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文档简介

前言(Introduction)扩声系统包括扩声设备和声场组成。主要包括声源和它周围的声环境,把声音转变为电信号的话筒,放大信号并对信号加工的设备、传输线,把信号转变为声信号的扬声器和听众区的声学环境。扩声技术有其十分独特的特点。首先它有非常强的现场性,扩声一般要求音响时在演出现场实时调控设备,不允许音响师调音时出现一点差错,否则,有可能造成极不良的后果,故无论在音响系统的设计和现场调音时都要确保演出的正常进行。第二由于扩声系统包括了把声音拾取到将声音播放出来的全部过程,在很大程度上,音箱发出的声音很容易传到话筒而引起声反馈啸叫,而在其他系统中,由于话筒的声音区域(受声场)和音箱的放音区域(扩声场)不处于同一个空间,故音箱声音无法通过空间传到话简,也就不会产生声反馈啸叫,所以,从事扩声工作的音响师必须要掌握消除声反馈的方法。第三要保证设备的安全性,扩声系统声音变化大,意外情况多,在调音时稍一疏忽,就有可能导致功率放大器或音箱的烧毁,造成不必要的损失,在系统设计和调音时还要注意采取各种措施,尽量减少设备烧毁情况的发生。建筑声学是研究建筑设计与声音关系的科学,其主要研究重点是厅堂内听音质量、建筑物内外声音隔离和建筑材料声学性能等问题。主要根据声波特性和人对声音的感觉,从建筑设计、材料、构造等方面进行研究,并提出合理的建筑设计措施,以保证听音清晰,音质优良。建筑声学系统与电声系统构成了整个扩声系统,只要放声场所为闭合空间,就一定会存在建筑声学问题,作为一个厅堂,良好的建声条件是不可或缺的,音响师要充分认识到房间建筑设计的重要性,搞好建声与电声的配合。电声为利用音响设备达到改善音质的方法,主要通过电声设备的调整,使再现声音达到好的效果。电声设备是获得良好声音的必要条件,如果音响系统的设备诸单元质量不高,功能不佳,就不可能放送出理想的声音效果。在某些特殊情况下,电声设备可以对建声的缺陷进补偿。例如一房间的建声条件不好,在某些频率上存在声音共振,导致放音时这些频率声音过强,就可以用均衡器将这些频率的声音适当衰减,放音时由于音箱放出的声音在这些频率上的音量相对小些,经过房间的加强作用,使得这些频率的声音与其他频率的声音比例均衡协调。人们对聆听的享受是不断向高层次追求的,随着社会物质文化生活水平的逐步提高,人们在追求高保真音响效果的同时,益发追求美的、和谐的和悦耳的声音效果,期望在美好的声音氛围中获得优美的听觉享受,人对声音的审美关系主要表现在对声音的认识和听音感受方面,音响是听觉的外在形式,是思维与感情的外部表现,人是音响的接受体。音响作为人们欣赏音乐等听觉艺术作品的媒介、载体和交流语言,在被聆听者感觉到以后,必然会给人们带来各种各样的感受。音响美与声音效果的完美程度即密切相关,而声音完美程度不仅取决于声音的保真程度,还在与声音是否是优美和谐密切相关。欣赏音响美与听音者的民族、对声音的理解和感知能力、音乐素养以及心理和生理状态等有密切关系。音质即声音的品质,它包括音响系统的失真度、本底噪声、清晰度和声音的还原能力等多方面指标。音质并不完全等同于音色,而实际上音质中包括了音色。音质是音响系统声音质量的全面概括,故可以这样讲,音质非常好的音响设备,音色一定纯正;音质不良的设备,音色不一定好。为了满足人们对美的声音效果追求的需要,音响技术不仅在声音的空间感方面开发出了双声道立体声系统、四声道立体声系统和家庭影剧院系统等,还研制了各种声音信号加工处理设备,也就是音响周边设备,可以对声音信号进行美化和修饰,但是在对声音信号的加工和处理时,一定也要掌握和控制好调节的量和度,而掌握好调节的量和度,就需要不断提高对声音的鉴赏能力,否则很有可能造成“画虎不成反类其犬”,声音反而不自然、不和谐。将声音高保真地、良好的再现是电声系统的最终目的,扬声器和音箱担当的就是这个角色,它将声音信号转换成声波,并将声波辐射出去。音箱和扬声器从表面上看貌似简单,但提高其转换效率,改善其再现音质以及加强其声波辐射能力确是一件十分不容易的事情。可以这样说,音箱和扬声器是电声系统中最薄弱的一个环节,音箱的声学特性在很大程度上决定了再现声音的质量。正是由于音箱尚存大量的待解决的问题,存在较大技术改进的空间,所以新技术在扬声器和音箱方面的应用,对于提高保真度、减少声环境对再现声音的影响和远距离辐射方面会起到显著效果。扩声系统为建声与电声结合,扩声与室内声学有着十分重要的关系,根据室内声学理论,声音在房间传播由直达声、早期反射声和混响声三部分组成。直达声是从声源(即音箱)发出直接到达听音者的声音,是声音的主要信息。在音响系统中,未经过处理的声音信号也称为直达声。在传播过程中,直达声不受室内反射界面的影响,距声源的距离每增加一倍,直达声的声压级衰减6分贝,音色非常纯正,但听起来发干,现代音响声场设计要求充分利用从音箱发出的直达声,合理控制反射声,音箱吊挂是获得直达声的最好方案。在听音区获得音箱直达声的条件是:(1)听音区可以看到所有音箱整体;(2)听音区位于所有音箱交叉辐射的区域。混响声是早期反射声后到达的、经房间界面多次反射的声音。合适的混响声可以使声音具有环境感,有利于提高声音的丰满度,过强的混响声会破坏声音的清晰度。混响声与直达声的比例,决定着听音时声源的距离感,混响声比例大时感觉声源距离较远,比例小时感觉声源距离较近。在音响系统中可以通过调节未经过效果器处理的声音与经过效果器处理的声音比例关系,控制距离感,如效果器中设有混响强度调节钮,左边为十(即直达声)右边为湿(效果声),此钮可调节声音中的混响量。早期反射声亦称近次反射声,为直达声后50毫秒以内到达的、经一次或两次反射到达听音者的声音。在声场中,合适的早期反射声可以使声音加厚、加重,甚至可以加强声音的响度,但如果它过强就会破坏声像定位,影响声音的清晰度在建筑声学设计中,要合理利用和控制界面的早期反射声的强度和延时时间量,以获得最佳声音效果。二.设备选型说明三.声学特性与音质国家发布了《歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法》和《厅堂扩声系统的声学特性指标与测量方法》等技术标准以后,规定了营业性歌舞娱乐场所以及各种厅堂所应达到的声学指标这个标准的实施对于提高我国扩声系统质量,减少声污染,避免由于设备烧毁而造成的损失等方面产生了明显的效果。目前,对音响系统的音质评价一般采用客观测量和主观听音相结合的方法。判断音响系统音质的依据,通常分为主观评价(人耳听音)标准与客观评价(仪器测量)标准两方面。音响系统的音质评价,应采用主观评价与客观评价相结合的方法,只有音响系统采用此方法。一般来说,主观评价很差的系统,客观评价也不会很好;主观评价很好的系统,客观评价不会很差;客观评价很差的系统,主观评价一定很差;客观评价很好的系统,主观评价不会很差。客观评价根据仪器测量结果对音响设备的音质进行评价的方法。优点是:可以定量评价、结果一致和不受人为因素影响;不足是:有一定的片面性,因为目前的技术指标和测量方法仍不能完全准确地反映复杂的音质,有时仪器客观测量结果与人耳主观听音结果之间会存在一定的差距。主观评价根据人耳的听音结果对声音进行评价的方法,是音质评价的一个十分重要方面。音响系统还原声音效果的好坏最终还是要由人耳来判断,故主观听音评价的地位和作用不容忽视。主观评价可以对音质做出定性评价,且具有简便易行的特点。但评价结果会带有一定的个人主观色彩,这种方法对评价者的听力水平、音乐素养等要求较高我国文化部制定的这个声学指标测量标准是一种以客观测量为主础,兼顾主观听音效果的技术标准,其制定目的主要是为了解决现在对歌舞厅等类似的文化娱乐场所的音响效果缺乏科学的评价方法的问题,进一步提高歌舞厅的声光质量。该标准参考了现行的国际、国内有关技术标准,并结合我国的实际,经过国内有关专家反复多次的论证才制定出来的,从目前的实施情况来看,社会各方面反映是非常好的。其他类型的场所(如剧场等厅堂)根据自身的特点也有自己的声学特性指标,但所有类型的场所的指标体系是完全一样的,只是指标要求有所不同,下面重点介绍歌舞厅的声学特性指标以及相关的技术问题,1.最大声压级歌舞厅所能达到的最大稳态声压级,即音响系统所能达到的最大音量。一个歌舞厅的最大声压级越大,说明该歌舞厅的音响设备的功率储备就越大,放出声音的底气就越足,动态越大,声音听起来就越厚实。例如一个能达到很大声压级的音响系统,在放送任何瞬间强弱变化极大的声音(如雷电交加的声音)以及巨大的轰鸣声等声音效果时,一定能够胜任自如且游刃有余。a.指标一级迪斯科舞厅110dB—级歌舞厅(达标迪斯科舞厅)103dB二级歌舞厅98dB达标歌舞厅93dBb.影啊因素1)功率放大器和音箱的总功率功放、音箱的总功率越大,其声压级就越大,功率每增加10倍,声压级增加10dB;功率每增加2倍,声压级增加3dB。一般来说,大型迪斯科舞厅如果想要达到一级水平,其功放的总功率一般来说必须超过10千瓦,这就对歌舞厅的音响设备投资规模提出了要求,也就是说,如果一个舞厅的音响设备投资达不到一定的规模,就很难达到标准所规定的声压级水平。过去,有个别的营业性歌舞厅,其音响设备极差,随便装上几个功放和音箱就开业了,最大声压级根本达不到要求,这样做的本身对消费者来说就是一种欺骗,现在,有了这个指标,就完全可以杜绝发生这种现象。2)音箱的灵敏度音箱的灵敏度是音箱效率的指标,灵敏度越高,音箱的效率也就越高。音箱的灵敏度指标是这样得到的:给音箱输入一个功率为1W的信号、在距音箱1m处对其声压级进行测量,声压级为多大其灵敏度就为多大。测得声压级高的音箱说明其电声转换效率也就越高,在同一功率下所能达到的声压级也就越高。有些使用者发现,自己的音箱功率虽然很大,但是却达不到理想的音量,其主要原因可能就是音箱的灵敏度不够高。在功率相同的情况下,如果一只音箱的灵敏度比另一只音箱的灵敏度高出3dB,那么这只音箱的声功率比另一只音箱的声功率要高出1倍。所以,消费者在购买音箱时,切不可忽略灵敏度这个指标。3)厅的大小和吸音状况在设备相同的情况下,歌舞厅面积越大、吸音状况越好,其所能达到的最大声压级就越小。由于大型迪斯科舞厅面积较大,故应该在音箱和功放的功率储备方面留有足够的余量。有些舞厅为了避免房间混响时间过长,采取了一些吸音措施,在这种情况下,也应该在功放和音箱的功率储备方面考虑适当的余量。c.解决方案1)利用音箱的最大声压级现在,大多数音箱的技术说明书上都有最大声压级这个指标,该指标是距音箱1m处的最大音量,利用这个指标,就可以估算出歌舞厅所能达到的最大声压级。距离每增加1倍,声压级衰减6dB,具体地讲,就是假如一个音箱标称的最大声压级是120dB,其实际稳态最大声压级一般也就是在110dB左右,如果听音位置距音箱4m,经过计算,可以知道,在听音位置所能达到的最大稳态声压级为98dB左右。2)利用音箱的灵敏度在前面介绍过,音箱的灵敏度就是给音箱输入1W的信号,在距音箱1m处所测得的声压级。假如一个音箱的功率为200W,且其灵敏度为100dB,经过计算可以知道,在距音箱1m处的最大声压级为123dB。得到了这个值,利用第一种方法,就可以算出听音位置可能获得的最大声压级。2.传输频率特性这个指标是指扩声系统对声音的各频率信号的放大能力。如果这个特性好,则说明音响系统对从低音到高音的放大能力都是一样的,也就是说,各频率音量比例能够真实再现,不会出现某些频率的声音不足而某些频率的声音过强的(如低音不足、高音尖锐刺耳等)现象传输频率特性也可以称为房间的频率响应,对它的要求应该是在音频范围内平坦、无较明显起伏。在目前的设备条件下,将一个房间的频响调成绝对平直是可以做到的。但是,在制定音响标准时考虑到了客观测量指标与主观听音结果之间的差距。所以,对房间传输频率特性的要求是:在用粉红噪声,频谱分析仪法将频响调成平直的基础上,可以用人耳进行主观听音修正,对不同等级的歌舞厅,修正允许值不同。等级高的歌舞厅,修正值要求小一些,一旦客观测量指标与主观听音结果相差得太远,则说明这个房间的扩声系统存在着严重的缺陷,建声条件必须要加以改善。a.指标一级歌舞厅(迪斯科舞厅)40至80Hz+4/-8dB80至8kHz+4/-4dB8至1.25kHz+4/-8dB二级歌舞厅(达标迪斯科舞厅)63至125Hz+4/-10dB125至4kHz+4/-4dB4至8kHz+4/-10dB达标歌舞厅100至250Hz+4/-10dB250至4kHz+4/-6dB4至6.3kHz+4/-10dBb.影响因素1)声场对各个频率吸收(反射)不同由于房间的内装修材料对不同频率的吸音系数(或反射量)不同以及共振和声染色等原因,使得房间内再现声音会出现某些频率声音过强、某些频率声音不足的现象,在不同频率上出现声音的峰(共鸣与叠加)和谷(吸收与十涉)的现象。2)音箱的频响和频散特性由于多种原因,任何一个音箱不可能将其频率响应做得十分平坦,肯定会出现在某些频率上灵敏度高些、某些频率上灵敏度低些。所以,对于不同频率的声音重放来说,就会在音量上有所不同。频散特性是音箱对不同频率的声音的辐射能力,即各频率声音指向特性的一致性,这个特性好的音箱,可以使声场各处的均能得到良好的频率响应。3)房间均衡器的调整现在,几乎所有的扩声系统的主通道中都装有图示均衡器,用于调整房间再现声音的各频率音量比例,以改善房间再现声音的频率响应。目前,大多数歌舞厅的均衡器都是根据人耳听音效果来调整的,但根据人耳的听音结果调整均衡器会由于使用音量、个人差异和音乐源不规范等原因而出现一定的差异,这样就势必会使均衡器的调整存在很大的不确定性。当然,对于那些即懂音乐又懂音响且资深的专业音响工作者来说,用听音方法调整均衡器一般较为准确,但是,也不能保证每次调整结果都很准确,令人信服。c.解决方案1)对房间进行建声设计通过建筑声学设计改善房间的频率响应是一种彻底的解决方法也可以说是一种治本的方法,可以从两个方面入手:一是房间的内装修材料要尽可能对各个频率的声音均匀吸收,即在各个频率上的吸音系数基本保持一致,要充分考虑室内装修材料选用和装修方案的影响,避免各频率声音吸收不一致的现象。二是要避免房间的简正共振,任何一个空腔都相会产生共振,一旦出现共振就会使房间中某些频率的声音得到格外地加强,出现声染色现象。在建筑声学设计中,解决房间简正共振的方法有多种,其中最简便易行的方法就是将房间的长、宽、高设计成无理数比例(无限不循环小数)典型的比例有黄金分割比例(0.618:1:1.618)和根式比例等。有些歌舞厅由于基建时没有考虑建声问题,其体型不是元理数比例,这也没有关系,可以通过内部布局和家具摆放来尽量使房间的内部比例达到元理数比例。2)使用频谱分析仪调整房间均衡目前,房间的均衡最为客观、科学和准确的调整方法就是粉红噪声一频谱分析仪法。这种方法的调节过程是:将粉红噪声输入到音响系统,由音箱放出这个声音在歌舞厅的最佳听音位用测试话筒进行测量,测试话筒接到频谱分析仪上,这样频谱分析仪就可以显示出该歌舞厅的频谱曲线,再根据频谱测量的结果对均衡器进行调整。待频响曲线调得平坦以后,播放音乐,由人耳对声音效果进行评价,如果不满意,再修正均衡器的调整结果,直到听音效果满意。但是,如果修正值超过了标准所限定的范围,声音仍不能令人满意,这说明该歌舞厅存在着严重的声缺陷,必须对电声和建声系统进行全面的改造。3)合理选用音箱购买音箱时,在技术指标方面不仅要考虑功率的大小,还要考虑其频响和频散特性。音箱的频响曲线越平坦,则说明它的各频率声音还原越一致;音箱的频散特性越好,则说明它能够将各个频率的声音均匀地传送到每一个角落。有时,合理地调整音箱的摆放角度,也会对房间的频率响应(尤其是高频部分)起到改善的作用。3.传声增益扩声系统的目的就是对声音进行放大,传声增益是对话筒路声音的放大量,这个指标是这样测得的:把扩声系统话筒路的增益(音量)提高,使其处于声反馈啸叫临界点状态,同时测量话筒前和声场中的音量,将声场中的扩声声压级减去话筒前的声源声压级,这个差值就是这个舞厅的传声增益,差值大则说明该舞厅的传声增益较好,也就意味着在使用话筒时,可以将拾取声音的音量开得较大。a.指标一级歌舞厅-6dB二级歌舞厅-8dB达标歌舞厅-10dBb.影响因素传声增益的唯一影响因素就是系统的声反馈状况。声反馈的产生机理是:因音箱的音量很大,它的声音传到话筒所引起的啸叫现象。由于声场频响曲线在某些频率上出现峰值以及话筒、音箱在某些频率上灵敏度偏高,当音量达到一定量时,这些频率的声音首先到达声反馈临界点,并在这些频率上产生啸叫。声反馈在扩声中的危害是很大的,不仅会影响话筒的扩声效果,轻度的声反馈会导致振铃失真(声音的余音有拖尾现象)破坏音质;重度的声反馈还会导致功放或音箱(尤其是高音头的损坏,给歌舞厅的经营者造成损失。所以,声反馈出现后,音响师要马上将其抑制住。c.解决方案抑制声反馈啸叫的具体方法在前面已经论述过了,本节不在赘述。4.声场不均匀度声场不均匀度是听音区域范围的最大音量减去最小音量所得到的差值,它要求聆听区各处的音量不能差得大多。声场不均匀度小,意味着听音区各处的声音大小是一样的或相差不大,不仅如此,还意味着舞厅各处的音质较为一致、声场分布均匀合理,对音质控制也有着十分重要的意义。a.指标一级歌舞厅8dB二级歌舞厅8dB三级歌舞厅10dBb.影响因素1)音箱的摆放音箱的摆放方式是影响声场不均匀度的最为重要的因素。大家知道,距离音箱越近,音量越大,反之则越小。如果一个舞厅的音箱分布及其摆放角度、位置不甚合理,势必会造成离音箱较近且位于音箱辐射角度内的区域可以获得较强的音箱直达声;而离音箱较远的区域(或音箱声音辐射角度以外的区域)就很难(甚至不能)获得较强的声音,导致舞厅有的地方声音大,有的地方声音小。2)歌舞厅面积的大小和构造歌舞厅的面积越大,其听音的不同区域与音箱的距离差别就越大,音量差就越大,声场分布也就越不容易均匀。除此之外,歌舞厅的房间内部布局、结构以及地面、墙面和顶面的吸音材料分布状况也会对声场的分布产生影响。3)音箱的指向特性音箱的指向特性实际上就是音箱声音辐射的分布特性,这个特性越好,声音的分布越均匀,在面积相同的情况下使用的音箱数量就越少。音箱的指向特性不仅体现在覆盖角度方面,而且还体现在音箱对声音的远射能力方面,现在市场上音箱的牌号很多,大家要注意指向特性这个指标。c.解决方案1)合理摆放音箱厅堂音响工程设计时,要根据其大小和内部结果合理地选择音箱的摆放方式。例如,对于面积较大的房间,可以采取音箱分散式摆放方案,以便在房间的各个位置均能有音箱距听音者较近,从而使他们能够获得音箱的直达声;而对于面积不大的房间,则可以采用集中式摆放方式;有时为了使听音区域获得较为充分的直达声,也可以将音箱吊挂起来。2)选用指向特性好的音箱指向角度大的音箱可以使音箱发出的声音分布更加均匀,声音覆盖面积大,所以,如果条件允许,选用指向角度大的音箱可以解决听音区域左右边缘音量较小的问题。目前音箱的指向角度最大可以达到90度,如英国天郎对偶同轴音箱就是90度的指向角度,选用此类音箱,可以使听音区域在不必使用较多音箱的前提下,就能获得均匀的声场。3)注意音箱的远射能。目前,世界各国的音箱生产厂家越来越注意提高音箱的远射能力,采取的主要措施有提高音箱的指向性因数(Q)、采用线声源(狭缝)放音、利用气流使低音传得更远等。远射能力好的音箱,改变与音箱之间的距离,不会有明显的音量变化的感觉,甚至在距离音箱远的地方比近的地方声音要大,如美国EV公司生产的DMS-1183音箱就是如此。5.总噪声级总噪声级指扩声系统在不输入有用声信号时,音箱的本底噪声。歌舞厅的本底噪声过高,一方面会使音箱在没有音乐信号输入时存在恼人的噪声,令听音者感到不快;另一方面会使声音的信噪比减小,严重时甚至会使较弱的声音信号被本底噪声所淹没,对音质产生破坏作用。目前,歌舞厅音响系统的本底噪声偏高是一个较为普遍的问题,应该引起大家的注意。本底噪声亦称背景噪声。无有用声信号时音箱发出的噪声,包括音响设备噪声和放音环境噪声两部分,过强的本底噪声,不仅会使人烦躁,还淹没声音中较弱的细节部分,使声音的信噪比和动态范围减小,再现声音质量受到破坏。a.指标一级歌舞厅35dB二级歌舞厅40dB达标歌舞厅40dBb.影响因素1)歌舞厅音响工程质量在歌舞厅中,由于存在着市电干扰(如50HZ交流声)、电磁波干扰、可控硅调光干扰以及强信号干扰,即功放输出的功率信号对话筒等弱信号的干扰等多种干扰源,从理论上讲,完全消除这些干扰是不可能的。但是,如果在音响工程施工时注意质量并且采取多种技术防范措施,将各种干扰的影响降到最低限度是完全有可能的。2)音响系统设计和调试在设计音响系统时,除了要想方设法抑制噪声以外,还应该注意不要出现由于设计失误而造成噪声增加,或者虽然系统中装有噪声抑制设备却不能使其充分发挥作用的情况。笔者就曾经见过这种情形:一歌舞厅的音响系统本底噪声很大,查其线路方知,调音台的插入(INS)口竟然连续串人了均衡器。压限器和激励器等多个设备,这些设备的本底噪声经过一级级放大,待到从功放输出时,噪声已大到不可收拾的地步了;还有些歌舞厅的音响系统中的噪声门没有位于功放前,致使噪声门无法消除其后面的噪声,出现虽有噪声门却仍无法消除全部噪声的情况,当然,也有由于不会调整噪声门使之成为虚设的情况。3)音响设备本身的原因有些音响设备由于其技术性能本身的原因,使得输出信号本底噪声较高。例如,有些影碟机存在较明显的高频量化噪声,还有些音响设备的抗干扰性能或十扰隔离性能不强,这些都会增加系统的本底噪声。c.解决方案1)音响工程采取抗干扰措施在音响工程施工中,可以通过采取以下措施解决各种十扰问题:首先,要做好弱信号传输屏蔽,例如,尽量采用平衡传输方式、焊接时焊点要小、话筒等弱信号线远离音箱及供电等强信号线。第二,防止可控硅调光干扰,例如,音响和灯光系统不要共用同一个交流电源,音响和灯光的电缆不能串在同一个线管中,音响设备要远离灯光设备以及音响设备使用超净交流稳压电源供电等。第三,良好接地。将音响设备的外壳(包括机柜)和串线管良好接地是减少系统本底噪声的一个十分有效的措施,音响专用地线的接地电阻应小于1欧姆,所以地线要深埋为了使接地电阻长期保持在较低水平,除了在埋地线时要浇盐水外,还应该在地线周围撒些大盐后再用土将地线埋好。2)做好系统设计和调试为了减少音响系统的本底噪声,在音响系统设计和调试中应注意以下几方面问题:一是,调音台的插入(INS)口不要串人设备过多,一般只能插入一个设备。二是,噪声门一定要位于功放前,这样就可以保证进入功放的信号没有噪声。三是,正确调整噪声门。噪声门的调整方法非常简单,首先让系统没有声音信号输入,然后将噪声门的阈值(Threshold)调到最小,慢慢提升阈值,指示灯一亮即停。3)使用降噪器噪声门虽然可以消除音响系统在没有音乐信号时的本底噪声,但是对于音乐演奏过程中的噪声则无能为力,而降噪器就可以解决这个问题。目前,最先进的降噪器是一种自动智能降噪器,它可以根据在各频段有无音乐信号,决定是否在各频段进行滤波,也就是说,降噪器可以在没有音乐信号的频段,进行滤波处理,而在有音乐信号的频段,则不进行滤波处理,这样就能实时地消除噪声,使音乐信号不会受到任何损失。4)选购本底噪声低的音响设备购买音响设备时千万不要忽略其本底噪声这个指标,最好将所购设备接到音响系统中,在比较安静的环境下进行试听,根据听音结果再决定是否购买。6.失真度失真度指音响系统从音源到转换为声音的全过程中的失真。它既包括音源、调音台、均衡器和功率放大器等音响设备本身的非线性失真,也包括音箱将电信号转化为声音时所产生的失真。失真度大,声音听起来毛糙,如果音箱纸盆损坏,则声音听起来发劈、发破,十分难听。信号失真除了会对音质造成破坏以外,还会由于随失真而产生的人耳无法察觉的高频谐波(频率可以超过mkHz)和直流分量(频率为OHZ),而烧毁音箱的高音头和低音单元。所以,音响师一旦发现声音信号失真,应及时找到原因,并立即设法制止。a.指标一级歌舞厅7%二级歌舞厅10%达标歌舞厅13%b.影响因素音响系统出现失真,除了音响设备本身的原因以外,最主要的还是由于整个系统信号电平调整不当所引起的。信号过强,会导致信号出现削波失真;音箱功率过载,也会导致声音失真。c.解决方寨购买设备时,应注意选购失真度小的设备时,更要注意在音响系统联调时,必须严格控制信号电平,不要让音响系统的任一环节出现削波灯(红灯)闪亮的情况,因为一旦削波灯闪亮,则说明一定是产生了削波失真或信号过载的现象。此外,在确定功放和音箱的功率配备时,也要根据使用声压级的要求在功率上留有足够的余量,以免放音时力不从心、声嘶力竭,造成重放声音失真。7.混响时间混响时间是声音停止发声后室内声压级衰减60dB所需要的时间。一个房间混响时间的长短对重放音质起着十分重要的作用。混响时间长,声音含混不清;混响时间短,声音发于;混响时间合适,声音圆润。那么,歌舞厅的混响时间到底多大合适呢?a.指标歌舞厅在频率500Hz、厅容积在100立方米至2000立方米的情况下,混响时间的允许范围如附图所示。b.影响因素影响房间混响时间的因素有以下三个方面:一是,房间的容积。房间的容积越大,其混响时间越短;反之,则越长。二是,房间表面材料的吸音系数。该系数越大,说明房间的吸音性能越好,混响时间也就越短;反之,就越长。三是房间吸音面的总表面面积。房间吸音面的总表面面积不仅仅是地面、墙面和顶面面积之和,也包括了室内家具等表面面积之和。总表面面积越大,吸音面就越大,对声音吸收的就越多,混响时间就越短,反之则越长。c.解决方案采取控制界面吸音系数来达到最佳混响时间是建筑声学设计中的一种行之有效的方法,当然建筑声学中还有许多种控制房间混响时间的方法,在本书的室内声学设计一节中已有论述。四.声场设计扩声系统由音响设备和声场两部分构成,在音响实际工作中,无论是用话筒拾取声音还是用音箱再现声音,均不可避免地需要通过声场来完成,作为一名音响工作者,必须要了解声场的有关知识,否则就会与高保真音质失之交臂。声场也称为音场,为有声波存在的区域或空间,即声源发出的声音在空间中传播的分布情况。由声音所处的环境、音箱(话简)的摆放与布置方式以及音箱(或话简)的指向特性决定。房间声场状况如何,决定着声音能否良好再现,所以声场是扩声系统中十分重要的组成部分,在一个声场条件很差的房间里,再好的音响设备和音响系统也不能实现理想的声音效果。不同功能的场所其声场类型也各有不同,常见的放音场所有剧场、歌舞厅、礼堂、体育馆、多功能厅等,由于它们作用不尽相同,在声场设计时应该充分考虑它们之间的不同之处,根据它们各自的使用特点对声场进行设计。目前,各种场所按使用对象一般分为语言厅堂、音乐厅堂和多功能厅堂等三类。厅堂扩声的目的首先是用来增强观众席的响度,也就是让观众区获得足够的音量,充分利用“直达声”是室内声学设计的基本要求,扩声系统通过提高观众席“直达声”的声压级来改善听闻。在实践中人们发现,只有节目信号的声压级高于背景噪声10dB以上才能获得较高的清晰度,高于15dB以上才会获得较好的音质。此外,如果直达声过弱还会被混响声所掩蔽,这时不仅会降低了听闻的清晰度,而且声像定位也将发生困难自然声源的声功率是有限的,因此在室内声学条件不能满足时,经常借助于扩声系统。其次,通过扩声系统来改善厅堂音质也是一项重要措施。人们借助于扩声系统可以在一定范围内来弥补观众厅可能存在的缺陷,例如,在许多观众厅的贵宾度区域,常常是直达声不足并缺少近次反射声,不仅带来听闻困难,音质亦差(声音小而于)。利用扩声系统可以啬直达声的声压级,也可以较方便地模拟建声的近次反射声。近年来,还兴起借助电声系统来改变或控制厅堂的声场特性(如混响时间),来适应多功能厅堂的音质需要。此外,根据文艺演出的艺术需要,还彳主彳主借助扩声系统来完成对赏音色的美化或加工,完成情节的美化和气氛的渲染等。总而言之,在建筑中扩声系统设计已成为厅堂音乐设计中的一个重要的组成部分。作为厅堂扩声系统的基本要求,无论是用于语言扩声还是用于文艺演出扩声,观众席处应有合适的响度(主要指直达声)。观众厅内最佳的声压级:对于语言为75dB,对于流行音乐为92dB,对于管弦乐则为93dB左右。当然还要考虑到它们的动态上限和有观众时的背景噪声级扩声系统应具有充分的稳定性,由于它是一个“声音闭环系统”,存在着声反馈问题。这里所谓的稳定性不仅指扩声系统不能发生“印敷(即由声反馈引起的啸叫)”,而且要留有稳定余量。扩声系统在临界情况下工作,会给声音带来严重失真,这是人们所熟知的。但是从“自激”到“稳定”这段过渡范围,由于声反馈的存在,已经给声音带来的“染色效应”却彳主彳主被人们所忽视,这是影响扩声系统声音质量的一个重要因素。扩声系统还要求有良好的声音自然度或真实感,自然或真实常是借助听音评价所作的概括性的描述。厅堂扩声系统要获得良好的声音自然度,不是一件容易的事,但是十分重要。特别是通俗唱法、文艺演唱,一般自然声能很弱,多借助于扩声系统,这时声音的自然度尤为重要(有时还需要加入延时、混响等效果)。所谓真实感可以概括为两个方面:一是声像的一致性;二是声音信号的真实重放,要求排除可能出现的各种信号畸变。扩声系统要求尽可能减少各种建声缺陷,典型的建声缺陷有回声、颤动回声、声聚焦和声染色等。回声是声音在传播路径上,遇到反射面比声波大的障碍物而反射回声源的声波。当反射波比入射波延迟50毫秒时,才能成为清晰的回声。许多密集反射回声的重叠能够形成混响声,它会造成声音模糊不清的现象,应尽可能避免,但有时也可以利用它创造特殊的声音效果。颤动回声是平行墙壁间声音相互多次反射所引起的声音颤动现象,属于严重的建声缺陷,会造成再现声音音量不稳定、音质不良等。最有效的消除方法是避免平行墙壁、采用强吸音材料以及将墙壁表面处理成凹凸不平的漫反射结构等。声聚焦是凹曲面对声波形成集中反射的现象,它使声能集中于某一点或某一区域,致使局部音量过强,而其他区域则相对声音较弱,属于音质设计缺陷,有可能导致扩声系统声反馈啸叫、声场不均匀的多种问题。简正共振是声音在闭和空间的传播中,由于反射的作用,会激发这个房间的某些固有频率(即简正频率)出现房间共振情况。当发生共振现象时,声源中的某些频率被加强了,出现了声染色现象。此外,还会使房间中某些频率(主要是低频)的声音在空间分布上很不均匀,即出现了某些固定位置上的某些频率声音得到加强和某些固定位置上的某些频率声音得到减弱的现象,在一些体积较小的矩形房间常常会出现低频嗡嗡声,一般就是由于简正共振引起的。简正共振是由驻波而产生的,有轴向共振、切向共振和斜向共振三种,会对再现声音的频率响应产生影响。控制方法有加大房间容积、房间的长宽高采用无理数比例和对室内表面进行吸声处理或漫反射扩散处理等。要想获得优秀的放音效果,除了需要高质量的音响设备外,音箱的摆放位置和摆放方法对声音还原也有很大的影响,拥有了一套好的音响设备,并不一定就意味着能够实现理想的声音重放,声音最终是要通过声场来传送给听音者,所以从某种意义上讲,聆听区域的声场条件是获得理想听音效果的重要保证。声场是一种声音的分布情况,影响室内声场的因素有三个,即放音场地的声环境、音箱的声波辐射特性以及音箱的摆放方法声环境是房间的声学环境,由房间的建筑声学条件决定,这个因素在对房间进行建筑设计并根据设计施工完毕后就已经基本上定型了,音响师几乎无法十预这个因素。音响师在声场设计中的主要工作是根据音箱的特性合理摆放音箱,使建声与电声之间良好配合,这项工作占了决定声场的三分之二因素,故音箱的特性及其在房间中的摆放位置对于声音良好再现来说起着举足轻重的作用,音响师要重视这项工作,千万不可小视它。1.音箱摆放总原则无论在何种条件和情况下,音箱的摆放要遵守必要的原则,这些原则告诉大家在各种不同的条件和情况下音箱的摆放方法,这些方法是广大音响工作者和声学工作者经过多年的探索所总结出来的,是符合科学规律的,如果不遵守这些原则,在布置音箱时胡来乱来,就不可能得到好的声音效果。(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的音箱,从外观上看,它是一种扬声器喇叭口直接向外设置的音箱。它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的辐射角度大,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,出现了低音“先来后到”的情况,导致了低音的重影现象。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虽然会被加重,但有含混不清之感。如果房间的地面为对声音强反射的硬质光滑材料,低音浑浊现象会益发严重。在实践中,我们可能会发现这种情况,在层距不高的房间中,用直射式音箱(尤其是全频直射式音箱)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,一有低音声音就浑,其主要原因就是低音的反射声成分太多,低音有严重的重影现象存在。为了充分减少低音反射声的不良影响,直射式低音音箱在摆放时要采取以下两条措施之一:一是不要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40厘米以上,摆放在距侧墙大于40厘米,后墙大于20厘米以上的位置,由于音箱距离反射界面较远,低音反射声被明显减小。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、花岗石地面),将音箱直接放在地面时,也可以采取在音箱前铺吸音地毯的方法来吸收低音反射声,但低音不可能被充分吸收,还存在少量的反射。(2).气流式低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(纸盆)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来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,还由于其优异的声学特性使低音更加丰厚动听。目前,典型的气流式低音箱的技术理论有美国EV公司的气流团理论和BOSE公司的质量块理论,依笔者看,这两个理论大同小异,只是在分析和解释的物理现象角度方面略有不同罢了。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箱和扬声器反扣式低音箱两种。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间发送声能,低音可以传得很远。由原理可知,在摆放时,气流式与直射式音箱所要遵循的原则和概念有很大的不同。气流式低音音箱在摆放和安装方面相对来说比较自由,即可以吊挂在空中,也可以直接放在地面上。但一般地讲,如果将气流式低音音箱放在地面上效果会更佳,这是因为,气流式低音箱采用气流传声的方式,故其低音带有一定的指向性(这是典型的EV公司观点),即使有声辐射现象存在,但声辐射的成分所占比例很小,故打到反射界面后的反射声含量也很小,低音反射声量适度。低音音箱直接放在地面上,可以充分发挥地面的作用,相当于把地面作为了低音号角的延伸,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,低音听起来益发厚实、丰满。(3).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,听音者听到的就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。对于一个房间来讲,判定听音区域是否能够获得所有音箱发出的直达声的方法很简单,一般采用视觉法即可。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,但笔者认为,如果有条件,最好还是将音箱吊挂起来。很多音箱的高音号角指向角度在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听音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越大,反射声的比例越小;距离音箱越远,反射声的比例就越大,直达声的比例越小。在室内声学中,将直达声等于反射声的界限称为混响半径,通过简单的计算,我们就可以知道一个房间的混响半径为多少。如果听音区位于音箱的混响半径以内,就意味着音箱发出的直达声的量要高于房间反射声的量,那里的听众就可以获得足够的音箱直达声。(4).音箱摆放与房间中心轴线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,音箱应摆放在与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,在放音时会带来很多问题,这些问题虽可以用电声补偿的方法亡羊补牢,但最好还是应该尽量避免由于摆放不对称而带来的一系列的问题。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,而距墙较远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,就会造成面对空间较大的音箱的早期反射声成分少,音量较小;空间较小的音箱早期反射声成分多,音量较大的后果,声场均匀度受到破坏。非对称结构会造成左右声道音量和音色不平衡,而声音不平衡为立体声放音系统的大忌。立体声放音对,对左右声道的平衡要求很严格,一旦左右声道音量和音色存在不平衡现象,就会出现声像向左或向右方向偏移现象,导致立体声音场受到破坏,有明显的声音失重感,播放场面宏大的立体声音乐时,也无法体现音乐的整体美与和谐美,艺术的感染力远达不到应有的效果。(5).音箱箱体容积与房间容积相适在小房间中使用大箱体音箱放音时,要注意箱体的体积是否与房间容积(即房间的长X宽乂高)相适,如果很小的房间中安装了很大体积的音箱,不仅会在视觉上有不和谐感,在声音效果方面也有可能引起某些问题。一是会导致反射声尤其是早期反射声的量过多,使声音浑浊,声像混乱。箱体较大时,音箱的声音辐射范围和角度较大,如果将它放在相对较小的房间中,势必会出现大量的快速、多次反射声,大量的早期反射声会导致严重的声音多重重影现象,过多的反射声必然会导致声音清晰度变差等一系列音质问题。二是影响再现低音的下限频率,较低频率的声音无法放送。一般来说,箱体较大的音箱的低音下限频率较低,但一个房间所能再现的低音下限频率受房间的容积大小限制房间容积越大,下限频率越低;房间容积越小,下限频率越高,一个房间所再现的低音下限频率,可以通过最小容积公式计算出来,如果房间容积较小,即使音箱的低音下限频率再低,也难以淋漓尽致地发挥出来。三是音箱的发音效率下降,最大声压级达不到预期值。音箱向空间放送声音时,房间的声音要向各处扩散,使各处的声音能量达到均匀状态,当然也会向音箱方向扩散,倘若音箱箱体容积接近房间容积,会导致房间的声音能量向音箱内部的倒流现象,抵消了一部分音箱送出的能量,致使音箱放送的声音无法达到预期音量。所以,在小房间中最好使用小箱体音箱放送声音,大房间可以使用大箱体音箱放音或多只音箱组合成阵的方式放音,在小房间中,大体积音箱的能力并不一定能够得到充分发挥,有时还会使音质不理想。2.音箱特性对声音传播的影响(1).声源类型在声学基础一章中,讲述了声源的分类及每类声源的特点,不同的音箱和不同的使用方法会产生不同的声源特征。1)点声源音箱点声源是声音从一点发出的声源,这种声源发出的声波为球面波,其最典型的特点就是声像定位稳定、准确以及立体声声音图像成像清晰等,所以点声源音箱最适合在对立体声效果要求高的放音场所(如环绕立体声)中使用。常见的同轴类音箱即属于点声源音箱,如天朗对偶同轴纯点声源音箱等,同轴音箱能够保证再现声音具有良好的空间感、展开感、纵深感、临场感、声像定位感、声包围感和声像的移动感等立体音场感受,除此之外,点声源音箱的声场也较均匀,房间混响半径与音箱指向特性曲线比较接近(为圆形),受再现声音受声场影响小。2)线声源音箱线声源是声音从一条线发出的声源,这种声源发出的声波为柱面波,由于柱面波只是在某一个方向呈扇面形发散,另一个垂直方向不发散,所以从理论上讲,其发出的声音音量随着听音者与音箱之间距离的增加而减少的量要小得多,也就是说,这种音箱的远射能力很强,可以将声音送到较远的地方,改变与音箱之间的距离,不会感觉音量有很大变化。此外,大多数房间的体形为矩形,柱面型波阵面与房间体型相适,可以有效地利用声波,控制墙面、地面和顶面的发射声,减少反射声带来的一系列不良影响。声柱型音箱和EV公司最新生产的E系列全频音箱就属于柱面线声源,它们产生的声波接近于柱面波,可以将声音送到较远的地方。3)面声源面声源是声音从一个大的平面发出的声源,这种声源发出的波为平面波,理论上讲,平面波声波在传播时,如果不考虑空气的吸收的因素,随着与声源距离的增加,声压级没有衰减,从目前的情况看,用一只音箱发出纯粹的平面波是不可能的,只能通过多只音箱紧密地靠在一起,组合成平面放音阵来实现。多只音箱组合成的放音阵不仅可以使声音打的更远,还能使声波覆盖区域广阔、声音响度得到保证,故一般用于面积较大的场所放音,如迪斯科舞厅、体育场馆和露天演出等。(2).指向特性指向特性是指扬声器在不同方向上对声音能量辐射的能力,为从音箱发出的声音的声压级下降-6分贝以内的范围。音箱的指向性一般用指向性图形和指向性因数(Q)来描述,指向性图形为音箱辐射声波的声压级随辐射角度而变化的图形,即声音的有效覆盖区域;指向性因数Q)则表示音箱声音辐射的远投能力,这个值越大,音箱发出的声音传得就能传的越远。音箱的指向特性可以分为水平指向角与垂直指向角,大多数音箱都设计成水平方向辐射角度大,垂直方向辐射角度略小这种方式,这是因为观众一般主要是在水平方向分布,而不是在垂直方向分布。音箱指向特性一般用多少度乘以多少度来标注,如60X40表示此音箱水平方向辐射角度为60度、垂直方向辐射角度为40度。指向特性不仅直接影响着声场的均匀性,还对再现音质有重要影响。位于音箱指向角度覆盖范围内的听音区域,可获得音箱发出的直达声,响度、音色和音质有保证,如果听音区域位于声音辐射角度以外,声音效果就不会很理想。在摆放时应尽量避免将墙壁或天花板包括在声音辐射角度以内,否则就会使墙壁或天花板的反射声增多,造成听众区的直达声的声能比较少,重放音质不良。利用音箱的指向特性还可以减少扩声系统的声反馈情况,所谓声反馈是指音箱的声音传到话筒而产生的啸叫现象,我们完全可以利用音箱的指向特性,使音箱的声音不容易传到话筒中去,尽量避免话筒的拾音区域与音箱声辐射区域重合。(3).频散特性频散特性是指音箱各频率声音指向特性的一致性,它与声场的传输频率特性(即频率响应)有着直接的关系,一般的音箱不同频率的指向特性是不尽相同的,大多数均符合低音指向角度大(有时近乎无指向性)、高音指向角度小这个规律,频散特性不好会造成在位于音箱不同方向时,音箱的频率响应特性出现差异的情况,主要表现为有严重的偏轴染色现象存在。所谓偏轴染色是指当听音者偏离音箱中心轴线时,有明显的高音减少、低音增加的感觉,偏轴染色会使房间各处的频率响应不均匀。良好的频散特性是听音区获得均匀音色的重要保证,各音箱生产厂家均致力于改善音箱频散特性的研究。1974年,Ev公司研制出了恒定(常数)指向号角《。号筒),它在一较宽的频率范围内(如630Hz至18千KHz)的指向特性是恒定的(变化在6dB内)。近年来,英国天郎公司发明了郁金香花瓣型号角,它是一种同轴复式号角,也有很好的频散特性。在厅堂中选用频散特性好的音箱可以使较广、宽的范围内保证良好的音质,同时可以少用号简,避免过多号筒之间的声干涉现象。利用频散特性可以指导不同应用情况下的音箱摆放,在摆放时,要充分考虑到音箱的指向特性与频率的关系,有些特定的声音更要注意频散特性。如对于语言扩声来说,由于语言的频率范围比较窄,考虑过宽的频率没有必要,故声场设计时,要以2KHz附近频率的指向性曲线为准,其他频率指向特性曲线只能作为参考。3.摆放方法(1).集中式摆放音箱对称地摆在房间中表演区的一侧,对于矩形房间来说,音箱的位置有位于长边一侧与短边一侧两种。优点:1)听视觉统一。由于音箱位于表演区一侧,声音来自于表演区,即声音的方位与画面的方位完全相同,视听和谐一致。2)音质较好。所有音箱均在舞台方向面向观众区,不存在音箱相对放置的情况,音箱间声音的干涉情况较少。不足:1)声场不均匀。距音箱近的位置音量大,距音箱远的位置音量小,在面积相同的情况下,音箱位于长边一侧的方案要比短边一侧的方案的声场要均匀些。2)易产生声反馈。音箱位于舞台一侧,而话筒也要在舞台上使用,音箱距离舞台很近,音箱的声音很容易传到话筒产生声反馈啸叫。集中式摆放时,左右声道音箱之间距离大致要遵守这样的原则,当音箱位于长边一侧时,两只音箱之间的距离应等于其背靠墙边长的0.5至0.6倍;位于短边一侧时,两只音箱之间的距离应等于其背靠墙边长的0.8至0.9倍。(2).分散式摆放音箱设置在房间四周,这种方案适用于面积较大的厅,后区装有有补音音箱和吸顶扬声器扬声器放音即属于此种方式。优点:1)声场均匀。在房间内的任何地方都有音箱声音覆盖,不存在各处音量相差太多的情况。2)受声环境影响小。音箱距听众越近,直达声的比例越大,音箱分散摆放时,听音区的各个位置都有一只音箱距离观众较近,能够获得较强的直达声。不足:1)听视觉不一致。由于画面来自舞台方向,而声音来自四面八方,观众没有感到声音是从表演区传来的,视觉与听觉出现分离现象。解决的方法是,利用哈斯效应,用延时器将非表演区域的音箱信号延迟10至30毫秒,同时将这些音箱的音量压得比表演区音箱的音量略低些,这样做就可以使观众觉得声音是来自表演区了。2)相对放置的音箱间相互有声干涉现象。声音一旦出现十涉,将导致对音质的破坏,彻底解决声干涉很难,但可以一些措施减少它的出现,如避免两只彼此相对放置的音箱中心轴线重合以及调整它们的水平或垂直角度,总之要尽量使它们不正对。3).其他摆放方法除了集中和分散两种典型的摆放方式外,目前还有多种音箱摆放方式,如环绕式、SIS式和混合式等,这些摆放方式实际上是在集中式和分散式摆放的基础上变化而来的。环绕式摆放一般用于环绕立体声系统中,在环绕立体声系统中,有前置、中置、后置和低音等四类音箱。前置音箱的声音要求保真度高,摆放在听音区的前方左右两侧,最好左右各一只,每侧多只音箱会影响立体声声像定位,使声音成像变虚;中置音箱摆放在正前方前置音箱中央,主要播放人声,作用是保证偏离房间中心轴线时的视听一致性,有单中置和双中置(左中、右中)两种情况;后置音箱摆放在后方,提供环境声,如果房间较大,可以将多只沿后墙及侧后墙在同一水平高度上布置;低音音箱用于补偿超低音,应尽量放在前方中央位置,因为低音如果偏离中央轴太多时人们是完全可以感觉到的。SIS是一种全新的扩声方式,它采用SIS处理系统对声音信号进行调控,SIS为英文SpatialImageSystem(空间成像系统)的字头缩写,这种系统有左、中、右三组音箱,中置音箱主要放送语言声,左右音箱放送音乐声。SIS系统设置的中置声道对扩声声场的改善作用有着特殊的意义,它使中置音箱获得的并不是简单的左声道+右声道信号,而是经过专门处理的中央信号,可以把语言声与音乐声互相分离开来,解决了语言系统与音乐系统同时放音时难以兼顾的问题,即可以保证听音区域的语言的清晰度,也可以保证音乐的宽泛频率响应。混合式摆放多用于大型场所(如体育场馆等)或露天演出中,它也称为集中分散式摆放,这种摆放形式多样,一般要根据场地情况决定摆放方式。它即可以采用多只音箱组合成阵吊装在一起,也可以用支架将音箱集中在一起,还可以在地面叠起若干音箱阵。集中分散式摆放时,由于音箱之间距离很大,会出现不同区域音箱到达听音者在时间上有先有后的问题,导致假回声或声音的重影现象,如不加以处理,就会破坏音质,采用延时器对先到达的声音信号进行延时是普遍采用的方法,也可以利用音箱的指向性,将声音控制在听音区域以内。音箱的摆放要与试听结合起来,在试听过程中要不断对音箱的位置、角度进行调整,直到声音效果满意时为止。音箱摆放是扩声系统调整中的一个重要的环节,这个环节处理得当,就会获得高质量的放音效果。五.音响系统设计扩声系统中电声设备的合理连接是获得良好扩声音质的重要保障,不仅如此,正确的连接也为系统调整和设备的安全性提供了保证。音响周边设备的正确连接是扩声系统的首要问题,周边设备是对声音信号进行加工处理的设备,它在扩声系统中的主要作用是美化和修饰声音,使听众得到满意的听觉效果和美的享受。但是,声音信号通过音响设备记录、放大、处理并进人声场后会产生各种损失,加之各种声源本身的声音质量也并不一定十分优秀,所以还音时,如果不对声音信号加以处理,声音效果就不会很理想。现代音响周边设备几乎可以对声音信号在频率、时间和幅度等音质的各方面进行全方位的处理,可以使声音效果发生质的飞跃,可以把某个人的声音变得面目全非,甚至可以将不良的音色变得美妙动听,有些设备(如压限器)还可以起到保护功放音箱的作用。可见,周边设备是现代扩声系统中不可或缺的。各种周边设备在扩声系统中的连接方法大致有三种,即串在主通道、插人某个通道和输人输出法(即从调音台输出给某周边设备再从该周边设备输出给调音台某输人)等,由于每种周边设备的作用不尽相同,所以,并不是每种周边设备都有以上三种连接方法,但在主通道除了不串接效果器外,其他设备均可连接,这就会出现这些周边设备在申接时前后位置究竟如何联接的问题是不是因为是串联关系就可以随便排列?要搞清楚这个问题,必须对系统联调和周边设备有一个全面的认识。为了保证声音效果、可调性和设备的安全性等诸方面因素,各周边设备在扩声系统主通道中是有其相对固定位置的,如附图所示,如果某一设备安装位置错误,则必然会带来一系列的问题。目前,国内扩声系统在设计、安装和使用中存在不少问题,其中最主要的问题就是周边设备前后位置错误,导致系统联调时周边设备之间互相牵扯影响,设备效能不能充分发挥,甚至烧毁设备。每种周边设备在扩声系统主通道中都有其各自前后相对的位置,如果位置错误,不仅会给调整带来困难,使设备的效能无法发挥,甚至还会烧毁功放音箱。所以,广大专业音响工作者应该对这个问题引起高度重视。六.扩声系统声学设计图我们采用计算机厅堂声学设计软件(EASE),它是一种用于厅堂声场设计的计算机软件。存有各种房间体形、吸音材料、扬声器等资料,可以根据实际需要进行选择、设计,计算出房间的混响时间,描绘出声场分布图、声线图和各种声学特性曲线,为厅堂音质设计和音响工程施工提供了很大的方便。1.声场声压级分布图a.最佳听音位的最大声压级红色区域分贝b.声场不均匀度最大声压级分贝最小声压级分贝2.最佳混响时间混响时间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。房间的混响长短是由它的吸音量和体积大小所决定的,体积大且吸音量小的房间,混响时间长,吸收强且体积小的房间,混响时间就短。混响时间过短,声音发十,枯燥无味,不亲切自然;混响时间过长,会使声音含混不清;合适时声音圆润动听。效果器的混响时间一般调在1至2.5秒之间比较合适,这个参数的量值给人以房间大小的感觉,混响时间长时感觉房间较大,反之较小。调整效果器混响时间参数时时,要根据实际情况灵活掌握,如房间的自然混响时间较长则应调短些、演唱者为女声和非专业歌手时可调长些,使用音量大时要调小些。混响时间比率在房间混响时间指标中,以500赫兹混响时间为基准混响时间,考察不同频率的混响时间与500赫兹混响时间之间比例关系的指标。一般来说,房间的低音的混响时间与500赫兹的混响时间的比率应大于1,且随着频率的变低而逐步变大;高音的混响时间与500赫兹的混响时间的比率应小于1,且随着频率的变高而逐步变小,如果不符合这个规律,则说明房间有建声缺陷。这是因为在声音的反射和传播过程中,吸音材料和空气对声音中的高频成分吸收的多、低频成分吸收的少,就会造成低音混响时间长,高音混响时间短的情况。在效果器中,可以根据实际情况调节高频混响时间比,即高频混响时间与低频混响时间的比例,这一比值越大(越接近1),高频衰减过程就越慢,反之则表明高频衰减迅速。在应用中,音响师可以用它修正房间存在的混响时间比率缺陷,使混响效果声更加逼真自然。不同类型的厅堂需要的混响时间不尽相同,本厅堂为类型场所,根据国家标准,本的中频混响时间应该为秒。图中蓝线为不同频率的

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