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1、第三章 用声压仪测试音响基础补课什么是声压级声压级是对某点上声音振动压力大小的测量值。它通常用分贝来表示其值的大小。所以声压级的单位为dB SPL。声压级越高，声音越响。我们可以听见的最轻微的声音为0dB SPL。也就是前面所提到过的最低可闻阈值。在日常生活自中我们随处会听到各种各样的声音。标准审听声压级的概念：声压级dB SPL 产生声压级的实例150dB以上在近处的喷气机起飞；140dB近处火炮发射；130dB在15厘米处的饶钹撞击声，摇滚音乐会，痛阈;120dB交响乐队演奏;110dB中小舞厅;100dB机修工厂；90dB地铁;85典型家用高保真音响聆听音量，典型审听声压级;80dB繁忙

2、的道路交通;70 dB大中型餐厅；60dB面对面谈话;50dB办公室平均噪音;3050dB居室噪;2030dB录音棚静止环境噪音;0dB可闻阈值，0.0002达因/平方厘米，4000Hz，青年人使用过程：声压仪（香港希玛AR824噪音计/声级计/音量计/噪音仪AR-824）测温范围30130dBA(35130dBC)测量精确度±1.5dB频率响应31.5HZ-8.5KHZ数位及分辨率5Digits & 0.1dB动态特性选择Fast/Slow麦克风1/2 英寸电容式麦克风频率加权特性A & C动态范围50dB取样频率2 times/sec理论上,音箱标称的是音箱所能释

3、放或表现的声压值,一般只标瞬间的,并不是长时间的.还要看功放是否可以给出此功率.但声压值不能直接用来衡量音响的好坏.测试：将功放机总音量调到0db，把声压计设置成C计权，慢档，设定声压仪档位80分贝档，然后再测粉红噪音，声压计读数应在这个音量下测得，调整各声道电平，使各声道声压保持在75，喜欢对白突出点的中置可以增加1-2db，低音声道应该大于其他音箱10db左右。测试麦尽量离开沙发背，确保测试麦30公分球体范围内无遮挡，包括你自己，档在前面声压会下降。我的惠威6.3HT音响与天龙3310功放搭配，在功放机总音量调到0db，声压仪不能达到75这个值，我想可能功放功率是不够的原因，功放机怕是还不

4、够好，下一章节将讲到扬声器与功放。当然只要各个箱子的声压计读数一致就平衡了，没必要非得纠结75db，75db是参考值。经烧友多次尝试变换设置并比较：“功夫熊猫中的太郎越狱和弹指神功段落；叶问2中甄子丹和洪金宝比武段落；导火线最后的决战段落等感觉音箱设置大或小的5.0各声道声音变化不大，声音细节都差不多，但有一点区别不小，就是设置小后，低频效果更强悍，明显低频的量感和清晰度要好于设置为大的效果。最后锁定在设置小了，出来的效果，个人比较满意。”音响系统设计理论，面积空间要达到的声压级计算公式，音响功率和面积的算法就是你想要达到的声压级知道了你想要达到的声压级以后可以用以下方法距音箱某米处的最大声压

5、级（SPL）=音箱最大声压级（dB）-20log距离（米）例如；计算上面的音箱距离10米处的最大声压级，代入上式；距音箱10米处的最大声压级（SPL）=110（dB）-20log10（米）=90dB以上的计算公式是在音箱轴线计算的，如与音箱有轴线偏离角，则需再减偏离角的函数，一般在估算时不做要求，在音箱的辐射角的范围内，音箱轴线与辐射角边缘相差6dB，可根据这进行估算。 在室内有多只音箱的情况下，某点的最大声压级（单声道扩声，就是每只音箱的信息是相同的）的手工计算较为复杂，与室内的临界混响有关（含房间的吸音系数和空间大小），与每只音箱到达此点的延时时间有关，简单的讲就是；每只音箱距此点的最大声

6、压级相加的和的函数在加上此点的临界混响时间内的混响声压级与直达声声压级的差（不知这样表述是否可以说清楚）， 某点的最大声压级=10log(音箱1+音箱2+.)+（混响声压级-直达声声压级） 以上算式有两个条件；一是某只音箱在此点的最大声压级小于此点其它音箱在此点的最大声压级补充：扩声系统指标中第一项指标为“最大稳态声压级”，声压级简单讲就是听到的声音大小，单位为dB (分贝)，在设备指标中声压级相差3 dB为输出功率相差一倍，音箱的最大声压级（也就是音箱的输出的最大声音）是音箱的额定输出功率（非峰值功率）的函数加上音箱灵敏度之和，计算公式为；音箱最大声压级（SPL）=音箱的灵敏度（1W/m）+

7、10log音箱的额定输出功率也就是音箱的输出声音大小是由音箱的额定功率与音箱的灵敏度共同决定的。例如；某音箱（100w,灵敏度90 dB）代入上式；音箱最大声压级（SPL）=90（1W/m）+10log100=110dB某音箱（200w,灵敏度87 dB）代入上式；音箱最大声压级（SPL）=87（1W/m）+10log200=110dB从以上计算可看出，100w,灵敏度90 dB的音箱与200w,灵敏度87dB的音箱放出来的声音一样大。以上的是距音箱1米处的声压级音响声场设计的最后还应该考虑声压级的计算：声颤动、聚焦、反馈的避免 对于声颤动、声聚焦、声反馈带来扩声效果不佳的问题，一些人就只能笼

8、统说音响效果不好，全部归为设备的原因，这样不太恰当，其实它们都应该属于声场的范畴，通常这些问题也不是时时都发生，所以在一般工程中往往不能引起足够的重视，即使是发生了这些问题，许多人也意识不到这是声场的不合理造成的，或者就是知道是声场院不合理，也没有办法解决，例如这样的现象，音响系统工作一般都还正常，但偶尔突然在现场能听到有节奏的象脉冲一样的“扑扑”声或“嗡嗡”的声音，通常在中低频段的某一地方最易发生，在厅堂较大时这种声音与直达声相隔较长，让人听起来非常不舒服这就属于声颤动，原因就是：声音在厅堂内相对平行墙壁间来回反射，而墙面的反射性又很强，声能很难减弱，所以要求在装饰的时候就随时检查厅内有没有

9、出现两个反射性强的大面积平行面，有没有出现太多的玻璃，不锈钢结构，因为这些在装饰单位看来很平常的事情，都有可能导致问题的发生；声聚焦发生的弧形面放轩一些大件的装饰物品或悬挂幕布、窗帘等，以降低声聚焦发生的可能性；声反馈的前期预防比较困难，而且设计时也不能准确预见反馈发生的频点，但声反馈的防止对实际应用又比较重要，所以可以靠设计前期进行装饰材料的选用时，分析其在不同频点的吸声系数，并参照混响时间的计算来大致判断，为施工和调试提供必要的参考，专业音响当然要想彻底地解决以上多方面的问题，光靠后期的设备调试来完善，一般要在工程完工后，用信号发生仪及频谱仪对扩声区域靛点进行检测，利用设备的反复调试来弥补

10、声场的不足。混响时间的计算 对于声场设计而言，一般人能直观理解，同时接触较多的就是混响时间了，因为它是设计中最能控制的量化指标的重要性就在于；如果设计得当，合理的混响时间反映在声场上就会使音响系统的表现非常出色，给人的感觉就是声音饱满圆润，不拖沓，不干扰，可以说如果前面声场设计的要求都能较好地得到满足，混响时间又能控制得好的话，就能使音响效果增色不少，计算之前首先必须选择一个合理的混响时间目标值，对于该值的选取一般都根据厅堂的体积和用途。而在具体的取值上，多数设计从员偏向于将推荐的声场混响时间再取得偏小些，理由是：声场混响时间长了后无法调控，因此有人建议，让厅堂自然声越干越好，希望在调试和使用

11、中，在系统中加入人工混响来达到混响的要求，同时，近年来室内装饰材料的日益更新，吸音系数较高的材料被广泛应用，使得大量厅堂的混响时间普遍偏小，由此可以看出，这种设计原则的出发点和受客观条件的影响都是不必怀疑的，但是要知道，声场院中的混响声指的是声源产生的自然混响声，它是靠衬托直达声来显示其特殊性的，是声场中的重要特性而在系统使用时加入人工混响，等于把信号中的直达声也一道另入了混响，这时再由音箱播放出来的声音里，已经没有了录音师希望你听到期的直达声，专业音响尽管录制节目时通常都会加入不同程度的混响，等于破坏了节目源（声源），所以这种方法不仅打乱直达声和混响声之间良好的衬托关系，而且违背了声场混响是

12、为了使房间拥有恰当的“堂音”的目的，这点笔者认为可以提出来，供工程设计售货员们进行一番讨论。 简要的混响时间计算公式如下： 一般的工程可以在家500Hz或者说kHz处进行细致的计算，各种材料的吸声系数应该严格按照产品参数或建筑材料手册中提供的数据，否则计算结果有可能出入较大，当然对于与推荐值基酊 近的计算结果，设计人员不必要过多地去要求装饰单位改进，因为混响时间的要求并不是一个具体的绝对值，只要不是悬殊太大就可以了，计算中还应该考虑观众多少对混响时间的影响。 专业音响声场设计的最后还应该考虑声压级的计算 ，其目的不光是为了给使用者提供可行的工程电声参数，以利于他们安全正确地使用设备，创造一个健

13、康卫生的听音环境，同时还中为了给音响工程中的电气设计提供依据，为设备的选型提供参考。在进行声压级计算前，必须选择一个相应合适的环境其准声压级，而基准声压级的选择就必须了解正常人耳的等响曲线，即弗莱切芒森曲线。该曲线反映了人耳对不同频率、不同声压的听感响度反应，曲线上的数字表示相应频率和声压下的响度值，单位是：Phono，人耳对相同声压不同频率的声音的反应是不一样的，同样声压级的低频声音在人耳里产生的响度感觉要低于同声压级的高频声音；要想各频段的声音在人耳里产生的响度基本一致，不出现某些频段听感的不足，就必须使声压达到足够的声压级，这就是声压计算时基准声压选取的依据。 用以语言扩声的工程，由于语

14、言信号主要集中在中频段，这里的等响应曲线度相关较小所以基准声压级可以取7080dB；用于一般音乐重放的音响工程，这个基准声压可以取8590dB作为计算的依据；同时为系统的扩声留下1218dB的峰值的余量及13dB的环境噪音余量，那么在平均的听音距离上，设计的额定扩声声压级应该是：P额=（8590）dB+（13）dB然后需要根据厅堂的实际扩声范围确定平均的听音距离L，额定的声压级就应该是在此位置的实际声压级，然后依此可以通过计算得出音箱的1m位置声压级P：专业音响根据前面提及的：距离变化一倍，声压相应变化6dB的关系，则音箱在1m处需要提供的声压级为：P=P额+6LogL至此声扬的设计便基本结束

15、，其后的工作就是与建筑装饰单位密切配合将设计要求付诸实际。第四章 功放的配置先补基础，再谈扬声器系统与功放的配置。关于音箱功率和房间面积的关系！以前在网上看到音箱功率和房间面积大致可以掌握在平方米的标准那么一个平米的房间一般也就足够了这是指里每个音箱还是里个音箱总和（低音炮除外）？大家有没有房间面积和功率之间的大致比例？主箱中置环绕炮大致应该和房间面积成多少比例？如果那个理论成立，当然是指每个声道的。家庭影院，一个合理的要求是声压达到一定值，我们很多人都达不到的。声压，与输入到音箱的功率即功放的输出功率以及音箱的灵敏度有关的，因此无法割裂追求功率指标。但是，家庭影院系统，尤其是晶体管功放，功率

16、余量是必要的，因此，家用条件下，我们一般不考虑功率的最低限度，能多投入更好。放大器：前置放大器和功率放大器的统称。功率放大器：剪称功放，用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。前置放大器：功放之前的预放大和控制部分，用于增强信号的电压幅度，提供输入信号选择，音调调整和音量控制等功能。前置放大器也称为前级。用来接电唱机和播放设备的后级放大器：用来接音箱的机器，讲就和音箱阻抗匹配，功率匹配。（信号源连放大器，前级连后级，只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就可认为阻抗匹配良好；对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与

17、其输出端标称阻抗相等或接近的音箱，而晶体管放大器则无此限制，可以接任何阻抗的音箱。）（从CD里放出的声音信号电压太小，不能直接被功放的功率放大级放大，因此要有一个电压放大级把声信号放大到一定的程度才能被功率级放才能接音箱放出声音来。这个电压放大级就是所谓的前级放大，而功率放大级被称作后级放大。高级点的音响前后级是分开的，是两样东西，用的时候这两样东西配合使用。低档点的是前后级组合到一个电路板上的是一个东西，叫合并式功放不知我说清楚了没？合并式功放一般带有前后级，也有纯后级功放，就是只负责放大信号的电流，也就是增加信号的驱动能力，去驱动音箱。前级独立出来一般不叫做功放，像调音台之类的设备都可以叫

18、做前级放大设备，前级负责信号的放大，是让信号达到后级功放可以处理的幅度。）合并式放大器：将前置放大和功率放大两部分集中在一个机箱内的放大器。 胆机：电子管放大器的另一种说法。 唱头：它是用来再生黑胶唱片声波的重要设备,最常见的为动磁唱头与动圈唱头。 同轴喇叭：同轴喇叭是一个高音单体安置在一个中低音或低音单体的圆心位置上,这两个单体并非全音域单体,而是各有各的分频网络。它的好处是没有单体安置位置的时间相位问题,两个单体的声波同时到达聆听者耳朵,音像准确,宽松。 号角喇叭：是一个发声的压缩式驱动器加上一个号角的喉部,最后再加上一个号角开口,就形成了一个完整的号角喇叭。 额定功率：对功放来说，额定功

19、率一般指能够连续输出的有效值(RMS)功率；对音箱来说，额定功率通称指音箱能够长期承受这一数值的功率而不致损坏，这不意味着一定需要这么大功率的功放才推得动，音箱的驱动难易主要由其灵敏度和阻抗特性来决定。也不意味着不能配输出功率大于音箱额定功率的功放。正如开汽车一样，驾驶300公里时速的跑车不等于就会发生车祸，你可以不开那么快。同样，只要音量不盲目加大，大功率功放一样可以配小功率音箱。 峰值音乐输出功率(PMPO)：以音乐信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率，其商业意义大于实际作用。PMPO功率可以比国际公认的有效值额定输出功率(RMS)高出3至4倍，例如早期的手提式收录机每声道RMS功率仅

20、4、5瓦，但采用PMPO来标示，数值一下就可以增大到20W左右。 单端放大：功放的输出级由一只放大元件（或多只元件但并联成一组）完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。 推挽放大：功放的输出级有两个“臂”（两组放大元件），一个“臂”的电流增加时，另一个“臂”的电流则减小，二者的状态轮流转换。对负载而言，好象是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大，但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。 甲类：又称为A类，在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器

21、。甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。 乙类：又称为B类，正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。 甲乙类：又称AB类，界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。再谈扬声器系统与功放的配置 扬声器系统要高质量的重放出各种音乐节目，那么根据音

22、乐信号的属性，其峰值因子约为10-15dB从保证音质这个角度来说功放应在此动态范围内不发生任何限幅情况，即功放的最大输出功率应是扬声器额定功率的58倍，这样的功率配置音质虽然很好，但它的投资会很大，因此一般都会把这个功率配比定在12倍扬声器单元的额定功率。12倍这个范围也许太空泛了，我们可以给大家一个较具体的经验。 1 在一些要求低而投资有限工程功放的功率起码相当于音箱的额定功率，但要非常注意保持声音不失真，过小的功率配置看起来不会损坏扬声器单元，其实不然，过小的功率极易发生过载削波，产生大量谐波，烧毁高音单元。 2 一般工程建议功放的功率是1.5倍，而低音部份最好超过1.5倍，这样才能获得足

23、够的力量感。 3 要求极高的声地，例如录音室监听，音乐厅等，最理想是音箱功率的两倍匹，（这与国际电工委员会IEC制定的配接标准推荐值中的一种方案一致） 设计功放功率是没有硬性标准的，完全视乎投资预算和对音质的要求而定。音箱的摆放位置和摆放方法对声音的影响 1、 直射式全频音箱尽量避免界面反射 直射式音箱是声音直接向外辐射的音箱，从理论上讲，它是一种扬声器直接与空气耦合音箱；从外观上看，它是一种扬声器喇叭口直接向外设置的音箱（像TAS DP系列全频箱、TANBO TX系列全频箱等）。这种音箱主要依靠声波的辐射特性，使扬声器直接向空间发送声能。在一般情况下，直射式音箱的低音辐射角度比高音辐射角度大

24、，如果将音箱直接放在地面上，低音打到地上被反射后，传给听音者，而此时，由于音箱发出的直达声所走过的距离短于反射声所走过的距离，音箱低音的直达声先期到达人耳，反射声随后到达人耳，会出现低音“先来后到”的现象，导致低音重影。大家知道，低音成分的多寡对于声音的清晰度和可懂度的影响很大，而且低音本身就有浑浊之感，如果低音出现了重影，就会使声音听起来更加浑浊。直射式音箱最好不要直接放在地面上，或位于紧靠墙角的位置，否则听音区听到的低音会被加重，并有含混不清之感。如果房间的地面采用对声音强反射的硬质光滑材料，那么低音浑浊现象会越发严重。在实践中，可能会发现这种情况，在距离不高的房间中，用直射声音箱（尤其是

25、全频直射式音箱）放音，经常会出现低音听起来浑浊的现象，而这种低音浑浊现象是用均衡器衰减声音中的低音成分所不可能解决的，声音中没有低音则已，一有低音声音声音就浑浊，其主要原因就是低音的反射声成分太多，低音存在严重的重影现象。 为了充分减少低音反射的不良影响，在摆放直射式音箱时要采取以下两种措施之一： 一是不要将音箱直接放在地面或位于紧靠墙角的位置，最好用金属架将音箱垫高40cm以上，摆放距侧墙大于40cm，距后墙大于20cm以上的位置，由于音箱距离反射界面较远，因此低音反射声被明显减少。 二是如果音箱前方地面为强反射材料（硬质光滑材料，如大理石地面），将音箱直接放在地面时，也可以采取在音箱前铺吸

26、音地毯的方法来吸收低音的反射声，但低音不可能被充分吸收，还存在少量的反射。 2、 <!endif> 气流式低音音箱可以利用地面反射 气流式音箱是扬声器的声音不直接向外辐射的音箱，按照专业术语说，它是一种扬声器振膜（纸盘）不直接与空气耦合的音箱。在专业音响领域，气流式音箱一般为低音音箱。现代的气流式低音音箱采用了先进的空气动力学原理，利用只有低音才可能产生的大幅度振膜振动，实现强烈的空气气流变化，借助这种气流变化来加强低音的传播。气流式低音音箱不仅由于空气动力学特性使得低音传得更远 ，还由于其优异的额声学特性式得低音更加丰厚动听。 气流式低音音箱从外观上能够很容易地被辨认出来，它是一

27、种低音扬声器背面向外、正面向内（反扣）或不能直接看到低音扬声器正面的音箱，目前最常见的是扬声器内藏式低音音箱和扬声器反扣式低音音箱两种（如：TAS DP-215B、TANBO TX-2180、DEBOS D-180）。它们主要依靠声音传播的气流特性，向空间连续不断地送出一个个低音气流团，借助于气流团来传播声波，而不是靠简单的波辐射特性向空气发送声能，低音可以传得更远。 气流式低音音箱在摆放和安装方面相对来说比较自由，即可以吊挂在空气，也可以直接放在地面上。但一般地讲，将气流式低音音箱放在地面上效果会更佳，这是因为，气流式低音音箱采用气流传播的方式，故其低音带有一定的指向性，即使存在声辐射现象，

28、但声辐射所占比例也很小，故达到反射界面后的反射声含量也很小，低音反射音量适度。低音音箱直接放在地面上，可以充分发挥地面的作用，相当于把地面作为低音号角的延伸，如此大的低音号角使得音箱的低音下限频率声音的声阻更加匹配，低音听起来越发厚实、丰满。 3、 <!endif> 听音区域要充分获得音箱的直达声 直达声是从音箱发出直接到达听音者的声音，其主要特点是音色纯正，即音箱发出的是什么样的声音，听音者听到的几乎就是什么样的声音。直达声没有经过房间的墙面、地面和顶面的反射，不存在由于室内装饰材料对声音反射后产生的声缺陷，它也不受室内声学环境的影响，所以音质有保证，声音保真度高。现代室内声学设

29、计中有一个很重要的原则就是听音区域充分利用从音箱发出的直达声，尽量控制反射声。 就一个房间而言，判定听音区域是否能获得所有音箱发出的直达声的方法很简单，般采用视觉法即可。在听音区域如果听音者能够看到所有音箱的整体，且位于所有音箱共同交叉辐射的区域就可以获得音箱直达声。在一般情况下，音箱吊挂是房间获得直达声的最好方案，但有时由于房间层距较低、空间有限，吊挂音箱可能会受到一定的限制，如果有条件，最好还是将音箱吊挂起来。很多音箱的号角指向角度在60度以内，其水平方向指向角度大，垂直方向指向角度小，如果听音区域没有位于号角的指向角度以内，就无法获得号角的直达声，故音箱在水平放置时，其高音扬声器轴线应与

30、听者耳朵的水平高度相一致，当音箱吊挂时，要调整好倾斜的角度，避免影响高音听音效果。 音箱放音时，距离音箱越近的位置，声音中直达声所占的比例就越大，反射声的比例就越小；距离音箱越远，直达声的比例就越小。 4、 <!endif> 音箱摆放与房间中心轴线要对称 对于室内声环境的要求是，建筑的对称必须与室内声学对称相一致，音箱应摆放在房间中心轴线对称的位置上。只有实现建筑对称与声学对称的一致，才能为室内提供一个理想、和谐与对称的声场。假如音箱的摆放与房间不对称，也就是说，两只音箱偏向了房间的一边，那么在放音时会带来很多问题，这些问题虽然可以用电声补偿的方法加以祢补，但最好还是应该尽量避免由

31、于摆放不对称而带来的一系列问题。 有些房间本身就是非对称内部结构或装修结构，室内声学已经为非对称的情况了，音箱摆放只能是尽量使声场对称，那么，声场不对称到底会导致哪些问题呢？下面分析一下： 用效果器给声音加效果时，会发现靠墙较远的音箱的混响声效果比距离墙较近的音箱的混响声效果要明显些，这是因为距墙较远的音箱前面的放音空间容积较大，按照容积越大混响时间越长的理论，当然混响感就较强；而距墙较近的音箱前面的空间较小，混响感肯定要弱一些。 厅堂声学特性的一个重要要求就是要创造均匀的声场，即声场中的各个位置音量不能相差太多，如果声场不均匀，就会使听音区域的音量和音色的一致性变差。音箱非对称摆放，就会造成

32、面对空间较大的音箱的早期反射声的成分少，音量较小，及面对空间较小的音箱的早期反射声的成分多，音量较大的后果，声场均匀度受到破坏。-待续混响与扩散 室内声场的统计研究是以分析室内混响过程为其主要内容的。将统计声学用于分析室内声场时，要满足的第一个条件则是这一声场必须是扩散声场。可见，扩散与混响有着十分密切的关系。 可以对混响作以下描述：在室内声场达到稳定的情况下，声源停止发声，由于声音的多次反射或散射，而使其延续的现象即为混响。这种现象是封闭空间中(室内)声场的一个重要特征。 试考虑一种极端的情况。设想一束声波(可用一条声线代表)在一个形状不规则的刚性壁面的大房间中传播。显然，这一声束在到达边界

33、面(壁面、天花板或地面)之前；它是以直线方式传播的。一且到达某一边界面，它就按照反射定律反射。经反射后的这一声束将改变原来的传播方向继续传播。经过某一传播距离之后，它又到达另一边界面，并再次反射，以新的传播方向又继续向前传播，依此类推。对于形状不规则的大房间而言，任何方向的入射波经过若干次反射之后，总可以改变为沿某一特定方向传播的反射声。由于声波在室内各反射面上连续反射，并不断改变其传播方向，这种能使室内任一位置上的声波可以沿所有方向传播的声场称为扩散声场。这里所说的：“扩散”，具有明确的物理意义。严格意义上的扩散声场必须满足以下三个条件：(1)室内的声能密度均匀，即声能密度处处相等；(2)声

34、能在室内各个方向传递的几率相等；(3)从室内各个方向到达任一点的声波，其相位是无规的。在这样的声场中，声波无论在空间位置上，还是在传播方向上都不会一成不变地“聚集”在一起，而是随着传播过程的进行逐渐扩展，并分散开来，直至充满全部空间并遍及所有方向。 在一般情况下，扩散声场的条件是难以满足的，但在一定条件下，把不规则的大房间中的声场近似地作为扩散声场处理，所得的结果与实际情况相差不大。然而，如果房间的形状简单而规则，情况则不然。这时在室内就可能出现声场的严重“不扩散”状况，声波就可能在某些位置或某些方向上特别加强，而在另一些位置或方向上特别削弱。例如在圆形大厅中，声波将聚集在大厅中部；在正方形房

35、间中，沿某些方向的驻波将较强等等。为了尽可能在室内形成扩散声场，应避免采用凹形壁面，而凸面反射体的正确使用，则是使室内声场趋向扩散的一种有效方法。这种能够促进声场扩散的反射体通常称为声扩散体。 在以上分析讨论中，实质上包含着几何声学的基本概念。因此，虽然可以对室内声场与体型之间的关系作定性的说明，但却难以对某些假定作出明确的解析。例如，为什么要假定是形状不规则的大房间?对于小房间，即使形状不规则的小房间是否适用呢?对于这类问题，只能用封闭空间声场的波动理论才可能获得满意的说明。哪怕因计算异常繁杂而难以得到定量的结果，但在理论上至少可以给予指导性的解析。 混响声场通常指的是由反射声形成的声场。严

36、格地说，它必须是扩散声场，亦即满足扩散声场的要求是混响声场的必要条件。在实际应用中，由于扩散声场的要求大多数是难以满足的，所指的混响声场基本上是通常意义上的反射声形成的声场。明确这一点是重要的，因为这是统计理论所得的结果与实际情况有一定距离的一个重要原因。 混响对房间的音质有重要影响，它是决定房间音质的必要条件。因此有必要对其进行定量量度。这工作首先由WC赛宾(Sabine)于二十世纪初提出并加以实践。为了使混响的量度仅仅取决于房间本身的声学特性，而排除其它因素(如室内原声场声级的大小及背景噪声水平等)的影响，使其具有良好的重复性，目前国际上公认的是以室内声场的声能密度衰减到原始值的百万分之一

37、时所经过的时间进行量度，称为混响时间。因此，混响时间可定义为室内声音已达到稳态后停止声源发声，平均声能密度自原始值衰减60分贝所需的时间，并用T60或RT表示。在实际测量时，由于种种条件的限制，往往不可能获得衰减60分贝的相应时间，通常以开始一段的声压级衰变情况为基本依据，然后外推到衰变60分贝时所需要的时间。扩声系统周边器材 在整套演出音响系统中有一些必需的器材；整个扩声过程中由第一部分音源，然后通过调音台，把迅号集合再发送到功放，在功放进行信号放大的处理，最后送到扬声器。扩声系统就是这样把一些细小的声音提高至可以给成千上万的人士所听到。 一套最基本的扩声系统要具备以上的器材是不容置疑的，而

38、这样的一个系统又实在是非常基本，在一般没什么要求之情况下是可以的。但是在不同的环境、音源、对扩声所得出的声音的要求这些因素存在的话，扩音系统便须附加一些器材去帮助以达成整个扩声过程的完美。这些基本以外器材，就是所谓的周边器材。 以下是在扩声系统中可选配的一些周边器材： 1.均衡器：通过对不同频率或频段的信号分别进行提升、衰减或切除、以达到加工美化音色和改进信道传输质量的目的。 2.效果器：通过机械或电子的方法来模拟闭室内声音信号的延时和混响特性，使乐音更加丰富和亲，并可制造一些特殊的音响效果。 3.压缩器、限幅器：这是一种其增益随着信号大小而变化的放大器。其作用是对音频信号进行动态范围的压缩或

39、扩展，从而达到美化信号、防止失真或降低噪声等多种不同的目的。 4.激励器：在原来的音乐信号的中频区域加入适当的谐波成分，以模拟现场演出时的环境反射，使信号更具有自然鲜明的现场感和细腻感，并更具有穿透力。 5.分频器：为了提高功放的工作效率，减低音箱对频率的失真度，提高声音质量。分频器会将音频分配，把信号送到各频带的功放进行放大。 6.延迟器：在一些较大、需多组音箱作扩声的系统，往往用得着延迟器。因为声音由不同位置的音箱到达听者的耳朵是绝对的先后之分，所以为提高音质，不致有影像与声音不一的感觉。延迟器把信号作延时处理，定下应有的先后次序。 7.噪声门：用在鼓群最多，因为防止收音时话筒之间的串音，

40、其他应用范围也颇多。噪声门是一个电子门电路，当输入信号电平超过了可调校之门限，电路就通了，信号便通过。 反馈抑制器：产生反馈的主要原因是话筒的传声增益过大，话筒和音箱的距离太近，又或是声场中某些频率的声音反射状态过于活跃，造成声音的正循环性放大。信号输入反馈抑制器，一般可将50Hz-15kHz中的任何反馈频率送入移相器，进行移相处理后，再将音频信号送入正机的输入端，这时的音频信号就滤掉了声音反馈的频率了。如何选择扬声器 如何选择扬声器？ 扬声器实际上是一种把可范围内的音频电功率信号通过换能器（扬声器单元），把它转变为具有足够声压级的可听声音。为能正确选择好扬声器，必须首先了解声音信号的属性，然

41、后要求扬声器能“原汁原味”地把音频电信号还原成逼真自然的声音。 人声和各种乐声是一种随机信号，其波形十分复杂。可听声音的频率范围一般可达20Hz-20kHz；其中语言的频谱范围约在150Hz-4kHz左右；而各种音乐的频谱范围可达40Hz-18kHz左右。其平均频谱的能量分布为：低音和中低音部分最大，中高音部分次之，高音部分最小（约为中、低音部分能量的1/10）；人声的能量主要集中在200Hz-3.5kHz频率范围。这些可听声随机信号幅度的峰值比它的平均值约大10-15dB（甚至更高一点）。因此扬声器要能正确地重放出这些随机信号，保证重放的音质优美动听，扬声器必须具有宽广的频率响应特性，足够的

42、声压级和大的信号动态范围。 我们希望能用相对较小的信号功率输入获得足够大的声压级，即要求扬声器具有高效率的电功率转换成声压的灵敏度。还要求扬声器系统在输入信号适量过载的情况下，不会受到损坏，即要有较高的可靠性。 扬声器系统主要技术特性的应用： 扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性，为了用好用活这些技术特性，用户必须对它们有所了解。 1） 二路（二分频）和三路（三分频）扬声器系统 音频信号的频谱范围很宽，把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的；一般的12寸以上大口径扬声器单元，低音特性很好，失真不大，但超过1.5kHz的信号，它的表现就很差了；1-2

43、寸的高音扬声器单元（高音压缩驱动器）重放3kHz以上的信号性能很好，但无法重放中音和低音信号。于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统，由低音（含中低音）和高音（含中高音）两种单元组成的称为二路扬声器系统，由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。 二路扬声器系统结构简单，造价相对较低，为了解决缺少这段中音频率，于是有些厂家用了一种折衰的方法，即在分频网络上把低音单元的频响特性向上移动，把高音单元拭目以待频率特性向下移动。另外一个问题是，分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间，而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。因此在听觉上人留下“空洞”感和听到的失真。亦因为如此，三路扬声

44、器对喇叭单元的要求相对较高，假若单元的性能不佳，整个扬声器系统的声音就不够平滑，或有严重的相位失真。 三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷，充分发挥它们各自的长处，两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边缘处，对音质没有任何影响，故三路扬声器系统减小了声音的失真，提高了声音的清晰度，改善了低高和高音间交叉频段的性能，增加了扬声器系统的功率处理能力，因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。 2） 灵敏度和最大声压级（SPL max） 扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器，要求它能以相对较小的输入功率转达换成很宏亮的声音，这就要求扬声器有较高的声压灵敏度，灵敏度实质上是

45、一种转换效率的体现，各类扬亏损顺系统由于采用的设计技术，选用的材料和生产工艺等多方面的差异，灵敏度的差异也很大。 灵敏度是指输入扬声器单元1瓦的电功率，在扬声器轴线方向离开1米远的地方测得的声压级大小，如果两种扬声器的灵敏度相差3dB要达到同样大的声压级输出，需要增加电输入功率一倍，因此灵敏度较高的扬声器能发出较大的声音。 扬声器系统的输入功率能力一般都远远大于1瓦（一般都在100瓦-2000瓦之间）因此实际使用时都可输入这个最大允许的电功率，以额定最大功率，输入扬声器，在扬声器轴向1米处产生的声压级称为最大声压级SPL max例，灵敏度=100dB，1w/1m扬声器，若具最大功率承受能力为1

46、000W，则SPL max=100dB+30dB=130dB，1m。 3）失真和音质 音箱工厂都没有标称他们产品的失真率，其实它是一个非常重要的技术参数，音质是一个比较抽象的评价，亦没有可能在文件上标称，只能采取主观的听音比试，通常，灵敏度与音质是有矛盾的，生产商需要在两者中作适当的平衡，一般来说，中低价的产品，均以灵敏度作主导，追求性能价格比，而高价位产品偏重音质，而最高层次者是两者兼备。 4）个性与共性 在此又再引伸出另一个相对抽象和主观的性能评价，扩声用的音响，有别于家中的Hi-Fi音响器材，必须兼容性非常高，因为每个场地都可能演出不同类型的节目，从歌剧到摇滚音乐会，亦可能只是以语言信号

47、为主的报告会，故其音响系统必须要兼容不同的节目源，做到平均性的优异即不能偏重于某一个用途，而家里的Hi-Fi音响器材，只需要照顾一个人或一小撮人的口味，其产品的个性是容许存在，但作为专业扩声系统器材，则这种个性将会变成局限性或缺陷。 专业扩声器材需要为一大群公众服务，节目内容经常变换，共性是基本要求，兼容性要强，不同性质的节目都要有平均的表现，除此之外，专业扩声器材必须是“无渲染”，“不夸张”，“忠实”地将音源还原，就是共性或共用性。 5）扬声器系统的指向特性 扬声器发出的声音通常在低频段（低于200Hz）的声音是无方向性的，在各方向均匀传播，但在高频段时，声音的传播呈现较强的方向性，这个指向

48、特性（各类音箱均不相同）正是我们在系统设计中要加以应用，优良的恒定指向特性可在现场布置时把声波的能量集中到观众区，避开声波的强烈反射面和声场互相干扰。 扬声器的指向特性使偏离轴向的声压级随偏角的增大而声压级逐渐减小，同时声压级又随声波传播距离的增加按距离的平方成反比而衰减，在距扬声器远近和方位不同的听众区，若将这两种衰减选择得当，就可使两种衰减互相补偿，从而使声场更为均匀，大型工程需要盖相对比较阔的区域，单只音箱通常不足以应付，需要将多只音箱拼合成音箱群（陈列），而在陈列扬声器系统中，恒指向特性可使音箱之间的中、高频段的声波在音箱间不产生相互干扰，用具有上述指向特性的一对扬声器组成八字形摆放，

49、可以覆盖单个音箱的一倍，否则，声音在音箱前方已经互相干扰，严重影响声场的均匀度和声音的清晰度。 6）扬声器系统的功率处理能力 扬声器的功率处理能力（或称扬声器的额定功率）是一项重要技术参数，它代表扬声器承受长期连续安全工作的功率输入能力，了解扬声器的功率处理能力，首先必须懂得扬声器驱动器是如何损坏的，驱动器的损坏模式有两种： 一种是音圈过热损坏（音圈烧毁，过热变形，圈间击穿等），另一种是驱动器的振膜位移量超过极限值，使扬声器的锥形振膜/或其周围的弹性部件损坏，通常发生在含有很多大振幅的低频信号。 声音信号不是一种正弦波信号，而是一种随机的，这些随机信号可用三个能数来表示，有效值（RMS）又称均

50、方根值，是以信号峰值等幅的正弦信号的一种测量结果，接近于平均值，基本上代表信号的发热能量。 峰值（Peak）是信号达到的最大电平，对于正弦波来说，峰值电平大于有效值电平3dB，对于音乐信号来说，峰值电平超过有效值可达10-15dB在评定一种扬声器的位移能力时，峰值是重要的，峰值因子，用来说明峰值电平与有效值电平的比率，对于按AES2-1984的粉红色噪声源来说，峰值因子为6dB，即峰值电压是有效值电压的4倍。 扬声器的功率处理能力是按（AES2-11984）处理后的粉红色噪声信号连续加2小时工作后其电性能和机械性能的永久性变化不大于10%的情况下测得的技术参数。 7）加载（受热）后的声压级下降

51、（又称功率压缩） 所有产品说明书上标称功率都是各厂家自定的，是音箱在厂方选定的测试信号和条件下的最佳值，当音箱进入工作状态（譬如等于或大于满功率20秒之后），音圈和磁体受热温升后、由于它们性能下降改变了受热前单元的原有特性，这时，实际的声压输出就会减少，常规音箱，如音圈温升60度-80度，常见额定声压级下降3dB为容限，如音圈散热优异，耐温达100度以上，实际的声压下降可达6至8dB，这是相当惊人的下降，如前文题及，增加一倍的音箱只提升声压级3dB若音箱声压级下降达6dB，要弥补这么大的声压级下降必须稍匆恢灰粝湓黾又了闹唬浅藕叮粝旃到缑挥斜瓿普庵稚辜断陆担匦胍玫母纳蒲锷鞯纳壬杓啤 8）扬声器单

52、元的阻抗 扬声器单元的阻抗包括，电感量，电容量和电阻值，电感和电容是随频率而变化的，虽然在扬声器系统中标称一个阻抗变化太大，将会影响整个音响系统的稳定性，JBL最新DCD 双线圈差驱动设计是将阻抗变为纯电阻性，不受频率变化而影响，让整个音响系统稳定工作。 三如何提高扬声器系统的可靠性 日常生活中，即使是在功放和扬声器系统的功率匹配相当的情况下也会发生扬亏损顺单元变损的事件，其原因有： 1 操作不当，功放输出功率过大 2 演出达到高潮时，场内气氛热烈，需要提升声压，在加大信号时，话筒输入信号过大引功放过载削波，失真波形产生大量谐波，损坏高音单元 3 话筒产生强烈声反馈啸叫，功放强烈过载，损坏扬声

53、器系统为此，现代新型扬声器系统采取了多种保护性措施，这些措施可分为两类： 1 提高扬声器单元的散热力使其在过载时不发生过热损坏 2 在扬声器箱中安装限幅保护装置，当驱动功率和峰值电平超过扬声器的额定值时，限幅器把超过的功率电平用非线性电阻（灯泡）对音圈进行阻止。 这些措施，提高了扬声器抗过载的能力，但也影响了声音的动态范围，使音域不够宽广，音色感觉模糊和暗淡。 因此，最好的办法还是在功放上采取措施，使它的输出不产生削波和功率过载等问题。音响系统设计概观 音响系统的设计是一种过程，并不是一种产品。假如它是一种产品的话，它就可以大量生产，并且可用于许多装置中，就像放大器或微音器一样。一种规格即可满

54、足的有场合的要求的设计，往往不能做到完全满足，而且对许多用户来说其使用性能也极差。设计过程由许多零碎资料的收集过程的组成，就像拼图游戏里的零碎图片同时把它们拼装在一起，使得它们之间即不重叠也没有间隙。那么，到底如何设计一种音响系统呢？有的人做起来像是铺开许多音响产品的产品目录活页，然后像投掷飞镖那样用笔画来画去；有的人做起来像是把核桃壳翻来翻去，直到找到核桃肉为止；而有的人则在轻易地计算解答极其深奥的方程式。就像举行神圣的礼仪一般，然后则为成千的听众确定一个简单的锥形8英寸喇叭（203MM）。 四种设计工具 作为成功的音响系统设计者，第一种工具是知道。现在的设计者比起25年前的设计者来要幸运得

55、多，因为现在有极其丰富的音响工程知识来源可以利用。众多的，甚至是无数的参考书完全包括了这一领域的各个方面（Davis and Davis，1987；Giddings，1990；Ballou，1991）。有各种可利用的期刊，从学术性的刊物到业务通讯刊物与和本期刊一样的商业性杂志。有各种有声望的学术交流会、讨论会及培训班，可以从各种研究机构，包括我们工业贸易协会，全国音响与文艺物资协会取得来源。各个取得认可的学院与大学也开始提供有关的课程。 从上述这些渠道，可以获得极其大量的知识。但是就知识本身而言，是远远不够的。因此，设计者的第二种工具是经验。有一种人常说，我们都是从别人脸上学会刮胡子的在我们能

56、够清楚地掌握我们的音响设备究竟能达到何种先进程度之前，我们往往不得不弄坏许多放大器和扬声器。这种说法是有一定的道理的。一个从失败的设计者是维持不了多久的。 第三种工具，也就是到目前为止最重要的一种工具，就是良好的判断力。设计者必须对人们有良好的理解，能够作出超过技术性细则的判断，能够作出进入人类内在空间的判断。一种技术上精确的设计，可能由于装配者不懂得装配，或者由于用户不懂得使用而遭到失败。实际的使用者可能不知道如何去使用这个系统，制造商可能因为没有准备好换代的产品而停止继续生产某型号的产品。 第四种工具，在过去的十年里它变得特别重要，就是计算机。具体用于音频与声学设计软件的计算机模拟技术（C

57、ADS）可以大大加快设计速度，使得它们自己在设计者工具箱里占有一个席位。 但是，在这里一定要记住，计算机是不会自己做设计的，只有设计者本人才能设计音响系统。曾经有一个赌徒向一个计算机编程员请教，是否有可能编出一个计算机的程序，可以预报谁将在骞马比赛中腾出，这个编程员回答说：“当然可以，这是非常容易的事，只要假定一匹马是球形的” 三个准则 成功的音响系统的许多方面是相似的，但是每一种失败的音响系统其失败的原因也是一样的，即其设计是独一无二的。使用者判断成功的音响系统，有一个著名的准则：声音是否足够大？声音是否清晰易懂？声音会不会回馈？ 一种声音浊足够大的音响系统，可以取得短时间的成功，但是最终会

58、引起使用者的不满意。与过去相比，在现时这是一个比较小的问题。现代的材料与现代的制造技术，可使扬声器在著火或者损坏之前发出更大的声压水平。放大器制造商也画了一份他们的贡献，他们可以提供比以前更大的，而且更便宜的音频功率。现今的音响系统设计者还必须同时注意保护使用者的听力。这是一种进步，把声音太大的音响系统的声音降低毕竟比把声音不够大的音响系统的声音增大要容易的多。 一套声音不是清晰易懂的音响系统，同样虽然可以取得短时间的成功，但很快也会引起不懑。不能听出“Johnah in the whale knew”与“Jesus will not fail you”两句歌词的区别的含糊声音，会使音响系统成为废品，而不管这音响系统能使合唱队的歌声有多好的音乐感。 音响系统如果有声音回馈，则是一个即时见效的失败，没有任何理由可以原谅这一点。这是一种设计失败，而不是元件的失败。即使是比引起鸣叫低得多的声音回馈，也会使房间变得更多的声音回响，从而使需要的音量比原来设计的要大。 作为音响系统的设计者，你在使用一切可能的手段，使音响的音量足够大（但不应大到有危险），使音响的声音清晰易懂，并且首要的事情先做在音响系统设计失败的原因之一是：设计者没有完全了解使用者要如何使用他们的音响。 设计者必须首先确定，音响系统是如何使用的，