汽车音响检修课件

第6章家庭影院AV系统举例：九声道AV放大器音箱分布图CL和CR：两个中置声道；FL和FR：前方左、右环绕声道；SUB：重低音声道；SL和SR：后方环绕声道。(a)8.1声道模式(b)7.2声道模式投影屏幕FL视听区九声道AV放大器FRLCLRSLSRSUBSUB投影屏幕FL视听区九声道AV放大器FRLCLCRRSLSRSUB返回第6章目录第6章家庭影院AV系统2．各声道的地位和作用（1）左（L）、右（R）主声道：用于播放主体音乐、人物对白和效果声信号，烘托画面的主体气氛和场景的乐曲背景音响效果。它决定了前方音场的规模大小、深度感、声像定位、实体感和层次感等。（2）中置（C）声道：用来传递人物对白及发声体的移动等，使声像定位和屏幕上的移动画面紧密地结合为一体，表现出声像合一的临场感效果。人物对白若不能准确实在地定位于屏幕，并与移动画面相呼应，中央部分为虚像，则无法展现家庭影院的真正魅力。（3）环绕声道（SL和SR）：用来提供环境方面的暗示（通过声反射、回波及环境噪声）和效果声（重放一些比较响亮的间断性声响）。环绕声道可营造均匀扩散的闭合环绕声场，产生环绕空间位置的指向效果，使视听者有仿佛置身于现场的感觉，却又无法确定声源来自哪只音箱。（4）超重低音（SUB）：主要用来渲染环境气氛。充实丰满的重低音，对增强家庭影院系统的临场效果有重要作用。第6章目录第6章家庭影院AV系统6.4扬声器系统（音箱）6.4.1扬声器系统的组成与要求1．扬声器系统的组成作用：扬声器系统又称音箱系统，其作用是将音频电信号还原成声音。在决定放音系统的保真度的诸多因素中，节目源的因素占20%～25%，放大器占10%～25%，扬声系统占50%～70%。（可见在一套高保真的音响设备中，其扬声器系统的性能与作用不可忽视）。组成：扬声系统通常由：①扬声器单元，②分频器，③音箱体，④吸音填充材料等组成。其关键组成部分是扬声器单元，没有好的单元就不可能做出高品质的音箱。而箱体和分频器也是重要的组成部分，其参数也是音箱设计要解决的问题。第6章目录第6章家庭影院AV系统2．家庭影院音箱系统的要求①功率匹配。家庭影院音箱的长期最大噪声功率应明显大于与其匹配的放大器的额定功率，以满足大动态和爆棚要求。②频响匹配。家庭影院中各声道的音箱的频响指标应达到要求。③大动态和承载力及解析力。家庭影院中某些特殊场面的重现必须要有大的动态范围和承载力，如惊天动地的爆炸场面、暴风骤雨以及雷击电闪等场面。④灵敏度。在家庭影院的音箱系统中，高中音扬声器的灵敏度要高于低音扬声器的灵敏度，以保持良好的响应特性。⑤指向性。家庭影院的音箱其指向性要宽，在偏离轴线30°时，响度下降值应小于3dB，60°时应小于10dB。第6章目录第6章家庭影院AV系统6.4.2扬声系统的主要性能（1）功率。有最大额定功率和最小推荐功率。①最大额定功率：是指扬声器在引起严重损坏前所能接受的最大功率。使用时要注意不应超过该值的2/3，以保证扬声器的安全。②最小推荐功率：是指为产生合适的声级所需要的输入电功率。当小于该功率时，扬声器则无法正常工作。（2）频率响应。频率响应是指音箱发出声功率的频率范围。频率范围越宽，发出来的声音就越好。（3）指向性。扬声器的指向性主要是针对音箱的高频重放能力而言的，它是表征扬声器在不同方向上辐射声波的能力。扬声器的指向性与频率有关，频率越高，声波辐射区域越窄长，指向性越明显。第6章目录第6章家庭影院AV系统（4）标称阻抗。音箱的阻抗是用从功率放大器取出的音频电功率的大小来度量的，在数值上大致为音圈直流阻值的1.2～1.5倍。常见的有16，8，6和4。（5）效率。音箱的效率是由扬声器的效率决定的，扬声器的效率是扬声器输入电功率与总输出声功率之比。（6）灵敏度。音箱的灵敏度是指在音箱输入端加上额定功率为1W的电信号时，在参考轴上1m处产生的声压值，单位用dB表示。灵敏度是音箱的一项重要指标，在相同的输入信号下，灵敏度高的音箱听起来声音较大。（7）失真。音箱的失真是指音箱的重放声和原声相比有较大的差异，不能完全重放出原来的声音。音箱的失真主要是由于扬声器的非线性失真造成的。第6章目录第6章家庭影院AV系统6.4.3扬声器的类型与扬声器单元1．扬声器类型（1）按电-声换能方式的不同分类：常用的有电动式扬声器、压电陶瓷扬声器、电容式扬声器；（2）按放音频率范围分类：有低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器，以及全频带扬声器。在家用音响设备和专业音响设备中，主要使用的是电动式扬声器。第6章目录第6章家庭影院AV系统2．电动式扬声器单元（1）电动式扬声器结构。主要由磁路系统、振动系统及支撑辅助系统3部分组成。①磁路系统：由环形永久磁铁、上导磁板、下导磁板、导磁柱（场心柱）组成。②振动系统：是扬声器的关键部分，它由音圈、锥形纸盆、定心支片等组成。③支撑辅助系统：由盆架、折环、接线板、压边、防尘罩、焊片、引出线等组成。电动扬声器结构图：

第6章目录第6章家庭影院AV系统（2）电动扬声器的工作原理。一个置于磁场中的通电导体，会受到磁场力的作用。磁场力的大小F=BLI，其中：B为缝隙磁通密度，L为音圈线长度，I为音圈中通过的电流。如果将一个音圈置于磁场中，在音圈中通入音频电流，则音圈受到的电磁力F的大小和方向也将随之变化，使音圈随着音频信号的变化而振动。若将音圈固定在一个纸盆上，则纸盆（振膜）在音圈的带动下产生振动从而向周围空间幅射声波，由此实现了电信号与声音之间的能量转换。音圈在磁场中的受力示意图：第6章目录第6章家庭影院AV系统（3）电动式扬声器的种类。按辐射系统不同可分为：普通纸盆扬声器、复合材料折环扬声器、球顶形扬声器等；按结构不同可分为：锥盆式、球顶式、号筒式和平板式等。①普通纸盆扬声器它的纸盆（又称振膜）是纸质的，呈圆锥形或椭圆锥形。随纸盆面积的大小不同，其共振频率也不同，对应有低音、中音及高音扬声器；②复合材料折环扬声器这是一种新型的纸盆扬声器，它和普通纸盆扬声器的不同之处是折环材料不同，采用复合材料（如橡胶、布基-橡胶、泡沫塑料、布基-阻尼等）制作折环，以改善音质；③球顶型扬声器它的振膜是一个半球型膜片，振膜一般用铝合金箔制成，高档产品则用钛箔、铍箔制成，球顶型扬声器的突出优点是高频响应好、指向性宽、失真小，是一种优质的高频单元。缺点是电声转换效率较低，适合与橡胶折环扬声器配合使用；第6章家庭影院AV系统④号筒扬声器其形状呈号筒式，其声音经振膜振动后，再经号筒扩散出去，属于间接辐射式，它的特点是辐射效率高、距离远、电声转换效率高、中频与高频特性好、失真小，但重放频带及指向性较窄，不如锥盆扬声器和球顶扬声器音质柔和。⑤带式扬声器采用带式振膜、印刷线圈和特殊的偶极磁路结构，使扬声器的响应速度快、失真小、频响平坦均匀、扩散性好、重放音质细腻、层次感好，但制作工艺较复杂、调校难度大；⑥平板扬声器其核心是平面振动板，它是采用轻而刚性较强的蜂窝式平板或在刚性较强的金属锥形振膜中填充泡沫树酯制成的，其特点是振膜为平面，没有前室效应（即锥盆前无小气室谐振），能获得平坦的响应，振动范围宽，相位特性好，失真小；⑦同轴扬声器是指高音单元与低音单元装在一起，并保持两者位于同一中心轴线上的复合扬声器单元，大多数为二分频的结构，其特点是高、低频单元所播放的声音始终处于同一平面，具有恒定的指向性和扩散性，且频率平稳、连续，具有理想的球面波形，声向定位准确。第6章目录第6章家庭影院AV系统6.4.4分频器的种类与常见分频网络的电路形式分频器的作用：是将全频带声频信号分为不同的频段，使低音域及中、高音域的各个扬声器均能得到合适频带的激励信号。1．分频器的类型分频器按电路结构分两大类：一种是电子分频器，另一种是无源网络分频器。（1）电子分频器。电子分频器是有源分频，置于前置放大器和功率放大器之间，将信号分为多段频率，然后推动多台功率放大器。每台放大器推动专用的扬声器。电子分频器目前仅在一些专业音响器材中采用。稳压电源前置放大器接各功放电路节目信号电子分频器音箱高音放大器中音放大器低音放大器高音扬声器中音扬声器低音扬声器返回第6章目录第6章家庭影院AV系统（2）无源分频器。无源分频器由绕成空芯的电感线圈和无极性电解电容组成。从放大器来的功率输出信号进入音箱后，先送往分频器，然后由分频器的输出端送往各专用扬声器。无源分频器的特点是制作较为简单，成本较低，适应性较强，是目前使用最广的一种分频器。1）音箱无源分频网络：稳压电源前置放大器节目信号功率放大器音箱高音扬声器中音扬声器低音扬声器LC分频器返回第6章目录第6章家庭影院AV系统2）无源分频器的类型：①无源分频器按分频点外曲线下降的斜率分类：有每倍频程（oct）下降-6dB，-12dB，-18dB3种。与此对应的每频段分频用LC元件数分别有一个、两个、三个。其中常用的有-6dB/oct与-12dB/oct两种。②无源分频器按分频的频段数不同分类：常用的有二分频器与三分频器两种。二分频器一般用于纸盆扬声器的倒相式组合音箱，分频点一般选在80～1600Hz之间；三分频器一般用于橡胶折环扬声器的封闭式音箱或倒相式音箱。③无源分频器按分频元件L，C的连接方式不同分类：可分为串联式和并联式两种。二阶分频电路一阶分频电路第6章目录第6章家庭影院AV系统2．常见分频网络的电路形式分频器通常由电感L和电容器C构成的高通滤波器（HPF）、低通滤波器（LPF）及带通滤波器（BPF）构成。把L和C组合起来构成各种分频网络时，一个L，C元件具有6dB/oct的特性，称为一阶分频器；两个L，C元件时，具有12dB/oct的特性，称为二阶分频器。（1）一阶分频网络（6dB/oct）一阶二分频网络的结构最为简单，这种分频网络只使用一只电容和一个电感线圈。合理选择L，C的大小可得到适应的分频点，分频点根据所用的扬声器的大小来确定，可在几百至几千Hz之间.一阶分频网络的LPF，BPF，HPF的频响曲线在分频点处相互交叉，交叉时的感抗与容抗相等，每个通道的信号均被衰减3dB，然后在各自的阻带里以每倍频程6dB的速度衰减。一阶分频网络的最大特点是结构简单，通常用在要求不是太高的场合。一阶分频电路第6章目录第6章家庭影院AV系统一阶分频网络典型电路：返回第6章目录第6章家庭影院AV系统（2）二阶分频网络（12dB/oct）二阶分频网络典型电路：返回第6章目录第6章家庭影院AV系统6.4.5音箱的类型与箱体的结构1．音箱的类型按结构形式可分为：开敞式音箱、封闭式音箱、倒相式音箱、号筒式音箱、迷宫式音箱等；按用途及性能可分为：普通家用音箱、高保真音箱、监听音箱、电影放映用音箱及剧场用音箱。2．箱体的结构箱体的作用：是用来降低扬声器的声短路效应。因为扬声器后方的声波振动的相位与前方的声波振动相位是相反的，在低频时如果没有箱体的障碍，则后方声波就会绕射到前方而使声音减弱。在高档音箱中，箱体常采用高密度板或硬质木材制作，内部填充吸声材料。第6章目录第6章家庭影院AV系统音箱的箱体结构示意图：返回第6章目录第6章家庭影院AV系统①开敞式音箱：是一种后盖开放的音箱，其特点是结构简单，但低频效果不好，所以在高档音响中不采用；②封闭式音箱：也称密闭式音箱，它把扬声器纸盆的前后分隔成两个互不通气的空间，一个是无限大的箱外空间，一个是有一定容积的箱内空间，扬声器背部的声波完全被隔绝在箱中，不会出现声绕射，封闭式音箱中扬声器振膜背部的声波不能得到利用，所以封闭式音箱灵敏度并不高；③倒相式音箱：是利用音箱内容积和声导管的关系，调节扬声器背部辐射的声音，在某一特定频率（谐振频率）上产生共振，使这部分声音从声导管（倒相管）中辐射出来，它是现代音箱制作中使用最多的一种，倒相式音箱与封闭式音箱相比，其特点是扩展了低声频均匀重放的下限频率，减小了低声频下限频率附近的扬声器振幅失真，箱体的容积比封闭式音箱的容积小，但结构比较复杂；④号筒式音箱：采用号筒式的结构，可以减少声音向四面的扩散，增强号筒正面的声音，但号筒式音箱设计较复杂，体积庞大，对扬声器的要求比较特别；⑤迷宫式音箱：在箱体内设置特殊的矩形截面的声通道（波导），使扬声器背部的声波通过这一弯曲的通道播放到外面的自由空间中，以此来增强或调整某些声音的辐射效率。第6章目录音箱箱体结构图第6章家庭影院AV系统6.4.6扬声系统与功放的配接1．功率匹配功率匹配是指音箱的额定功率要与功率放大器的额定输出功率相匹配。音箱的额定功率过小，易使扬声器烧毁，音箱额定功率过大，会因信号的激励不足而造成音轻和非线性失真。一般来说，音箱额定功率比放大器的额定功率小1/4左右比较合适，2．阻抗匹配阻抗匹配是指音箱的阻抗要与放大器的额定负载阻抗相匹配。如果音箱阻抗小于放大器的额定负载阻抗，则易使功放过载而导致信号瞬态失真。如果音箱阻抗大于功放的额定负载阻抗，则在大信号时功放不能轻松自如推动扬声器发声。第6章目录第6章家庭影院AV系统3．音色匹配功放与音箱匹配中，还有音色匹配的问题。有两种匹配方式：一种是选择音色表现相同的放大器和音箱相匹配，这样使音色相得益彰，韵味更浓；另一种就是选用不同音色的放大器和音箱，使不同的音色互相融合，互相弥补，以求得到更好的音质。4．频响匹配在搭配各声道音箱时，除了考虑阻抗、功率、音色与AV功放匹配外，还应注意各声道音箱的频率范围尽可能与AV放大器各对应声道频率范围一致或相近，以实现良好的频响匹配。实际应用中，最主要的是应注意功率匹配和阻抗匹配。第6章目录第6章家庭影院AV系统*6.5家庭影院AV系统的配置6.5.1AV系统的配置方案家庭影院包括节目源、节目播放设备、AV放大器、扬声系统及视频显示器几部分。在确定家庭影院的配置方案时应考虑如下几点因素：1．根据家庭经济实力选配2．注意选择器材的功能和性能3．从家庭视听环境考虑4．根据已有器材和实际需求考虑5．根据个人爱好考虑第6章目录第6章家庭影院AV系统6.5.2AV系统的选配1．信号源的选配目前的信号源通常都以DVD为主，具有信息容量大，图像质量高，音响效果好，功能强大等特性而独领风骚。2．功率放大器的选配AV放大器是家庭影院的核心，选择时应考虑如下几个方面：（1）品牌选择。（2）放大器功率的选择。（3）放大器解码性能的选择。（4）AV放大器款式的选择。（5）注意与音箱的匹配。（6）兼顾整个家庭影院的投资比例。第6章目录第6章家庭影院AV系统4．音箱的选配选好音箱是保证整个家庭影院音响系统性能能否正常发挥的关键。下面介绍有关选购音箱的一些要点：（1）确定好投资比例。音箱的投资比例应占整个家庭影院音响系统投资比例的30%～50%，（2）选好音箱的种类和音色。（3）性能指标选择。（4）音箱一致性的选择。尽量选用同一厂家的产品。（5）仔细检查外观。（6）认真试听。第6章目录第6章家庭影院AV系统5．显示器的选配家庭影院显示设备的选择需注意以下几点：（1）根据自己财力尽量选择屏幕大的。最好在29英寸以上，显像管为平面，最好是纯平、高清度的产品。（2）必须有音频/视频输入端子。特别注意要有S-Video等输入端子，以便与DVD、音响系统连接，由此可获得高画质图像。（3）选用多制式电视机。至少应具备PAL、PAL60、NTSC4.43、NTSC3.58等多制式自动识别与兼容的功能。（4）对与画质无关的其他特殊功