现代音响与调音技术第1章1音响技术基础课件

现代音响与调音技术1

音响是一种经过必要修饰处理的，能满足特定环境要求而又达到一定电声指标的声响。

电子管晶体管集成电路场效应管一什么是音响？二音响技术的发展建筑声学电声学赛宾混响时间发生接收变换处理加工记录重放传输2第1章音响技术基础

1.1声学基础1.2声源、声场及室内声学1.3音响系统的分类和组成1.4音响系统的电声性能指标1.5立体声基础32声波的传播波速纵波振动方向与传播方向一致的波（声速）与介质、温度有关一般来说，声波在固体介质中传播速度最快，液体中其次，气体中最慢（340m/s），真空中不能传播；同种介质中传播时，当温度增加时，声速略有增加。波长声波在一个周期T内传播的距离称为波长，单位为m.频率声波每秒钟周期性振动的次数称为频率，单位为Hz.(1―1)5二声音的特性参数20Hz20kHz倍频程（n）定义为两个声音的频率或音调之比的对数基准频率信号频率倍频程数（可正可负，可整可分）(1―2)6三声波的度量声压（P）当有声波存在时，在原来的静态气压上附加了一个压力的起伏变化，这个由声波引起的变化的压强称为声压。bar,Pa,N/m21μbar=0.1Pa=0.1N/m2基准声压Pr=2×10-5Pa有效声压瞬时声压的均方根值声压级（Lp）有效声压和基准声压比值的常用对数的20倍。单位为dB(1―6)7频谱分析对一个声源发出的声音的频率成分和强度的分析。9四音质音调人耳对声音高低的感觉音量人耳对声音强弱的主观感觉音色取决于声音的频谱结构复音基音泛音从音响角度出发，它是指回放出来的声音能摹仿原声源的精确性。10图1–1钢琴和黑管各奏出以100Hz为基音的乐音频谱图11(4)层次感。它反映的是声场中声音空间层次的清晰程度。(5)透明感。它感受的是声音的耐听而不刺耳的程度。(6)速度感与暂(瞬)态反应。指器材各项反应的快慢。(7)想像力与形体感。它反映声音的立体感。(8)对比性。音效具有可比性。(9)密度与重量感。它反映声音的厚实和饱满度，听起来更具真实感。132响度与响度级响度（N）人耳对声音大小、声音强弱的主观感受单位是sone（宋）国际上规定，频率为1000Hz、声压级为40dB时的响度为1宋。1宋=1000毫宋，1毫宋约相当于人耳刚能听到的声音响度。大量统计表明，一般人耳对声压的变化感觉是，声压级每增加10dB，响度增加1倍，所以响度与声压级有如下关系(1―12)式中：N为响度(宋)；Lp为声压级(dB)。

14响度级是一个主观量，即是凭人的听觉主观地判断声音强弱的量。单位是phon（方）定义为等响的1000Hz纯音的声压级，响度级为40方时，响度为1宋，响度级每增加10方，响度增加1倍。表1―1响度与声压级的关系154听觉的掩蔽效应当一个复合声音信号作用到人耳时，如果其中有响度较高的频率分量，则人耳不易察觉到低响度的频率分量，这种生理现象称为“掩蔽效应”。规律①低频声容易掩蔽高频声，而高频声较难掩蔽低频声。②频率相近的两个纯音掩蔽效果显著③掩蔽声消除后，听觉暂时损失④单耳的掩蔽作用大于双耳的掩蔽作用175听觉的延时效应当几个内容相同的声音相继到达人耳的时间差在50ms以内时，人耳不一定能分辨出这几个先后到来的声音。哪一个方位的声音首先传入人耳，那么人的听觉感觉就是全部声音都是从这个方位传来的。这种现象就是人类听觉的延迟效应，人耳的这种先入为主的聆听感觉特性，也称为“哈斯效应”。181.2声源、声场及室内声学一声源产生声能的源体称为声源。环境音响动作音响非现实音响二声场声源产生的声波通过媒体向周围自由场辐射时，声源的周围均称声场，也叫音场。近场远场19如何分配直达声和混响声分量的比例？完全直达声而没有混响声输出，就不能起到改善和美化声音的作用，通常只用于开会发言或朗诵的场合。适当加大混响声成分的比例，可使声音丰满动听，增加听众的现场立体感。完全混响声而无直达声分量输出，则会使声音产生“染色”现象，造成严重失真，就像在浴室，澡堂内听到的声音那样含混不清.在无特殊要求下，直达声分量与混响声分量比例为1:1，这样，声音不但不会产生失真，又有一定的混响效果。21影响声音立体高传真重播效果的因素隔音目的是为了防止外来噪声干扰音响效果措施：可以加隔层墙壁，皮革包门，双层玻璃或加厚窗帘来改善吸音硬调空间：住宅是钢筋水泥建成或由砖块砌成、玻璃窗隔间，地上铺的多是瓷砖，那么这个空间的表面对声音的吸收值很低，会令声音高度反射。软调空间：听音室结构多数以木头、夹板构成，地板也是木板铺成，四壁以石膏板订成，天花板是木架子钉上薄夹板的结构，那么这个房间有高度吸音的表面。22室内声场分布理想的室内声场分布应该是均匀的，其中包括房间的长宽高的最佳比例，还有墙体的形状。房间中不能有太多的立柱，墙壁应避免有圈套的弧形。23混响通常决定了余音的长度，对声音的色彩和清晰度有直接的影响。混响时间与声源无关，与频率有关。一般情况下，男低音演唱时，可将混响时间调得短一些，以提高声音的清晰度；如果是女高音演唱，可适当延长混响时间，以增加声音的色彩。T60过短，声音发干；过长，声音拖尾。对于演唱场所来说，如果房间四周墙壁是木板材料构成的，应将混响时间调小一些，以免声音模糊不清；如果房间挂有绒布窗帘等吸声材料，应将混响时间调大一些，以免声音干涩。另外观众的服装也有很大的吸声作用。25评价一个房间混响效果是否合理，还要考察房间的声扩散度。扩散好的房间，声音衰减平滑，室内各处感觉均匀；扩散不好的房间，室内各处感觉不同。

现给出几种不同场所在频率1000Hz时的T60值：多声道录音室0.3~0.4s试听室(听音评价房间)0.4~0.5s企事业单位礼堂(兼语音、音乐)0.8~1s一般家庭0.4~0.6s26介绍几种常用房间的本底噪声：

演播室≤25dB(A)

影剧院≤25dB(A)

会议室≤25dB(A)

居民区(环保部门规定)白天≤55dB(A)

夜间≤45dB(A)293室内声场的估算目的：计算室内任一点的实际声压级。基本思路：室内任一点实际声压级是直达声场和混响声场在该点的声压级的叠加。方法：⑴直达声场的声压级SPL/D（dB）S：扬声器灵敏度D：距扬声器的距离P：输入扬声器的电功率⑵室内混响声场的声压级SPL/R（dB）D/C：临界距离从声源中心到直达声与混响声声能密度相等的距离，称为临界距离，有时也称为混响半径。304室内声场的创造声场数字声场扬声器（DSP）输出五声道及以上环绕立体声输出将音乐厅中捕捉到的初期反射和残响数据分析处理后送入DSP，重放时便能重现音乐厅中的声场。残响：声源停止发声后，由于惯性和反射等原因，声音并没有立即停止，而是呈缓慢衰减的现象。在音响系统中利用声音的残响效果，可以改变声音的余音过程，使声音更加圆润丰满。L、R，中央声道，两个后置环绕声道，多种声道可创造出更加逼真、更加立体的空间感。31房间房间长宽高之比必须取无理数噪声控制吸音、隔音处理为房间最小容积为下限频率的对应波长321.3音响系统的分类和组成一音响系统的分类（按照音响任务及目的不同来分）扩声系统把从传声器、调谐器、录音机等信号源送来的语言或音乐等音频信号进行放大、控制、美化及加工，最终送到扬声器或耳机，还原成声音信号，供人们聆听。录音系统室内扩声系统室外扩声系统把从传声器、调谐器、录音机等信号源送来的语言或音乐等音频信号记录下来，待到需要时再通过其它重放设备还原成为音频信号。根据使用场合不同33二家用音响系统的组成典型的家用音响系统组成方框图如下图节目源设备放大器音箱控制单元34节目源设备节目源设备包括：DVD,VCD,CD，录音机，调谐器（又称收音头，用于将接收到的广播电台信号转换成声音的无线电接收装置，有调谐、调频等多种接收方式），最常见的是传声器，即话筒，麦克风。35放大器放大器是前置放大器和功率放大器的统称。功率放大器简称功放，用来增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。前置放大器是功放之前的预放大和控制部分，用于增强信号的电压幅度，提供输入信号的选择，音调调整及音量控制等功能。36音箱音箱：又称为扬声器系统，是音箱系统中极为重要的环节。因为音箱的放音质量对整个音响系统的影响非常大。主要任务是将声频电压信号转换为声能，传播出去供人聆听。37控制单元控制单元主要是将音调、音量、收音机的调幅、调频的选择及其它的一些功能集中制作在一起，便于调节。低频段的声音强劲而有质感，中频、高音段声音则是通透清亮，但在实际中都会有所缺陷。均衡器就是通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，起的是补偿和修饰的作用。383专业音响系统的组成

典型的专业音响系统由声源、调音台、信号处理设备、功率放大器及音箱等部分组成，如图1―5所示。

39图1―5典型的专业音响系统组成40图1―5典型的专业音响系统组成扩展器41调音台是专业音响系统中最重要的部分。可以同时接受多路不同的输入声源信号，并对这些信号进行放大和处理，然后按照不同的音量对信号进行混合、编组或重新分配，产生一路或多路输出，同时还可对各种信号进行监听作用。42信号处理部分：包括延时、混响器，扩展器，均衡器，压缩限幅器，降噪器，听觉激励器等作用一：修饰声音，音色美化，更加动听（如混响器，均衡器，延时器）作用二：对输入信号进行降噪及改善动态性能，如减小失真等（如压缩限幅器，降噪器）43功率放大器：由前置放大器，预激励电路，激励电路，功率放大器，保护系统，显示系统及电源等部分组成。音箱由扬声器、分频器和箱体构成。分频器是将不同频段的声音信号区分开来，分别给予放大，然后送达相应频段的扬声器中再进行重放。44专业音响系统与家用音响系统相比，具有以下几大特点：(2)家用音响一般以放大器为中心，配以几种信号源和一对音箱。为了改善音质，再加上均衡器和混响器等，整个组合比较简单；专业音响常用于各种演出场合，需要多路话筒和多种信号源输入，故一般都是以调音台为中心组成的，这是两种音响系统的重要区别。(1)专业音响的功放和音箱的功率大。