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音视频系统基础知识音视频系统

音频扩声子系统

视频显示子系统集中控制子系统数字和视频会议子系统舞台灯光机械子系统高保真低系统噪声足够的声压级平滑传输频率特性良好的传声增益操作方便扩展性良好音视频系统-音频扩声子系统音频、频谱声波次声波2020K超声波C波段KU波段红外线红r射线卫星紫紫外线宇宙射线f长波800K1200K中波短波FMVHFUHF微波GSM0声波基本量：波长：声波完成一次振动所走的距离。单位m(米)。

在传播途径上，两相邻同相位质点距离。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，用下式表示为：C=331.5+0.6t(m/s)f：频率：每秒钟振动的次数，单位Hz(赫兹）。声波特性–绕射“未见其人先闻其声”，声波可以绕过小于他波长的物体，比如低音可以绕过很粗的柱子，但是高音却不能，所以高音扬声器一定要装的高一点，不要被柱子或其他物体档住。低音（100Hz以下）可以通过墙壁。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。声波遇到坚硬、平滑刚性的物体容易被反射。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，形成散射。声波的透射：当声波碰到室内某一界面后（如天花、墙），一部分能被反射，一部分被吸收（主要是转化成热能），一部分穿透到另一空间。声波的衍射：声波绕过障碍物传播的现象，称为声波衍射。站在高墙两侧的人，能听见对方说话的声音，这是声波衍射的结果。声波的衍射与波长有关系，波长越长衍射越显著。声波的干涉：干涉造成两个不同波之间峰和谷的叠加，峰和峰叠加导致这个区域的声压级加强3dB，峰和谷叠加导致声功率相互抵消，声压级降低，声音的干涉在多扬声器系统比较常见，不可避免。声波特性–反射、散射、透射、衍射和干涉音频指标和参数介绍dB：是一个无量纲单位dBu、dBm、dBV是用来描述电平的，他们的区别是基准电平不一样0.775V的电压为基准电平：0dBu（行业标准，英制单位）1V的电压为基准电平：0dBV（国际标准）

加载在600欧姆负载的阻抗下电压是0.775V时对应的电平就是0dBmdBu是有负值的，如电压是0.0775V，此时的电平是-20dBu，（-60dBu以下近乎于哑音）高电平和低电平：+4dBu以上为高电平(线路信号)/-30dBu以下为低电平(话筒信号:动圈-35dBu,电容-25dBu)电平声压由声波引起的压强变化称为声压。声压级：dB标志声音大小与水平（level）平时语气讲话大约50－60dB，迪斯科舞厅110dB，飞机起飞约是140dB左右耳机的最大声压级可以达到120dB，长时间听耳机也是对听力的损害。灵敏度：dB/W/M给一个音箱相当于1W的功率，在音箱正前方1米处所测得得声压级，就是这个音箱得灵敏度，通常用粉红噪声测试。功率增加一倍，声压增加3dB。距离增加一倍，声压减少6dB（自由声场）。音频常用指标和参数介绍阻抗匹配与阻抗失陪阻抗Z=电阻Ro+电抗Rs，电阻可以用完用表测量。电抗是由感抗和容抗组成：容抗是电容对交流信号的阻尼作用。感抗是电感性元件对输入信号的阻尼作用。匹配：保证最大功率传输，如功放－－音箱失陪：信号在各个设备间传输，输入阻抗>>输出阻抗（至少大5倍），

一个设备应该输入阻抗大而输出阻抗小。输入阻抗：20K良、50K好、200K优输出阻抗：200好、50优定阻音箱（阻抗匹配）和定压音箱（电压匹配）音频指标和参数介绍电平统调目的：尽量增加电系统的动态范围，使系统各级设备工作在最大的动态范围内，不会造成电平的瓶颈，保证系统不会造成线路自反馈，提高系统信噪比。调音台（GAIN/EQ/FADER）压限器均衡器功率放大器音箱音源音频系统基本设备话筒

动圈话筒：稳定性好、价格低廉、使用广泛工作原理：当闭合导线在磁场中做切割磁力线运动时，在导线

两端会产生感生电动势重要指标：阻抗(专业200欧姆，比较低)频响特性(很平直20－20K＋－1dB)全向性：压强式（全封闭）8字型：压差式（全开放）心型：压强式＋压差式指向性动圈式话筒的物理结构界定指向性电容话筒震膜式：极化电压是其工作根本，压强和压差结合，指向性取决于他的极化电压驻极体：永电体原理、体积很小（鹅颈、领夹话筒）。指向性由厂家决定。其他话筒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，将声势能转换为电能。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。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.超指向性话筒的分类调音台分类录音调音台现场演出调音台监听调音台数字调音台频率处理设备核心是滤波器均衡器（EQ）、分频器（X-OVER）、反馈抑制器（FB）、激励器、移频器

等改变频率的设备滤波器分：低通（高切）、高通（低切）、带通（钟型）、曲柄均衡器重要参数：频率（F，中心频率）、幅度（G，增益）、峰值因数

（Q，带宽的胖瘦）均衡器：修正房间声学缺陷，主要调125－4K分频器：高通和低通滤波器的结合，分主动分频和被动分频时间处理设备延时器：利用哈司效应。时间T＝距离/速度混响效果器：混响、延时、比例、效果（钢板混响、金箔混响、电子混响、法兰效果－－）

根据需要选择不同效果振幅处理设备压缩器、限幅器重要参数：启动电平、压缩比、恢复时间启动时间：从开始动作到达预期值的73％所用的时间压缩比：根据声音的强弱，1.5:1—3.5:1恢复时间：从压缩恢复到不压缩的时间，根据声音的节奏调节限幅器：压缩起压缩比大于15：1时INPUTOUTPUT0dB0dB2dB4dB比例：2:1压缩器扩展器功率放大器功率放大器分类：定压输出：70V与100V，双通道功放一般可以桥接定阻输出：输出功率与负载功率无关，只取决于负载阻抗桥接：桥接双输出端将使输出功率和输出阻抗同时加倍功放与音箱的配接功率：定阻功放最好能大一个量级；定压功放只要音箱和功放的总共率匹配和电压匹配。阻抗：定阻功放必须匹配输出（高阻抗配接瞬态响应好、阻尼系数<控制能力>大，输出电流小（安全），缺点是功率损失；定压输出不用考虑阻抗。音箱专业音箱与民用音箱输出功率和灵敏度音箱类型：开放式、封闭式、倒相式、前置号筒等单只音箱（点声源）与线性阵列（面声源）复合音视频矩阵、VGA矩阵、RGB矩阵、视频分配器、信号放大器DVD、电视信号、录像机、摄像机、远程视频终端、电脑视频信号等高亮度投影机配合交互式正投硬幕或正投幕视频源切换设备视频显示音视频系统-视频显示子系统投影显示高速摄录机视频切换录象系统多台高速彩色摄像机分别摄取主席台、观众席画面；配合会议讨论系统，实现摄像联动，跟踪拍摄功能配合远程视频会议终端，可将主、分会场画面信号实时、清晰地切换至大屏显示，或录象保存。全程摄录实时回放摄录像音视频系统-视频显示子系统投影机的分类和选择。按显示源分：视频性视频型投影机特点是亮度都在1000流明左右，对比度较高，投影画面宽高比多为16：9，各种视频端口齐全，适合播放电影和高清晰电视。数据性数据型投影机主要显示微机输出的信号，用来商务演示办公和日常教学，亮度根据使用环境高低都有不同的选择，投影画面宽高比都为4：3，功能全面，对于图像和文本以及视频都可以演示，基本所有型号都同时具有视频及数字输口。投影机的分类和选择按投射方式分：正投投影机背投投影机按投射工作原理分：CRT三枪投影机LCD液晶投影机LCoS硅基液晶投影机DLP数字投影机D-ILA投影机DLV数字光阀投影机投影机主要技术指标可量化性能指标亮度，对比度，均匀度，分辨率，重量设计性能指标散热性，操作界面，噪音大小，模具精细度感性指标外形，色彩其它指标水平扫描线，镜头等等亮度、对比度及均匀度流明(Lumen)是衡量投影机亮度的单位，指的是从投影机发出的光通量，或可见能力,测量的方法是由美国国家标准协会所定义的，完整的计量单位是ANSILumen。亮度对比度对比度是指白色与黑色之间的比率。对比值越大，投影机就越能显示丰富的:1.灰阶细节

2.色彩张力

3.影像立体感4.文字清晰度。均匀度是指亮度的均匀程度，它是指边角亮度与中央亮度的比值，以百分数计。一般要求投影机的亮度均匀度要高于85%。均匀度分辨率、投射比及调焦比分辨率是指投影机液晶片（LCD）上像素点数量的多少。一块液晶片上的像素点越多，分辨率越高。绝大多数的液晶投影机支持向上一级的压缩显示模式。投射比调焦比画面尺寸与投影距离的比例，是镜头重要的规格，如投射比为60”@1.9m，表示在1.9米的投影距离时，可以将画面投射成60寸的超大画面。投射比愈大，表示可以在愈短的距离内投射成愈大的画面。指镜头自固定距离投射出的最小与最大影像之间的比率。若调焦比为1:1.2，意味着焦距最小时，影像为10尺，而在焦距最大时，则为12尺。分辨率投影机的品牌参考

日本品牌投影机美国品牌投影机

欧洲品牌投影机

韩国品牌投影机

国内品牌投影机

投影幕的分类正投屏幕软屏幕硬屏幕白屏幕珠光屏幕金属屏幕平面屏幕弧形屏幕背投屏幕软屏幕硬屏幕弥散幕双曲线幕弥散幕正投屏幕手动挂幕电动挂幕双脚支架幕三脚支架幕投影幕的选择投影幕高度要让每一排的观众都能清楚地看到投影画面的内容投影幕到第一排座位的距离应大于2倍投影幕的高度投影幕底边离地面距离至少应该有1.5米左右采用VGA信号、NTSC/PAL制式的可以采用4：3比例屏幕HDTV（高清晰电视）采用16：9的比例屏幕宽银幕则一般采用1.85：1的比例屏幕对角线（英寸）尺寸（m）100"约2.0*1.5120"约2.4*1.8150"约3.0*2.4180"约3.6*2.6200"约4.2*3.2对角线（英寸）尺寸（m）92"

2.03*1.44106"约2.34*1.32133"约2.94*1.65159"

3.55*1.98161"

3.55*2.034：3屏幕尺寸换算16：9屏幕尺寸换算投影幕的品牌参考

美国品牌投影幕欧洲品牌投影幕

韩国品牌投影幕

国内品牌投影幕

显示屏的分类

CRT阴极射线管监视器

LCD液晶显示器

PDP等离子显示器

LED发光二极管显示屏OLED有机发光二极管显示屏中控系统投影显示音频扩声摄像录像信号切换会议讨论舞台灯光音视频系统-集中控制子系统音视频系统-集中控制子系统用户操作界面中央控制主机各类控制接口受控周边设备集中控制系统的组成音视频信号切换模块VGA信号切换模块红外发射模块设备电源管理模块电动屏幕控制模块声音调节模块灯光调节模块集中控制系统的功能

矩阵切换实现对VGA、AV信号的切换控制，通过触摸屏上的按键能在各种音视频信号、计算机信号之间进行切换，可将从音视频信号源如DVD、摄像头、视频展台、不同计算机、有线电视信号、卫星信号等送来的信号灵活地选择切换到输出到终端设备。音视频矩阵切换音频矩阵和音量控制音频矩阵和音量控制器选择控制音量的大小。红外传感器遥控用红外传感器遥控设备控制如DVD、VCR、卡座等设备的节目选择、播放、暂停等，控制视频展台的信号放大和缩小等。集中控制系统的功能利用继电器控制设备电源开关、屏幕升降、投影机升降和电源开关以及窗帘开合等设备的运行。串口控制利用中控器RS-232\422\485接口可实现对投影机、计算机、摄像机、云台、面板的编程控制。继电器控制调光器控制环境灯光的开关和调节灯光的明暗。调光控制教室设计参考演讲室设计参考桌面会议设计参考小型到中型的会议室设计参考中型到大型会议室设计参考家庭影院设计参考音视频系统-数字会议子系统代表机主席机摄像机大屏幕会议系统控制管理软件DVD机前置放大器功率放大器扬声器红外语音发射主机会议主机摄像跟踪控制系统翻译机红外接收机耳机耳机红外辐射面板数字会议子系统功能发言讨论电子投票表决同声传译操作员控制出席登记和设备操作控制视频显示摄像机跟踪控制通过互联网进行会议秘密会谈音频扩展音视频系统-视频会议子系统硬件视频会议系统现在最常用的实现手段。特点是使用专用的设备来实现视频会议，系统造价较高，使用简单，维护方便，视频的质量非常好，对网络要求高，需要专线来保证。

软件视频会议系统完全使用软件来完成硬件的功能，主要借助于高性能的计算机来实现硬件解码功能。

网络视频会议系统完全基于互联网而实现的，特点是可以实现非常强大的数据共享和协同办公。硬件视频会议系统组成视频会议终端投影仪、监视器/电视机、大型扩音器、麦克风、大型摄像机、DVD播放机、录像机、外部遥控器、写字板、中央控制、记忆卡、放映机、等离子屏、计算机监视器等。附属设备传输网络传输网络即宽带连接方式，通常有LAN接入、ADSL接入、cablemodem接入方式和无线接入等四种方式网络管理软件多点控制单元（MCU）主要的视频会议终端有三种：桌