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1、汽车装饰与美容第四章车载影音设备,第四章 车载影音设备,第一节 汽车音响设备概述第二节 汽车音响第三节 车载VCD/DVD影音系统作业,第一节 汽车音响设备概述,一、音响技术的现状和发展二、音响技术的相关参数和概念三、音响器材元件的结构、工作原理和功能,一、音响技术的现状和发展,1、音响技术的历史自1877年爱迪生发明留声机以来，声音的记录和重现技术已有100多年。音频技术在一个多世纪的发展过程中产生了多种的记录、存储和传输方式。目前进入了高速发展时期，特别是数字技术的音响设备的产生更让人们进入了一个崭新的时代。融入了数字化、信息化、网络化的系统之中，给音响设备增添了新的活力。,2、音响技术的
2、现状,音响成为衡量现代轿车档次的标准之一，音响设备对于轿车来讲，只是一种辅助性设备，对车子的运行性能没有影响。但随着人们对视听水平的要求越来越高，汽车制造商也日益重视起轿车的音响设备，并将它作为评价轿车舒适性的依据之一。一般汽车制造厂商为了降低轿车成本，大多数中低档轿车只配CD机，只能满足功能上的需要，无法达到欣赏的要求。要获得更好的音质，丰富音响的功能，这就需要对原车所配的音响系统进行更换。,3、音响技术的发展,汽车音响的音质优劣除了主机配置外，喇叭的质量也是非常重要的因素。在一般汽车音响中，喇叭至少应占总投资的一半以上。因为制造优质的喇叭嚅要复杂的技术，其产生的高、低音效果往往是普通喇叭无
3、法达到的。,二、音响技术的相关参数和概念,音响(Sound)是一个通俗的名词。音响技术是研究声音信号的转换、传送、记录和重放的专门技术。音响系统整体技术性能指标的优劣，取决于每一个单元自身性能的好坏，如果系统中的每一个单元的技术指标都较高，那么系统整体的技术指标则很好。,1、音响技术的相关参数,音响产品的电声技术指标主要有: 频率响应信噪比动态范围失真度瞬态响应,立体声分离度立体声平衡度抖晃与抖晃率输出功率,（1）频率响应,频率响应又称为频率特性或有效频率范围。它是放音设备能够重放音频信号的频率范围及在此范围内允许的振幅偏离量。音响设备的频率范围越宽，振幅偏离量越小，频率特性就越好。频率特性常
4、用分贝(dB)来表示。这也是专业上常说的“幅频特性和“相频特性”。这项指标是考核音响喇叭品质优劣的一个重要指标，该分贝值越小，说明喇叭的频率响应曲线越平坦，失真越小。音乐还原的也越好。,（2）信噪比,信号噪声比简称信噪比，指的是音乐信号与噪声的比例，单位为分贝(dB)。它是声音信号经放音设备后，在放大器输出端的信号(S)功率(或电压)与噪声(N)功率(或电压)之比，用公式表示为： 信噪比(SN)10lg (PS/PN)20lg(VS/VN) (dB)式中，PS、VS分别为放大器输出端的信号功率和电压，PN、VN分别为放大器输出端的噪声功率和电压。,从上式可以看出，信噪比越大，放大器的性能越好。
5、一般音响系统的信噪比应在85dB以上。该数值越大越好，一般高档的产品都在100dB以上，声音干净、清晰度高。,（3）动态范围,灵敏度是指调谐器接收微弱信号的能力。它表示在规定的音频输出信噪比下，产生标准输出功率所需要的最小输入信号场强；其值越小，灵敏度越高。它是调谐器性能的重要指标之一。,（4）失真,失真是指音响系统对音源信号进行重放后，使原音源信号的某些部分（波形、频率等等）发生了变化。衡量失真情况的指标被我们称为失真度。这项指标在音箱与扬声器系统中则是更为重要的，直接影响到音质音色的还原程度的，所以这项指标与音箱的品质密切相关。,这项指标常以百分数表示，数值越小表示失真度越小。普通多媒体音
6、箱的失真度以小于0.5%为宜，而通常低音炮的失真度普遍较大，小于5%就可以接受了。音响系统的失真主要有以下几种： 谐波失真互调失真,谐波失真(THD),谐波失真又称为谐波畸变。它是指放音设备重放后的声音比原输入信号多出来的谐波成分，由负反馈网络或放音设备的非线性引起。谐波失真多用各谐波成分之和的有效值与原信号的有效值的百分比来表示，因而又称为总谐波失真。高保真音响系统的谐波失真应小于1%。,互调失真,互调失真也是一种非线性失真，它是两个以上的频率分量按一定比例混合，各个频率信号之间互相调制，通过放音设备后产生新增加的非线性信号，该信号包括各个信号之间的和及差的信号。,（5）瞬态响应,瞬态失真又
7、称瞬态响应，它的产生主要是当较大的瞬态信号突然加到放大器时由于放大器的反映较慢，从而使信号产生失真。一般以输入方波信号通过放音设备后，观察放大器输出信号的包络波形是否与输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能力。,（6）立体声分离度,立体声分离度表示立体声音响系统中左、右两个声道之间的隔离度，它实际上反映了左、右两个声道相互串扰的程度。如果两个声道之间串扰较大，那么重放声音的立体感将减弱。,（7）立体声平衡度,立体声平衡度表示立体声放音系统中左、右声道增益的差别，如果不平衡度过大，重放的立体声的声像定位将产生偏移。通常以左、右声道增益的最大差值来表示，该数值越小表示不平衡度就越小。一般
8、高品质音响系统的立体声平衡度应小于1dB。,（8）抖晃与抖晃率,抖晃是指由于磁带或唱盘线速度的瞬时波动，使放音信号产生寄生调频，造成音调发生瞬时变化。由抖晃引起寄生调频的频偏对记录信号频率的百分比称为抖晃率。抖晃频率一般在200Hz以下。频率较高的称为“抖”，频率较低的称为“晃”。人耳对频率的变化很敏感，对频率较低的抖晃感觉为音调的变化。,（9）输出功率,输出功率有最大输出功率、不失真输出功率和额定输出功率三种： 最大输出功率。最大输出功率是指不考虑失真时，放大器能够输出的最大功率。该项参数的实用价值不大。 不失真输出功率。不失真输出功率又被称为标称功率。不失真输出功率是指非线性失真不大于10
9、的情况下实际能够输出的功率。 额定输出功率。额定输出功率又叫标称功率；它是应该达到的最低限度的不失真输出功率。,2、音响技术相关概念,（1）声音的基本性质声音的产生与传播 频率、波长、声速 声波的反射与绕射 声波的折射 声波的透射与吸收,声音的产生与传播,声音产生于物体的振动。能够发出声音的物体称为声源。声源发声后，还要经过一定的媒质才能向外传播。,空气一疏一密地振动传播的波叫做声波。声波以一定速度向四面八方传播，当声波传到人耳中时，会引起人耳鼓膜发生相应的振动，这种振动通过听觉神经，使人产生声音的感觉。,听到声音的三个基本条件,存在发声体或声源。要有传播过程中的弹性媒质.例如空气，或者液体、
10、固体的弹性媒质；真空中没有弹性媒质，所以真空不能传送声波。要通过人耳的听觉才能产生声音的感觉。,频率、波长与声速,频率声源完成一次振动所经历的时间称为周期，记作T，单位为秒(s)。1s内振动的次数称为频率，记作f，单位为赫兹(Hz)，它是周期的倒数，即:f=1/T。,波长声源完成一周的振动，声波所传播的距离，或者说声波在传播途径上相位相同的两相邻质点之间的距离叫做声波的波长，记作，单位为米(m)。因此，声速、频率和波长三者有如下的关系：C=f 或 C=/T,声速声波在媒质中每秒钟传播的距离，叫做声波传播速度，简称声速。记作C，单位为米秒(ms)。声速不是质点振动的速度而是振动状态的传播速度，它
11、的大小与振动的特性无关，而与媒质的弹性、密度和温度有关。,声波的反射与绕射,声波的反射当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的墙面或障碍物时，声波将被反射。,如声波发出的是球面波，经反射后仍是球面波。如同几何光学反射定律一样，声波反射的反射角等于入射角。,声波的反射,声波的绕射(衍射),当障碍物或孔洞的尺寸比声波波长小时，声波将产生绕射(又称衍射)或弯曲，即声波将绕过障碍物或通过孔洞改变前进方向。,若孔洞尺寸(直径d)比声波波长小得多(d)，声波通过孔洞则不像光线那样直线传播，而是能够绕到障板的背面改变原来的传播方 向。这时小孔处的质点可近似看作一个新声源，产生新的球面波，而与原来的波形无
12、关。,声波的折射,声波在传播途中遇到不同介质的分界面时，除了发生反射外，还会发生折射。声波折射的传播方向将改变.,声波的透射与吸收,当声波入射到墙壁等物体时，声能一部分被反射，一部分透过物体，还有一部分由于物体的振动或声音在物体内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗，这通常称为材料的吸收。,透射声能与入射声能之比称为透射系数；反射声能与入射声能之比称为反射系数。通常将值小的材料称为隔声材料，将r值小的材料称为吸声材料。,（2）声音大小的量度,声压、声强和声功率声压当声波传播时，某处的空气时疏时密地变化，使压强在原来大气压附近上下变化，相当于在原来大气压强上叠加了一个变化的压强，这个叠加上去的压强
13、就叫做声压 .,声强,声强也是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。声场中某点的声强，是指在单位时间内(每秒钟)，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量，记作I，单位为瓦米2(Wm2)。若声能通过的面积为S，则为I=W/S(W/m2),声功率,声功率不应与声源的其他功率相混淆。例如，电声系统中所用的放大器的电功率通常为几十瓦，但扬声器的效率一般只有千分之几，它辐射的声功率只有百分之几瓦。电功率是声源的输入功率，而声功率则是声源的输出功率。声功率与声压的区别在于，一个是能量关系，一个是压力关系。声功率与声压一样，其范围很宽。如轻声耳语的声功率只有10W，一般人讲话的声功率也不过约20W，而喷
14、气式飞机的声功率则大于10000W，相差甚大。,（3）人耳听觉特性,声音五要素听觉是人们对声音的主观反应。人们对声音通常用所谓声音五要素来描述。这五要素就是声音的响度、音调、音色音品和音量。由于这声音五要素是人们的主观感觉，所以它不但与声音的振幅、频率、频谱等客观物理量有关，还与入耳的听觉特性及心理因素有关。,响度,人耳对声音响度的感觉不仅与声强大小有关，还与声音的频率有关。声强级相同而频率不同的声音，听起来响度不同。亦即人耳对不同频率的声音有不同的灵敏度。,音调,人耳对声音高低的感觉称为音调。音调主要与声音的频率有关，但不与频率成正比，而与响度一样，音调的感觉也成对数关系，因此通常用频率的倍
15、数或对数关系来表示音调。频率越高，人耳感觉的音调越高。在音乐上相应的是音高。频率增加一倍，即增加一个倍频程，音乐上叫做提高了一个八度。,音色,人耳不但对响度、音调有较强的辨别能力，而且还能判断声音的音色。音色主要由声音的波形或它的频谱结构决定。两个不同的乐器发出相同的响度和音调时，人耳能清楚地辨出它们之间不同的音色特征。音色体现了声音的色彩和特点。常用形容词有甜美、圆润等。,音品,音品是由声波的波形所决定的。在音乐中的声音，其谐波组成和波形的包络，包括声音的起始和结束的瞬态，也就是声音的成长和衰老的过程确定了声音的特征，称为音品。常用的形容词是：清晰、结实有力等。,音量,音量是由声波的振幅所决
16、定的，表示声音的强弱程度。他不像声压级有一个量化的标准，一般是人耳对声音大小的一种主观感受。,三、音响器材元件的结构、工作原理和功能,1、音响器材元件的结构 （1）磁带录音机的结构,（2）CD激光唱片机,（3）功率放大器,功率放大器（简称功放）又称信号放大器，（电流放大），用来驱动扬声器重放声音。其基本作用是将音频信号进行功率放大一般主机带有内置功率放大器，但其功率动态范围都较小，故不能满足较高水平的听音要求，更无法与外置功率放大器相提并论，并且低音单元必需要有功率放大器来推动，主机是没有能力推动低音单元这么大的功率的。,信号放大是整套汽车音响中至关重要的部分。虽然大多数主机都内置功率放大器，但其功率和效果都无法和外置功率放大器相提并论。,（4）扬声器,扬声器（俗称喇叭）在整个音响系统中的作用是决定性的，它甚至能影响整个音响系统的风格，好的扬声器都有它自己的个性。在汽车音响改装中，换主机和换扬声器是最常见、最基本的改装。汽车音响中扬声器作为还原设备对声音进行还原，而音质的好坏直接由扬声器来表现，也就是说整个音响系统即使再复杂，最终我们听到的不过是扬声器的声音。,
