《音响系统组成》ppt课件

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1、天道启科技术交流会,音响设计基础 音响系统的组成,主要内容,1、音源（传声器、CD DVD） 2、调音台 3、周边处理设备 4、功放 5、音箱,功放,音箱,话筒/音源,调音台,信号 处理器,艺术声音的创作,技术声音的还原,话筒:将声信号转换为电信号的换能器。,按指向性分类,驻极体电容话筒,话筒:又称麦克风、微音器、拾音器、传声器,无线话筒工作原理（如右图）： 用话筒音头将声音的声波转制成音频信号，以调频的方式调制成一个超高频信号，并通过天线向空间发射出去。接收时，采用一个调频接收机，用天线接收载波信号并经过高放、解调、中放、比例鉴频、前置级、放大级，最后输出一个音频信号。,1声源 2话筒音头

2、3领夹 4发射器 5接收器 6调音台 7电源,无线话筒,从接收频段分： FM 频段 目前少用 VHF频段（甚高频） UHF频段（超高频）,从接收方式分： 一拖一： 一台接收机，一根天线对应一支话筒 一拖二： 一台接收机，内装两套接收电路，两根天线对应两支话筒 二拖一： 一台接收机，两根天线(分集接收)，对应一支话筒,频率范围？,频率范围？,30-300MHz,300-3000MHz,无线话筒,UHF的优势,VHF的优势,1、对较小金属物体的反射 VHF(169-230MHz)反射少 UHF(690-960MHz)反射多，可形成多途径传播产生的干扰 2、对金属小孔（删网）的反射 VHF(169-

3、230MH很少反射，可绕射传播 UHF(690-960MHz)反射 3、对非金属物体（如人体、墙等）的穿透力 VHF(169-230MHz)穿透力强 UHF(690-960MHz)传播衰减大 4、对非金属物体的反射 VHF(169-230MHz)吸收、不反射 UHF(690-960MHz)更大的吸收 5、天线电缆对信号的衰减 VHF(169-230MHz)损耗低 UHF(690-960MHz)损耗大，因此接受天线必须靠近接收机 6、价格 VHF(169-230MHz)便宜 UHF(690-960MHz)昂贵 7、电池寿命 VHF(169-230MHz)一般较长 UHF(690-960MHz)需

4、较大发射功率，电池寿命较短 8、系统设置 VHF(169-230MHz)由于限制了兼容频道，因此设置简单 UHF(690-960MHz)系统设置复杂,9、其他系统的干扰 VHF(169-230MHz)受VHF电视频道、呼叫站和无绳电话及其他工业干扰源的干扰较大 UHF(690-960MHz)高频干扰较少 10、射频噪声 VHF(169-230MHz)较大 UHF(690-960MHz)很小 11、 天线尺寸（长度） VHF(169-230MHz)天线较长 UHF(690-960MHz)天线很短，便于隐装 12、音频调制信号带宽 VHF(169-230MHz)较窄，不允许扩展 UHF(690-9

5、60MHz)较宽，可扩展，音质更好 13、可使用的频率范围 VHF(169-230MHz)不宽（61MHz） UHF(690-960MHz)很宽（270MHz） 14、信号动态范围 VHF(169-230MHz)不大 UHF(690-960MHz)较大 15、发射功率 VHF(169-230MHz)不允许太大，以免干扰其他设备 UHF(690-960MHz)允许较大的发射功率（最大为50mW） 16、多通道同时使用的可能信 VHF(169-230MHz)可选择的多通道兼容频率少 UHF(690-960MHz)允许组成更大的系统,VHF和UHF的对比,话筒:将声信号转换为电信号的换能器。,按指向

6、性分类,驻极体电容话筒,动圈传声器结构简单、稳定可靠、使用方便、固有噪声小，被广泛用于语言广播和扩声系统中。但缺点是灵敏度较低、频率范围窄。,电动式传声器,灵敏度较高，频率响应平坦，瞬态特性优良，但制造工艺复杂、成本高、坚固性较差、使用时需要较高直流工作电压。多用于高质量的广播、录音、扩音中。,电容式传声器,话筒:将声信号转换为电信号的换能器。,按指向性分类,驻极体电容话筒,2、心形、超心形：为语言、歌声拾音用。,1、全指向形：为乐队拾音用。,4、强指向形：拾取一定方向的音源，而将环境噪声 排斥在拾取空间之外，新闻采访常用。,3、双指向形：录音棚等。,传声器的技术指标,1、灵敏度 灵敏度是话筒

7、在单位声压激励下 输出电压/输入声压 的比值，其单位是mV/Pa。 为与电路中电平的度量一致，灵敏度也可以分贝值表示。,0dBm=1mW/Pa，即把1Pa输入声压下给600负载带来的1mW功率输出定义为0dB； 0dBV=1V/bar，把在1bar输入声压下产生的1V电压输出定义为0dB。,早期分贝多以单位dBm和dBV表示：,现在的分贝则以单位dB表示： 0dB=0.775V/Pa，即将1Pa输入声压下话筒0.775V电压输出定义为0dB,2、频率响应 （freguency response），通常电容传声器有较平坦的频响曲线，而动圈传声器在高频段(主要在3kHz5kHz)稍有提升，以增加拾

8、音的明亮度和清晰度。,3、额定噪声 传声器的噪声是由于组成传声器的元件或负载上的分子热运动等原因形成的。,4、失真度和动态范围 总谐波失真系数通常不大于0.5%，,主要进口话筒品牌,专业音源:,CD机,卡座,MD机,DVD机,硬盘录音机,娱乐音源:,KTV点歌系统,功放,音箱,话筒/音源,调音台,信号 处理器,艺术声音的创作,技术声音的还原,调音台又称调音控制台，它将多路输入信号进行放大、音质修饰和音响效果加工、混合、分配，是扩声系统的主要控制设备。,调音台的基本结构与功能,信号接口,控制 界面,单声道输入464路,立体声输入28路,输出227路,功放,音箱,话筒/音源,调音台,数字信号 处理

9、器,艺术声音的创作,技术声音的还原,效果器,压缩/限幅器,门限/扩展器,自动反馈抑制器,激励器,效果器,作用:产生声场效果和特殊的声音效果,效果器的工作原理： 通过对输入音频信号进行延时及衰减 处理后与原始信号叠加来实现的。,在现场的条件下,模仿不同条件下的声场效果,如房间(Room)混响,大厅(Hall)混响,教堂(Church)混响等，它可以弥补自然混响的不足以改变和美化音色 还可以产生各种特殊的效果以增强音响艺术的感染力。,效果器又分为延时效果器和混响效果器,动态控制器压缩、限幅、门限、扩展,压缩器的作用：,限幅器的作用：,门限器的作用：,扩展器的作用：,在输入信号不大时，对信号不做处理

10、；输入信号大到一定程度的时候，开始按照一定的比例开始将输入信号减弱。,当输入信号的大小达到一定的程度的时候，将输入信号压至一个固定的值。,主要用在消除背景噪音方面。所以也叫“噪音门”。当输入信号很小时，将声音关闭（门关了），只有当输入信号达到一定的值的时候，才允许放出声音（门开了）。,压缩是反的。当输入信号达到一定值的时候，压压缩 是往下压，而 扩展 是往上台,压缩/限幅器,门限/扩展器,自动反馈抑制器,工作原理：在运行过程中不断地扫描寻找反馈频点（扫描速度为每秒78次），在准确分析出啸叫频率点后，再利用生成的窄带滤波器（限波器）对反馈频率进行衰减，以破坏系统自激条件（啸叫）。,DFR22E,

11、系统（放大）,常用抑制“啸叫”手段；,反馈抑制器的功能：,自动衰减“啸叫”频率，消除“啸叫”,压缩限幅器的功能：,改变信号放大比例，防止“啸叫”,对比,减少频率,减弱动态,激励器,是一种谐波发生器，是利用人的心理声学特性，对声音信号进行修饰和美化的声处理设备。它通过给声音增加高频谐波成分等多种方法实现。目的是通过信号“失真”，使更适应人的听觉，因此可以改善音质、音色，提高声音穿透力增加声音的空间感。,功放,音箱,话筒/音源,调音台,信号 处理器,艺术声音的创作,技术声音的还原,均衡器,压缩/限幅器,门限/扩展器,数字信号处理器,延时器,分频器,图示均衡器（固定参量）,参量均衡器（可变参量）,均

12、衡器的分类,按电路结构分：,按均衡频率数量可分为5、6、8。30、31段均衡器。,按通道数量可分单通道、双通道、四通道和多通道均衡器。,按倍频程分布可分1/3oct、1/2oct、1oct和2oct均衡器。,均衡器的作用： 校正各种音频设备产生的频率失真，以获得平坦响应 改善室内声场，改善由于房间共振特性或吸声特性不均匀而造成的传输增益（频率）失真，确保其频率特性平直 抑制声反馈，提高系统传声增益，改善扩声音质 提高语言清晰度和自然度 在音响艺术创作中，用于刻画乐器和演员的音色个性，提高音响艺术的表现效果,图示均衡器,通过面板上的推拉电位器键位置的分布,可以直观地反映所调节的均衡频率的补偿曲线

13、。带宽/ Q值、中心频点已固定，振幅可调。,参量均衡器,其中心频率，带宽/值和振幅特性可调。,分频器,将全频信号分成若干频带的音频设备。,大部分一只音箱不能全频带还原音频信号，事实上每单元负责部分频带信号还原，比如高频单元、低频单元或者高频音箱和中低频音箱的声场系统。,延时器,延时器是一种可将节目信号延迟一个短时间的声加工设备。,几种特殊的用途： 1、与混响效果器混合使用可获得各种厅堂效果，并人为地制造一些特殊效果；对音频信号加工润色，改善其厚度和力度，是声音甜润悦耳； 2、产生合唱效果； 3、作为多路扬声器声音同步的控制器，帮助改善梳状滤波失真； 4、利用哈斯效应，解决了声象一致的问题； 5

14、、在扩声系统中，用来消除回声，提高扩声系统的清晰度,延时器,延时器是一种可将节目信号延迟一个短时间的声加工设备。,几种常见的使用方法： 1、剧场、会场和多功能厅等多通道主扩声后场补声时，补声需要延声来改善语言清晰度或抑制重声； 2、大场所采用分散扩声时，为改善交叠区语言清晰度使用； 3、与混响器结合使用获取良好临场感效果。,数字信号处理器,采用DSP技术完成各种音频处理功能的集成设备。,1、专用型音箱控制器(DSP),2、通用型音频处理器(DSP),数字信号处理器,3、互交式音频处理器(DSP),数字信号处理器,4、可编程音频处理器(DSP),数字信号处理器,5、有脚本编缉能力的开放操作系统的

15、处理器(CPU+DSP),这一代产品必须有CPU支持的操作系统,数模信号转换,采样率（也称为采样速度或者采样频率）定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。,量化级（也称为量化分辩率）描述声音波形的数据是多少位的二进制数据，通常用bit做单位。我们形容数字声音的质量，比如标准CD音乐的质量就是16bit、44.1KHz采样。,功放,音箱,话筒/音源,调音台,信号 处理器,艺术声音的创作,技术声音的还原,分类：,按功放与扬声器匹配方式，可分定阻抗输出和定电压输出；,按功率放大器的使用元件分类，可分电子管、晶体管、集成电路、V-MOS功放；,按工作状态可分甲（A）

16、类、乙（B）类、甲乙（AB）类、丁（D）类功放等。,功率放大器是一种电子放大器，它能将输入信号电压转换成高功率输出而推动音箱放声。,甲类功放：,甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。,乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。,乙类功放：,甲乙类功放：,甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得