膜的一面，也就是无指向性,B.压差式。振膜两面都受声波压力的作用，受声压之差的控制，带有特定的指向特性。,传声器（话筒）,传声器的分类,按接收方式分：,A.有线话筒,B.无线话筒,传声器（话筒）,有线话筒,鹅颈会议话筒,动圈话筒,电容话筒,传声器（话筒）,无线线话筒,无线手持话筒,无线头戴话筒,无线领夹话筒,传声器（话筒）,传声器的分类,按指向特性分：,A.无指向性（全指向性）,B.心形,C.超心形,D.8字形,E.超指向性,何为“指向性”？,指向性定义：,在电声设备中，指向性是指话筒的灵敏度或音箱的声压分布随着声波的入射或发射方向而变化的特征，一般用指向特性曲线表示。,麦克风的指向性也可以认为是麦克风的收音范围。,何为“指向性”？,圆形的中心即是麦克风，麦克风头正对的位置就是0度的标示，反方向则是180度的位置，圆形的圈圈表示输出的dB值，越外圈的输出值越大，所以你看零刻度的位置输出值通常最大，而指向性的型式也是依此来命名。,电容话筒和动圈话筒的比较,麦克风音头的比较：,A.动圈麦克风动圈式麦克风是利用电磁原理，以搭载于振动膜上的线圈，置于高密度的磁场间将振动膜感应的声音间接的转换为电能讯号。,B.电容麦克风电容式麦克风是利用导体间的电容原理，以超薄的金属振动膜将感应的声音，直接改变导体间的电容及电压而转换成电能讯号,动圈,电容,电容话筒和动圈话筒的比较,麦克风振膜的比较：,A.动圈麦克风将音圈直接搭载在振动膜上，再置于磁场中来产生音频讯号，所以灵敏度低。,B.电容麦克风振动膜上没有搭载任何东西，振膜直接振动产生音频信号，灵敏度高。,动圈,电容,音圈,振膜,电容话筒和动圈话筒的比较,动圈麦克风因为结构和发声原理的因素，使得动圈话筒的性能要明显低于电容话筒，但是使用方便，不需要幻象供电。,电容麦克风电容话筒体积小、重量轻、各项性能指标均高于动圈话筒，美中不足的是需要为麦克风音头和电子电路提供48伏的幻象供电。（PHANTOM）,调音台,调音台是扩声系统的控制中心，是演出过程中操纵最频繁的设备。,连接各种音源,连接各种音频周边处理设备,信号的分配与路由,按声音质量和艺术要求进行调节,调音台分类,按照处理信号性质分类：,模拟调音台,数字调音台,调音台分类,模拟调音台,接入的输入信号为模拟信号的调音台称为模拟调音台。,模拟调音台使用最为广泛，涉及到音响技术的各个应用领域。高质量的模拟调音台声音保真度好、音色自然柔和。,调音台分类,数字调音台,在模拟调音台基础之上研制出来的，基本功能相似，只是其信号是由二进制数据构成，质量好坏取决于采样频率和量化比特率。,调音台分类,按照用途分类：,录音调音台,扩声调音台,直播调音台,DJ调音台,调音台分类,录音调音台,录音调音台是用于一般性语言、文学作品等录音的小型调音台和用于音乐制作的大型调音台，一般具备多规分期录音功能。,调音台分类,扩声调音台,扩声调音台是专为各类剧场、体育场馆、大小会议室、多功能厅、舞厅和卡拉OK厅等多种场合的扩声和现场直播而设计的。,调音台分类,直播调音台,直播调音台专门用于广播电台、电视台，它首先要具备很高的电声指标，一般都要达到广播级的水平；其次必须具有很高的可靠性，能够长时间不间断的工作，一般都配备双电源系统。,调音台分类,DJ调音台,DJ调音台专门用于迪斯科舞厅。这种调音台结构简单，有较多的输入接口和一些特殊的功能单元。,调音台,输入信号控制部分,输出信号控制部分,输入信号接口,输出信号接口,电平显示,输入信号接口,电平显示,输入信号控制部分,音源,DVD,CD,卡座,一种外形类似于CD的新一代超大容量光盘，广泛应用于高质量的影音节目记录，图像和声音质量都优于VCD。,数字音乐光盘，能够提供74分钟的高质量声音节目。CD系统频响宽、失真小、动态范围大。,以磁带作为声音播放源，本底噪声大、频带窄、动态范围小，可录音。,均衡器,频率均衡器的作用:作为扩声系统的总均衡，改善厅堂的频率传输特性。即保证声场的频率均衡。改变音质。通过均衡器将所需的频率成分的信号电平增加，将不需要的频率的信号电平减少或切除。抑制扩声中的声反馈。由建筑声学的缺陷和扩声设备的性能带来某些频率上出现自激震荡，可以用1/3信频程均衡器来抑制而又不影响音质。,均衡器分类,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（包括丑化）和修饰声音，使声音（或音乐）风格更加鲜明突出，丰富多彩达到所需要的艺术效果。,均衡器分类,图示均衡器,目前在专业扩声系统中使用最广泛的均衡器类型，它的表面每个均衡点增益都是由一个直线电位器来调节，有多少个频率点就有多少个电位器，这样可以很直观的进行调节。,专业图示均衡器可将2020kHz的信号分成10段、15段、27段和31段进行调节，人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。,31段均衡器,双15段均衡器,分频器,(2)电子分频器，将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后将低音、中音、高音信 号送至各自功率放大器，然后由功放分别送给低音、中音、高音扬声器，这种方法被称为主动分频，再现音质 较好，信号损失小，但需要一台分频器。,(1)功率分频器，位于功率放大器后，在音箱中设置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，这种方法被称为被动分频，连接简单，使用方便，但信号 损失较大。,分频器分类:,滤波器,滤波器分类,分频电路一般由几个低通或者高通滤波器构成，根据扬声器的分频特性，选择适当的分频点和带宽，与扬声器单元相吻合，从而发出良好的声音。,高通滤波器：切除低音的滤波器，滤掉不需要的低音成分。,低通滤波器：切除高音的滤波器，滤掉不需要的高音成分。,凹陷滤波器：切除不需要的声音成分,提升或衰减某段频率。,混响器/延时器,人声混响常用来模拟音乐厅、厅堂或山谷等的声学效果，或用于处理因近距离拾音而带来声音不自然的感觉。,延时器常用作分区扩声系统的延时处理或对声源制造群感等艺术上的加工。,混响器/延时器,延时器常用作分区扩声系统的延时处理或对声源制造群感等艺术上的加工。通过延时声音从而提高清晰度。,听众,17米,主音箱,辅助音箱,先,后,压缩器/限幅器,压缩限幅器是压缩器和限幅器的统称。它是音频信号的一种处理设备，可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限制。,压限器在录音过程中可以使乐器和歌唱者的音量保持一定的平衡；保证各种信号强度的均衡。有时也用来消除歌唱者的口齿声，或利用改变压缩和释放时间，产生声音由小变大的“反转声”特殊效果。,在歌舞厅的扩声系统中，压限器是将信号通过压缩在保持原节目的风貌下，降低音乐的动态，以满足扩声系统和艺术活动的要求。,使用压限器可以将大动态的声音节目转录到小动态的磁带上；利用限幅器的作用可以有效保护电声设备安全，这在迪斯科舞厅使用的比较多。,压缩器/限幅器,压缩器,限幅器,激励器,激励器也成为听觉激励器，它实质上是一台失真发生器，通常是激励出35KHZ的频率，人耳听觉对这段频率特别敏感，而产生一种临场感。作为人声激励，使歌手的声音更突出在乐队之上，产生浮雕效果。而所激励声音的总声能增加不多。,数字音频处理器,声频电子技术现已进入全面数字化的时代，传统的模拟声频信号处理设备已经越来越多地被数字式设备取代。过去的模拟声频处理设备，功能单一、系统结构复杂、不同型号设备之间的接口匹配问题繁琐，给音箱系统设计和调整带来很多困难，往往不能达到最佳的音响状态。计算机技术和网络技术的飞速发展，深刻地影响加快了声频技术数字化进程，近几年来，一体化的数字音频处理器被大量的引用到了扩声系统工程中。,PC控制界面人性化定制操作界面界面直观、操作简便可预设会议模式，方便日后会议管理,开放式软件架构上百种处理模块,智能化数字音频系统原理图,使用形式1、定阻式：额定电阻（2、4、8）输出形式的功放优点：输出频带宽，动态范围大，音质极佳。缺点：无法长距离传输。对于负载阻抗要求严格。,2、定压式：额定电压（70V、100V）输出形式的功放。优点：可以进行长距离的传输。一个输出回路中只需要考虑功率匹配无需考虑阻抗匹配问题。缺点：经过升压降压后输出音频带宽变窄，动态范围变小，对音质有一定的影响。,功率放大器分类,功率放大器分类,使用形式1、模拟功放：放大过程中全部信号为正弦波模拟信号。模拟功放常用的放大电路类型：A类、B类、AB类、G类、H类、TD类,线性放大区,2、数字功放：放大过程中全部信号为调制脉宽或者调制频率的方波数字信号。数字功放常用的放大电路类型：D类、T类、I类,饱和截止区,模拟功放,数字功放,数字和模拟功放的区别,1、功率：在不同负载条件下的驱动能力。2、阻抗：负载能力，阻值越小，通过电流能力越强。3、信噪比：音频信号与本底噪声的比值。4、阻尼系数：信号消失后控制单元运动的能力。5、转换速率：高频质量与性能。6、总谐波失真：谐波失真、互调失真，交叉失真，削波失真，瞬态失真，相位失真等。7、放大电路类型：A、B、AB、D、H、T、TD等。,功率放大器的技术参数,音箱,音箱是将电信号转化为相应的声音的器件。,（1）频率范围,（2）额定功率,（3）最大功率,（4）阻抗,（5）特性灵敏度,（6）指向特性,音箱分类,音箱按照功能上的分类主要分为：,全音域音箱：覆盖频率范围大，可以发出各个频段的声音。,低音音箱：只能发出低频段的声音。,返送音箱：用来使舞台上的表演者能够听到自己的声音。,建筑类音箱：例如体育场内的号角、天花上的吸顶扬声器。,全音域音箱,低音音箱,返送音箱,建筑类音箱,音箱技术参数,阻抗音箱的阻抗通常是指音箱在有效的频率范围内获得最大输入电功率的输入阻抗模值，即扬声器阻抗频率特性曲线上的最小阻抗值。,额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极小值阻抗，阻抗模量的最低值不应小于额定阻抗的80%的意义很重要，在几乎所有的设备中，很多重要的参数和配置都与阻抗有关。比如：功放的输出功率、输入输出形式等。如果相连的两个设备阻抗不匹配，就有可能产生电气指标下降、音质变劣甚至设备受损的故障。,灵敏度：在音响设备中，器材的电声或声电转换能力的大小称为器材的灵敏度。一般以dB/W/m作为音箱灵敏度的单位，即在扬声器系统中输入1W的功率，在其正前方1m处测试声压的大小，从而得出音箱的灵敏度数值。一般的音箱灵敏度都在83dB/W/m-130dB/W/m之间，其中每相差3dB，功率就要提高一倍才能获得相同的音量。,音响设备的灵敏度是一个非常有用的指标，音响师和工程技术人员经常需要它来计算录音或者扩声增益、电平、选择话筒、确定系统的功率配置和扩声声压级以及系统的连接方式、端口设置等等。如果灵敏度的概念在音响技术中被忽视，可能出现设备失真、动态不足、声压级不能满足要求、设备负荷过重以及其它声音指标受到影响。,音箱技术参数,频率响应：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)。,频率范围：频率范围是指音响系统能够回放的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围,频率范围和频率响应这两个概念有时并不区分，就叫作频响。,音箱技术参数,额定功率：是指某一设备在使用中能够输出的最大能量而不会对设备自身造成损害的一种能量保和.,峰值功率：是指扬声器短时间所能承受的最大功率,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。,在配置功放功率时间要以额定功率为准。,音箱技术参数,动态范围,几种常见设备的动态范围（dB）,失真,频率失真是指：由于放大器对于不同频率信号的增益不同而引起的失真，它与输入信号的幅度无关，主要表现在随输入信号的频率变化而呈现的不均匀性。失真较重的设备表现出在某些频段的信号走样。,谐波失真：所谓谐波失真是指音响系统重放后的声音比原有信号源多出许多额外的谐波成分。此额外的谐波成分信号是信号源频率的倍频或分频，它是由负反馈网络或放大器的非线性特性引起的。高保真音响系统的谐波失真应小于1%。(硬件),瞬态失真又称瞬态响应，它的产生主要是当较大的瞬态信号突然加到放大器时由于放大器的反映较慢，从而使信号产生失真。一般以输入方波信号通过放音设备后，观察放大器输出信号的包络波形是否输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能力。,失真:在放大电路中，输出信号波形形状不能重现输入信号波形形状的现象,扩声厅堂传声增益,传声增益是扩声系统最高可用增益，在指定的各听众位置上测得的平均声压级与话筒处声压级的dB数差值。,扩声系统在使用话筒时，对话筒拾取的声音的放大量，是考察扩声反馈叫程度的重要指标，传声增益越高，声反馈啸叫越小（少），话筒声音的放大量越大，计算方法是将话筒音量开到最大（不能有声反馈现象），在话筒前放一个声源，同时测量声场中和放筒前的声压级，用声场中声压级减去话筒前声压级，即得到了该扩声系统的传声增益。传输频率特性 扩声系统的频率响应特性，为房间和音响设备共同的频响特性，考察系统是否能够将各频率声音音量比例真实再现，即对各个频率的信号放大量一致，优秀的扩声系统，不应该出现某些频率声音过强、某些频率声音不足的现象。获得良好的传输频率特性的主要方法有：合理的建声设计、粉红噪声频谱分析仪法调整均衡器以及采用频率响应特性好的音箱放音等。,传声增益,