音響系統(tǒng)組成課件

天道啟科技術(shù)交流會(huì)音響設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

音響系統(tǒng)的組成主要內(nèi)容1、音源（傳聲器、CDDVD）2、調(diào)音臺(tái)3、周邊處理設(shè)備4、功放5、音箱話筒:將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的換能器。按傳輸方式分類有線話筒無線話筒按轉(zhuǎn)換方式分類動(dòng)圈話筒電容話筒按指向性分類全指向性話筒心型話筒超心型話筒雙指向（8字）超指向駐極體電容話筒話筒:又稱麥克風(fēng)、微音器、拾音器、傳聲器無線話筒工作原理（如右圖）：用話筒音頭將聲音的聲波轉(zhuǎn)制成音頻信號(hào)，以調(diào)頻的方式調(diào)制成一個(gè)超高頻信號(hào)，并通過天線向空間發(fā)射出去。接收時(shí)，采用一個(gè)調(diào)頻接收機(jī)，用天線接收載波信號(hào)并經(jīng)過高放、解調(diào)、中放、比例鑒頻、前置級(jí)、放大級(jí)，最后輸出一個(gè)音頻信號(hào)。1聲源2話筒音頭3領(lǐng)夾4發(fā)射器

5接收器6調(diào)音臺(tái)7電源無線話筒從接收頻段分：

FM頻段〔目前少用〕VHF頻段（甚高頻）

UHF頻段（超高頻）從接收方式分：一拖一：一臺(tái)接收機(jī)，一根天線對(duì)應(yīng)一支話筒一拖二：一臺(tái)接收機(jī)，內(nèi)裝兩套接收電路，兩根天線對(duì)應(yīng)兩支話筒二拖一：一臺(tái)接收機(jī)，兩根天線(分集接收)，對(duì)應(yīng)一支話筒頻率范圍？頻率范圍？30-300MHz300-3000MHz無線話筒話筒:將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的換能器。按傳輸方式分類有線話筒無線話筒按轉(zhuǎn)換方式分類動(dòng)圈話筒電容話筒按指向性分類全指向性話筒心型話筒超心型話筒雙指向（8字）超指向駐極體電容話筒

動(dòng)圈傳聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、使用方便、固有噪聲小，被廣泛用于語(yǔ)言廣播和擴(kuò)聲系統(tǒng)中。但缺點(diǎn)是靈敏度較低、頻率范圍窄。電動(dòng)式傳聲器

靈敏度較高，頻率響應(yīng)平坦，瞬態(tài)特性優(yōu)良，但制造工藝復(fù)雜、成本高、堅(jiān)固性較差、使用時(shí)需要較高直流工作電壓。多用于高質(zhì)量的廣播、錄音、擴(kuò)音中。電容式傳聲器話筒:將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的換能器。按傳輸方式分類有線話筒無線話筒按轉(zhuǎn)換方式分類動(dòng)圈話筒電容話筒按指向性分類全指向性話筒心型話筒超心型話筒雙指向（8字）超指向駐極體電容話筒按用途分類人聲話筒樂器話筒按使用方式分類手持話筒臺(tái)式話筒領(lǐng)夾話筒界面話筒頭戴話筒吊掛話筒傳聲器的技術(shù)指標(biāo)1、靈敏度靈敏度是話筒在單位聲壓激勵(lì)下輸出電壓/輸入聲壓的比值，其單位是mV/Pa。為與電路中電平的度量一致，靈敏度也可以分貝值表示。

0dBm=1mW/Pa，即把1Pa輸入聲壓下給600Ω負(fù)載帶來的1mW功率輸出定義為0dB；

0dBV=1V/μbar，把在1μbar輸入聲壓下產(chǎn)生的1V電壓輸出定義為0dB。早期分貝多以單位dBm和dBV表示：現(xiàn)在的分貝則以單位dBμ表示：

0dBμ=0.775V/Pa，即將1Pa輸入聲壓下話筒0.775V電壓輸出定義為0dB2、頻率響應(yīng)（freguencyresponse），通常電容傳聲器有較平坦的頻響曲線，而動(dòng)圈傳聲器在高頻段(主要在3kHz～5kHz)稍有提升，以增加拾音的明亮度和清晰度。3、額定噪聲傳聲器的噪聲是由于組成傳聲器的元件或負(fù)載上的分子熱運(yùn)動(dòng)等原因形成的。4、失真度和動(dòng)態(tài)范圍

總諧波失真系數(shù)通常不大于0.5%，專業(yè)音源:CD機(jī)卡座MD機(jī)DVD機(jī)硬盤錄音機(jī)……娛樂音源:KTV點(diǎn)歌系統(tǒng)功放音箱話筒/音源調(diào)音臺(tái)信號(hào)處理器藝術(shù)——聲音的創(chuàng)作技術(shù)——聲音的還原調(diào)音臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)與功能信號(hào)接口控制界面單聲道輸入4~64路立體聲輸入2~8路輸出2~27路功放音箱話筒/音源調(diào)音臺(tái)數(shù)字信號(hào)處理器藝術(shù)——聲音的創(chuàng)作技術(shù)——聲音的還原效果器壓縮/限幅器門限/擴(kuò)展器自動(dòng)反饋抑制器激勵(lì)器效果器作用:產(chǎn)生聲場(chǎng)效果和特殊的聲音效果效果器的工作原理：

通過對(duì)輸入音頻信號(hào)進(jìn)行延時(shí)及衰減處理后與原始信號(hào)疊加來實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)場(chǎng)的條件下,模仿不同條件下的聲場(chǎng)效果,如房間(Room)混響,大廳(Hall)混響,教堂(Church)混響等，它可以彌補(bǔ)自然混響的不足以改變和美化音色還可以產(chǎn)生各種特殊的效果以增強(qiáng)音響藝術(shù)的感染力。效果器又分為延時(shí)效果器和混響效果器壓縮/限幅器門限/擴(kuò)展器自動(dòng)反饋抑制器工作原理：在運(yùn)行過程中不斷地掃描尋找反饋頻點(diǎn)（掃描速度為每秒7～8次），在準(zhǔn)確分析出嘯叫頻率點(diǎn)后，再利用生成的窄帶濾波器（限波器）對(duì)反饋頻率進(jìn)行衰減，以破壞系統(tǒng)自激條件（嘯叫）。DFR22E

產(chǎn)生“嘯叫”的原因是系統(tǒng)的正反饋，如下圖系統(tǒng)（放大）話筒音箱容易產(chǎn)生“嘯叫”的頻點(diǎn)擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備的頻率響應(yīng)不平滑也容易產(chǎn)生“嘯叫”激勵(lì)器是一種諧波發(fā)生器，是利用人的心理聲學(xué)特性，對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行修飾和美化的聲處理設(shè)備。它通過給聲音增加高頻諧波成分等多種方法實(shí)現(xiàn)。目的是通過信號(hào)“失真”，使更適應(yīng)人的聽覺，因此可以改善音質(zhì)、音色，提高聲音穿透力增加聲音的空間感。功放音箱話筒/音源調(diào)音臺(tái)信號(hào)處理器藝術(shù)——聲音的創(chuàng)作技術(shù)——聲音的還原均衡器壓縮/限幅器門限/擴(kuò)展器數(shù)字信號(hào)處理器延時(shí)器分頻器…１．圖示均衡器（固定參量）２．參量均衡器（可變參量）均衡器的分類按電路結(jié)構(gòu)分：按均衡頻率數(shù)量可分為5、6、8。。。30、31段均衡器。按通道數(shù)量可分單通道、雙通道、四通道和多通道均衡器。按倍頻程分布可分1/3oct、1/2oct、1oct和2oct均衡器。均衡器的作用：校正各種音頻設(shè)備產(chǎn)生的頻率失真，以獲得平坦響應(yīng)改善室內(nèi)聲場(chǎng)，改善由于房間共振特性或吸聲特性不均勻而造成的傳輸增益（頻率）失真，確保其頻率特性平直抑制聲反饋，提高系統(tǒng)傳聲增益，改善擴(kuò)聲音質(zhì)提高語(yǔ)言清晰度和自然度在音響藝術(shù)創(chuàng)作中，用于刻畫樂器和演員的音色個(gè)性，提高音響藝術(shù)的表現(xiàn)效果圖示均衡器

通過面板上的推拉電位器鍵位置的分布,可以直觀地反映所調(diào)節(jié)的均衡頻率的補(bǔ)償曲線。帶寬/Q值、中心頻點(diǎn)已固定，振幅可調(diào)。參量均衡器其中心頻率，帶寬/Ｑ值和振幅特性可調(diào)。分頻器將全頻信號(hào)分成若干頻帶的音頻設(shè)備。大部分一只音箱不能全頻帶還原音頻信號(hào)，事實(shí)上每單元負(fù)責(zé)部分頻帶信號(hào)還原，比如高頻單元、低頻單元或者高頻音箱和中低頻音箱的聲場(chǎng)系統(tǒng)。延時(shí)器延時(shí)器是一種可將節(jié)目信號(hào)延遲一個(gè)短時(shí)間的聲加工設(shè)備。幾種特殊的用途：1、與混響效果器混合使用可獲得各種廳堂效果，并人為地制造一些特殊效果；對(duì)音頻信號(hào)加工潤(rùn)色，改善其厚度和力度，是聲音甜潤(rùn)悅耳；2、產(chǎn)生合唱效果；3、作為多路揚(yáng)聲器聲音同步的控制器，幫助改善梳狀濾波失真；4、利用哈斯效應(yīng)，解決了聲象一致的問題；5、在擴(kuò)聲系統(tǒng)中，用來消除回聲，提高擴(kuò)聲系統(tǒng)的清晰度延時(shí)器延時(shí)器是一種可將節(jié)目信號(hào)延遲一個(gè)短時(shí)間的聲加工設(shè)備。幾種常見的使用方法：1、劇場(chǎng)、會(huì)場(chǎng)和多功能廳等多通道主擴(kuò)聲＋后場(chǎng)補(bǔ)聲時(shí)，補(bǔ)聲需要延聲來改善語(yǔ)言清晰度或抑制重聲；2、大場(chǎng)所采用分散擴(kuò)聲時(shí)，為改善交疊區(qū)語(yǔ)言清晰度使用；3、與混響器結(jié)合使用獲取良好臨場(chǎng)感效果。數(shù)字信號(hào)處理器采用DSP技術(shù)完成各種音頻處理功能的集成設(shè)備。1、專用型音箱控制器(DSP)2、通用型音頻處理器(DSP)數(shù)字信號(hào)處理器3、互交式音頻處理器(DSP)數(shù)字信號(hào)處理器4、可編程音頻處理器(DSP)數(shù)字信號(hào)處理器5、有腳本編緝能力的開放操作系統(tǒng)的處理器(CPU+DSP)這一代產(chǎn)品必須有CPU支持的操作系統(tǒng)數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換采樣率（也稱為采樣速度或者采樣頻率）定義了每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。量化級(jí)（也稱為量化分辯率）描述聲音波形的數(shù)據(jù)是多少位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，通常用bit做單位。我們形容數(shù)字聲音的質(zhì)量，比如標(biāo)準(zhǔn)CD音樂的質(zhì)量就是16bit、44.1KHz采樣。功放音箱話筒/音源調(diào)音臺(tái)信號(hào)處理器藝術(shù)——聲音的創(chuàng)作技術(shù)——聲音的還原分類：按功放與揚(yáng)聲器匹配方式，可分定阻抗輸出和定電壓輸出；按功率放大器的使用元件分類，可分電子管、晶體管、集成電路、V-MOS功放；按工作狀態(tài)可分甲（A）類、乙（B）類、甲乙（AB）類、丁（D）類功放等。功率放大器是一種電子放大器，它能將輸入信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換成高功率輸出而推動(dòng)音箱放聲。甲類功放：

甲類功放是指在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)（正弦波的正負(fù)兩個(gè)半周），放大器的任何功率輸出元件都不會(huì)出現(xiàn)電流截止（即停止輸出）的一類放大器。甲類放大器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高熱，效率很低，但固有的優(yōu)點(diǎn)是不存在交越失真。單端放大器都是甲類工作方式，推挽放大器可以是甲類，也可以是乙類或甲乙類。

乙類功放是指正弦信號(hào)的正負(fù)兩個(gè)半周分別由推挽輸出級(jí)的兩“臂”輪流放大輸出的一類放大器，每一“臂”的導(dǎo)電時(shí)間為信號(hào)的半個(gè)周期。乙類放大器的優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生交越失真。乙類功放：甲乙類功放：甲乙類功放界于甲類和乙類之間，推挽放大的每一個(gè)“臂”導(dǎo)通時(shí)間大于信號(hào)的半個(gè)周期而小于一個(gè)周期。甲乙類放大有效解決了乙類放大器的交越失真問題，效率又比甲類放大器高，因此獲得了極為廣泛的應(yīng)用。丁類功放也稱數(shù)字式放大器，利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號(hào)，具有效率高，體積小的優(yōu)點(diǎn)。許多功率高達(dá)1000W的丁類放大器，體積只不過像VHS錄像帶那么大。這類放大器不適宜于用作寬頻帶的放大器，但在有源超低音音箱中有較多的應(yīng)用。丁類功放：后級(jí)功放：不帶信號(hào)源選擇、音量控制等附屬功能的功率放大器稱為后級(jí)。前置放大器是功放之前的預(yù)放大和控制部分，用于增強(qiáng)信號(hào)的電壓幅度，提供輸入信號(hào)選擇，音調(diào)調(diào)整和音量控制等功能。前置放大器也稱為前級(jí)。前級(jí)功放：將前置放大和功率放大兩部分安裝在同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)的放大器稱為合并式放大器，家中常見的功放機(jī)一般都是合并式的。合并式功放：其他概念說明：AV功放：AV功放是專門為家庭影院用途而設(shè)計(jì)的放大器，一般都具備4個(gè)以上的聲道數(shù)以及環(huán)繞聲解碼功能，且?guī)в幸粋€(gè)顯示屏。該類功放以真實(shí)營(yíng)造影片環(huán)境聲效讓觀眾體驗(yàn)影院效果為主要目的。Hi-Fi功放是為高保真地重現(xiàn)音樂的本來面目而設(shè)計(jì)的放大器，一般為兩聲道設(shè)計(jì)，且沒有顯示屏。HI-FI功放：“HI-FI功放”的輸出功率一般大都在2X150瓦以下。設(shè)計(jì)上以“音色優(yōu)美，高度保真”為宗旨。各種高新技術(shù)集中體現(xiàn)在這種功放上。價(jià)格也從千余元到幾十萬元不等?！癏I-FI功放”又分“分體式”（把前級(jí)放大器獨(dú)立出來）和“合并式”（把前級(jí)和后機(jī)做成一體）。一般的講，在同檔次的機(jī)型中“分體式”在信噪比，聲道分割度等指標(biāo)上高于“合并機(jī)”（不是絕對(duì)的），且易于通過信號(hào)線較音。合并式機(jī)則有使用方便，相對(duì)造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，平價(jià)合并機(jī)輸出功率一般大都設(shè)計(jì)在2X100W以下，也有不少?gòu)S家生產(chǎn)2X100W以上的高檔合并機(jī)。KALAOK功放是近年發(fā)展起來的一種功放。它與一般功放的區(qū)別在于“KALAOK功放”有混響器，從過去的BBD模擬混響發(fā)展到現(xiàn)在的DIGETAL數(shù)字混響，并帶有變調(diào)器，話筒放大器等。近年來一些廠家為了市場(chǎng)的需求，把包括AV功放，KALAOK功放在內(nèi)的各種功能組合成一體即所謂“綜合功放”，這是一種大雜燴功放，什么都有，什么也做不好，是一種面向農(nóng)村的抵擋功放。KALAOK功放：功放參數(shù)：額定輸出功率（RMS）：RMS功率是所有功率標(biāo)注方法中唯一真正有意義的參數(shù)，它指的是功放電路或喇叭單元在額定失真范圍內(nèi)，能夠持續(xù)有效的輸出和工作的最大功率。也稱為"有效功率"。我們?cè)趨㈤喴慌_(tái)功放或一只音箱的技術(shù)參數(shù)時(shí)，所指的功率一般都是指額定輸出功率。額定輸出功率是當(dāng)諧波失真度為10%時(shí)的平均輸出功率。也稱做最大有用功率。通常來說，峰值功率大于音樂功率，音樂功率大于額定功率，一般的講峰值功率是額定功率的5--8倍。音樂功率：是指輸出失真度不超過規(guī)定值的條件下，功放對(duì)音樂信號(hào)的瞬間最大輸出功率。峰值功率：是指在不失真條件下，將功放音量調(diào)至最大時(shí)，功放所能輸出的最大音樂功率。頻率響應(yīng)：表示功放的頻率范圍，和頻率范圍內(nèi)的不均勻度。頻響曲線的平直與否一般用分貝db表示。這個(gè)范圍越寬越好。失真度：理想的功放應(yīng)該是把輸入的訊號(hào)放大后，毫無改變的忠實(shí)還原出來。但是由于各種原因經(jīng)功放放大后的信號(hào)與輸入信號(hào)相比較，往往產(chǎn)生了不同程度的畸變，這個(gè)畸變就是失真。用百分比表示，其數(shù)值越小越好。功放的失真有諧波失真，互調(diào)失真，交叉失真，削波失真，瞬態(tài)失真，瞬態(tài)互調(diào)失真等。信噪比：是指信號(hào)電平與功放輸出的各種噪聲電平之比，用db表示，這個(gè)數(shù)值越大越好。輸出阻抗：對(duì)揚(yáng)聲器所呈現(xiàn)的等效內(nèi)阻，稱做輸出阻抗。功放音箱話筒/音源調(diào)音臺(tái)信號(hào)處理器藝術(shù)——聲音的創(chuàng)作技術(shù)——聲音的還原一、什么是音箱音箱是將電子音頻信號(hào)還原成聲音信號(hào)的一種裝置二、音箱的結(jié)構(gòu)：1、箱體2、喇叭單元3、電子元件4、吸音材料按聲波輻射方向分:三、音箱分類直射式（紙盆揚(yáng)聲器）、反射式（號(hào)筒揚(yáng)聲器）按換能原理來分：頻率特性來分：電動(dòng)式、電容式、電壓式、電磁式。

低音、中音、高音和全音域揚(yáng)聲器a、高音揚(yáng)聲器：僅為重放音頻中高頻成分而設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器單元。通常采用口徑較小的揚(yáng)聲器。b、中音揚(yáng)聲器：適用頻域在500Hz－5KHz中頻音發(fā)音的號(hào)筒型或錐型揚(yáng)聲器。c、低音揚(yáng)聲器：專為重放500Hz以下低音信號(hào)而設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器單元。低音通常分為中低音頻段（100－500Hz）；低音頻段（40－150Hz）；超低音頻段（20－50Hz）。d、全音域揚(yáng)聲器：指一個(gè)揚(yáng)聲器單元能重放全音域的聲音，此類揚(yáng)聲器一般頻率范圍控制在中低音至高音范圍，低音頻的下限大于100Hz，常使用在電視機(jī)，錄音機(jī)等民用產(chǎn)品中。按用途來分：按外形來分：圓錐形、球頂形、號(hào)角形。a、監(jiān)聽揚(yáng)聲器：供調(diào)音人員來評(píng)價(jià)音色質(zhì)量的揚(yáng)聲器。要求：頻響寬、失真低，指向性好，功率大，動(dòng)態(tài)范圍大，抗過載。b、主聲揚(yáng)聲器：面對(duì)觀眾，輻射全場(chǎng)。c、補(bǔ)聲揚(yáng)聲器：側(cè)后方，彌補(bǔ)主聲不足。d、返送揚(yáng)聲器：一般舞臺(tái)口擺放給歌手聽。e、巡回演出揚(yáng)聲器：大功率，移動(dòng)方便。f、影院揚(yáng)聲器：適應(yīng)數(shù)碼技術(shù)，語(yǔ)言清晰，穿透力強(qiáng)。商用型音箱便攜式音箱固定安裝音箱流動(dòng)演出音箱電影音箱錄音監(jiān)聽音箱特殊音箱按使用場(chǎng)所分類:四、音箱的主要技術(shù)參數(shù)：1、頻率響應(yīng)2、最大聲壓級(jí)3、覆蓋角4、外形尺寸5、重量單元尺寸與結(jié)構(gòu)能量級(jí)；單元的靈敏度、數(shù)量和承受功率覆蓋范圍；高音號(hào)筒的指向性音箱技術(shù)參數(shù)：有效頻率范圍：

音箱聲壓頻率范圍越寬，則頻率特性越好。音箱有效頻率范圍在國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)格規(guī)定，現(xiàn)在有些廠商雖然標(biāo)出了音箱頻率響應(yīng)范圍，但沒有標(biāo)出有效范圍。如一對(duì)音箱標(biāo)明頻率響應(yīng)范圍20Hz-20kHz，而另一對(duì)音箱標(biāo)明為30Hz-17kHz±3dB，兩者相比后者似乎沒有前者的頻率響應(yīng)寬，但事實(shí)上，后一對(duì)音箱的頻率響應(yīng)曲線標(biāo)明了只在±3dB范圍內(nèi)變化，因此后者比前者好。音箱技術(shù)參數(shù)：靈敏度：

靈敏度：指給揚(yáng)聲器輸入1W的電功率，在離揚(yáng)聲器軸向正面1米處所測(cè)得的聲壓值、靈敏度越高，說明揚(yáng)聲器效率越高。

音箱的靈敏度每差3dB，輸出的聲壓就相差一倍，一般以87dB為中靈敏度，84dB以下為低靈敏度，90dB以上為高靈敏度。靈敏度的提高是以增加失真度為代價(jià)的，所以作為高保真音箱來講，要保證音色的還原程度與再現(xiàn)能力就必須降低一些對(duì)靈敏度的要求。但不能反過來說，靈敏度高的音箱音質(zhì)一定不好而低靈敏度的音箱一定就好。靈敏度低的音箱功放難以推動(dòng)(要求功放的貯備功率較大)。所以靈敏度雖然是音箱的一個(gè)指標(biāo)，但是它與音箱的音質(zhì)音色無關(guān)。音箱技術(shù)參數(shù)：標(biāo)稱功率：分為額定功率和最大功率。

A、額定功率：指揚(yáng)聲器在允許的失真