聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識

1、最新聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識2017最新聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識(1)聲學(xué)前史1915年，有一個美國人名叫E. S. Pridham將一個其時的電話收 聽器套在一個播映唱片音響的號角上，而聲響能夠給一群在舊金山 市慶祝圣誕的大眾聽時，電聲學(xué)就誕生了。當(dāng)?shù)谝淮问澜绱髴?zhàn)完畢以后，在美國哈定總統(tǒng)(Harding)就職典 禮上，美國貝爾公司把電話的動圈收聽器銜接在其時的唱片唱機(jī)的 號角上，就能夠把聲響傳給觀看總統(tǒng)就職典禮的一大群大眾，因而 就發(fā)生了許多專業(yè)的音響研討及開發(fā)了擴(kuò)聲工程這門學(xué)識。著名科學(xué)家英國的卡爾文勛爵常常說：“當(dāng)你度量你所述的事物, 而能用數(shù)字來表達(dá)它，你對這事物已有些常識。但假如你不能用

2、數(shù) 字來表達(dá)它，那么你的常識仍然是粗陋的和不完滿的;對任何事物而 言，這也許是常識的始源，但你的意念還未到達(dá)科學(xué)的境地?！?2)錄音室音響與現(xiàn)場音響的差異現(xiàn)場音響跟錄音室音響的要求是不一樣的，所以有許多器件也是 不一樣的。例如在錄音室內(nèi)所用的調(diào)音臺，它們的每路輸入都有多個參數(shù)均 衡，讓錄音師能夠把每路輸入的音源盡量做最精細(xì)地微調(diào)，必定到 達(dá)最佳的音源作用。一個用來做現(xiàn)場音響的調(diào)音臺，一般在它的每 路輸入，均衡都是對比簡單的。由于許多時分，現(xiàn)場調(diào)音師底子就 沒有許多時間把每路的音源做很細(xì)心地微調(diào)，而在現(xiàn)場音響的調(diào)音 臺每路的音量操控推桿，它們除了能夠把音量做衰減外，也能夠增 益1014dB。假如

3、做錄音室用的調(diào)音臺，這推桿許多時分是不需求 做增益的，所以這推桿的英文名稱便是fader,意思便是衰減器。 用在現(xiàn)場音響的大功率功放，它們都會有電扇作為散熱用處，由于 現(xiàn)場音響的功放是常常在最大功率輸出的狀況下作業(yè)，并且有許多 時分是在戶外做現(xiàn)場音響時，周圍的溫度也許適當(dāng)高。假如在錄音 室內(nèi)，一般都必定會有空調(diào)，溫度當(dāng)然不會太高，而錄音室內(nèi)的功 放，主要是用來推監(jiān)聽音箱用的，當(dāng)然不需求輸出很大的功率，所 以功放只需求用普通的散熱器，就能夠把很小的熱量散走。假如功 放裝有電扇的話，電扇發(fā)出來的聲響反而形成噪音，所以在錄音室 內(nèi)的功放基本上是不需求電扇的?，F(xiàn)場音響所用的音箱，為著要把很大的聲壓傳達(dá)

4、繪在遠(yuǎn)間隔的觀 眾，所以它們是需求很高功率擴(kuò)聲，但在錄音室內(nèi)所用的監(jiān)聽音箱, 是錄音師用來監(jiān)聽聲源或錄音的最后結(jié)果，錄音師是坐在距監(jiān)聽音 箱很近的當(dāng)?shù)貋肀O(jiān)聽，所以監(jiān)聽音箱是一種近音場的音箱，需求高 靈敏度，跟現(xiàn)場音響音箱是完全不一樣的。(3)音頻與波長的聯(lián)系許多現(xiàn)場調(diào)音師都沒有理會到音頻與波長的聯(lián)系，其實這是很主 要的：音頻及波長與聲響的速度是有直接的聯(lián)系。在海拔空氣壓力 下，21攝氏溫度時，聲響速度為344m/s,而國內(nèi)的調(diào)音師，他們常 用的聲響速度是340m/s,這個是在15攝氏度的溫度時聲響的速度, 但大家最主要記住便是聲響的速度會跟著空氣溫度及空氣壓力而改 動的，溫度越低，空氣里的分子

5、密度就會增高，所以聲響的速度就 會下降，而假如在高海拔的當(dāng)?shù)刈霈F(xiàn)場音響，由于空氣壓力削減， 空氣內(nèi)的分子變得稀疏，聲響速度就會添加。音頻及波長與聲響的 聯(lián)系是：波長二聲響速度/頻率；入二v/f,假如假定音速是344m/s時, 100Hz的音頻的波長便是3. 44m, lOOOhz (即1kHz)的波長便是 34. 4cm,而一個20kHz的音頻波長為1. 7cm。(4)音箱的高、中、低頻率咱們?nèi)绾魏怂氵@音箱的高、中、低頻率呢？首要咱們要核算這音箱面板的對角長度，是2的,方根=1. 414m, 任何頻率的1/4波長是超越1.414m時，對這音箱來說它便是低頻； 假如一個頻率的1/4波長是1.41

6、4m時，波長便是 4X1. 414nl =5. 656m,這頻率=344m/s + 5. 656nl =60. 8/s=60. 8Hz,所以任何音頻低于60.8Hz時，對這音箱來說便是它的低頻率。當(dāng)60. 8Hz或更低的頻率從這音箱傳達(dá)出來時，它們的分散形象是球型 的，等于假如咱們把這音箱懸掛在一個房間基地時，這些頻率的音 量在音箱的前后左右及上下所發(fā)出來的聲壓都是差不多的，放出來 的聲響成為沒有方向性。當(dāng)某頻率的1/4波長是小于音箱面板的對 角長度，但這波長又大于揚聲器的半徑時，這段頻率便是這音箱的 中頻率。例如咱們現(xiàn)在是用一個18寸單元，這單元的半徑為9寸， 便是 22. 86cm=0.

7、2286m,這個音頻為 344m/s + 0. 2286m=1505Hz,從 60. 8Hz-1505HZ頻便是這音箱的中頻率。中頻率從這音箱所分散出 來的形狀是半球形的，即假如咱們把這段頻率從方才懸掛在房間基 地的音箱放出來時，聲響從音箱面板分散出來的形狀是半球形。在 音箱后邊是聽不到這段頻率的聲響。1505Hz及更高的頻率，對這音箱來說便是它的高頻率。高頻率 從音箱分散出來的聲響形狀是錐形的，頻率越高，錐的形狀越窄。 一般假如頻率超越開端高音頻的4倍時，聲響分散出來的形狀會慢 慢成為一條直線而不分散，假如不是坐在對正單元的方位，就聽不 到這些高頻率。所以許多高頻率單元假如是紙盆型的話，這紙

8、盆的 直徑是很小的，把這音箱的高頻下限盡量進(jìn)步，希望能夠使高頻分 散的寬度添加。(5)各類不一樣的音場當(dāng)一個紙盆揚聲器接受了從功放傳過來的信號后，紙盆就會作出 前后的搖擺，當(dāng)紙盆向前推動時，紙盆撞擊到它前面的空氣分子， 在紙盆前面的空氣就會添加壓力，這些分子就會持續(xù)向前推動，磕 碰它們前面的空氣分子，形成纖細(xì)的高氣壓。當(dāng)紙盆向撤退時，紙 盆前面的空氣分子就會發(fā)生纖細(xì)的真空，然后這些分子會跟著紙盆 的撤退，形成這兒的空氣有纖細(xì)的壓力削減。但在紙盆前面的空氣是剛剛被紙盆的動作搖擺，不能到達(dá)空氣自 身的彈力，這時咱們便要看這頻率的波長，聲響是要直到脫離紙盆 的間隔有2. 5倍波長時，這些空氣才發(fā)揮出

9、形成聲響的彈力。例如 一個100Hz的頻率，它的波長是3. 44米，所以聲響要脫離紙盆 2. 5X3. 44米=8. 6米以外,才是真正的這個100Hz的聲響。假如用100Hz來算，脫離紙盆的間隔還沒到達(dá)8.6米就為100Hz的近音場, 而超越8. 6米才是100Hz的遠(yuǎn)音場。當(dāng)提到揚聲器的遠(yuǎn)近音場時， 最主要是注意到頻率及它的波長，而不是單純看脫離音箱多遠(yuǎn)便是 等于遠(yuǎn)或近音場，最主要便是記住咱們當(dāng)賞識音樂時，是要在遠(yuǎn)音 場的方位，而不是在近音場的方位。(6)直接音場、反射音場不直接音場當(dāng)揚聲器在一個房間內(nèi)發(fā)出聲響，聽眾能夠聽到直 接從揚聲器傳過來的聲響，這便是直接音場，但也能夠聽到從墻、 天

10、花板及地板所反射過來的聲響，這就叫做反射音場。聽眾聽到越 多的直接音場的聲響，反射音場的聲響就越小時，這聲響就越好， 由于直接音場的聲響是能夠操控的，但反射音場的聲響是不能操控 的，只會把直接音場發(fā)出來的聲響加上烘托，把本來聲響的清晰度 底減低，所以坐得離音箱對比近的聽眾就會感覺到好一點的音響作 用，而坐在后邊的聽眾很也許是他們聽到的反射音場聲響比直接音 場聲響更大，音響作用便會對比差及清晰度下降。(7)界面攪擾當(dāng)咱們挑選放置音箱的方位時，很主要的一環(huán)是要注意到音箱所 發(fā)出來的聲響是會遭到它旁邊的界面影響而形成攪擾。例如放在臺 口兩旁的主音箱，它們的低聲紙盆脫離地上及旁邊的墻面假如是大 約在1

11、米的時分，一個4米波長的音頻就會遭到這兩個界面的攪擾。 一個4米波長的頻率是86Hz(344m/s4-4m=86Hz),當(dāng)86HZ的聲響從 音箱放出來時，大的空氣壓力在1/4周內(nèi)正巧碰到地上及墻面，再 過1/4周就反射回到音箱的紙盆而前，但這個時分正巧紙盆要撤退, 本來從地上及墻而反射過來的大空氣壓力就會被紙盆撤退的動作抵 消許多，形成失去了很主要的低聲。假如遇到這個狀況，就應(yīng)該把 音箱向臺撤退0. 5-1米，讓音箱所發(fā)出來的聲響不能直接射到地上 上，而假如能夠把音箱移到接近兩頭的墻面時，更可使用墻面的反 射制做出更大的音量。80-lOOHz這段頻率是很主要的，它是咱們肺 部空間的共識點，也是

12、低聲鼓的共識頻率，假如是由于不了解界面 攪擾而擺錯了音箱放置的方位，實在是很不值得的。(8)高、低聲作用咱們很難指定某一頻率以上為高音或某頻率以下為低聲，咱們常 常說人的聽覺是從20Hh-20KHz，但20kHz的頻率是很少人能夠聽到 的，一般只要20歲以下的青年人，他們的耳朵沒有遭到任何的損壞 時才能夠聽得到。假如做聽覺檢驗，最高的測聽頻率僅僅8kHz。當(dāng) 聲響傳出去時，高頻率是比低頻率衰減快得多，假如用1kHz跟 10kHz做對比時，當(dāng)聲響跑了 100米后，10kHz的頻率比起1kHz 的音量會衰減30-35dB的。比起低頻率，高頻率聲響是對比有方向 性的。高頻率的聲響從單元跑了出來后，假如遭到物體的阻撓，高 音就不能再傳曩昔，這個是跟低頻率有很大的不一樣，由于高頻率 的波長是對比短，遭到物體阻撓以后不會轉(zhuǎn)彎，但低頻率的波長是 對比長，所以許多時分就算有物體在前面阻撓，低頻率也能夠轉(zhuǎn)彎 曩昔。例如有些專業(yè)音箱的規(guī)劃是把一個高音號角放在它的低聲單 元前面，但對這個低聲單元所發(fā)出來的低頻率，它底子就看不到前 面是有什么東西阻撓聲響似的，所以低頻率能夠照樣傳曩昔。從咱們的聽覺上來說，咱們是需求聽到高頻率的聲響來區(qū)分各類 不一樣的聲響，但假如單純是講人的說話聲時，咱們只需求聽到 4kHz及以下的頻率，就能立刻