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1、,音响 陈衍洪主编 建文课件制作,音响技术之二,2,第2章 音响设备,2.1 Hi-Fi AV PA系统特点,2.2 音频节目源设备,2.3 音频放大及控制电路,2.4 音频重放设备,返回,2.5 音频线材与附件,2.6 房间的声学特性与声音重放,前级（前置）放大器,后级功率放大器,右音箱,左音箱,CD机,SACD机,数字调谐器,MD机,MP3,数字磁带录（放）音机,耳 机,均 衡 器,均 衡 器,遥控 单元 超生频 红外线,中置音箱,液晶大屏幕电视机,DVD播放机,数字音频功率放大器,右音箱,左音箱,重低音音箱,左环绕音箱,右环绕音箱,VCD/DVD刻录机,数字音视频采集处理系统,数码摄像机
2、,音频播放设备,数码相机,数字示波器,电脑,数字音视频采集处理系统,三、专业音响系统的组成,调音台,功率放大器,右音箱,左音箱,CD机,SACD机,数字调谐器,MD机,MP3,数字磁带录（放）音机,耳 机,遥控 单元 超声频 红外线,压缩/限幅器,均衡器,扩张器,延 时/ 混 响 器,数字信息公共广播工程构建手册,*家用与专业音响系统的区别 1）家用功率放大器和音箱功率一般30200W，低音扬声器口径（610in）。专业音响常见有150W、250W、300W、500W。大、中型有多台功率放大器和多只低音大口径（1218in）扬声器，总功率达1000W以上 2）家用音响用途主要是欣赏（音乐）节目
3、，以放大器为中心，专业音响用于各种演出场合，以调音台为中心，有多路话筒和多种信号源，配有房间均衡器，压缩器、扩展器、激励器等 3）家用音响主要用于面积小，听从少，环境安静的场合进行各种节目的欣赏，他的设计思想非常重视重放音乐的层次感、亲切感、 对音乐的解析力及声像的定位准确、瞬态响应良好等。总之是侧重“细腻”的表现力。而专业音响主要工作在面积大，人多且嘈杂的环境，首先要求高声压极，重点是低音的震撼力，中高音的冲击力、 “穿透力”强调乐音的“气势”和“力度”，因此难以兼顾“精雕细刻”,传声器图片,传声器（Microphones）MIC，北方“麦克风”，南方“咪头”或“咪”。 音响系统中，对音质影
4、响最大的是扬声器（含音箱），影响比重达 50%60%，传声器20%30%，放大器10%20%。应正确选用。 第一节 传声器的分类和选用 *按结构分（流行） ：动圈式（Dynamic）和电容式（Condenser）,2.1音频节目源设备 传声器,能源分类 第一种分类法,无源换能器：应用它的势能,有源换能器： 要求外加电源,电动 传声器,磁式 传声器,声频电容 传声器,晶体 传声器,炭粒 传声器,射频电容 传声器,传声器 类型,电压与振膜速度成正比,电压与振膜的位移幅度成正比,动 圈 式,带 式,按换能器 原理分类 第二种分类法,按声场 驱动力形成的 方式分类 第三种分类法,压差换能器,压强换能器
5、,有指向性,主要无指向性,目前最流行的是动圈式和电容式两大类 动圈式：结构可靠，性能稳定和使用简便（无需另加电源），广泛应用于家庭和歌舞厅，既适合人声演唱，又适合大多数的乐器扩音或录音。价格几十几千元 电容式：高档有极优良的频率特性和瞬态特性，高频响应达20KHz 工作时还要调音台供给一路48V的幻相电源，使振膜极化，不够方便。价格几千万元以上。主要用于专业录音棚，音乐厅等场合作人声和乐器（特别适用提琴类和钗等打击乐）的录音和扩音。极少用在一般歌舞厅和家庭。 中低挡的驻极体电容式：可省48V电源，价廉（几元百元），体积小，用途广，如录音机内的话筒，电话筒，一般歌舞厅话筒等。 顶极品牌：德国的纽
6、曼（Neumann）U87、U89和丹麦的BK400b、4007等（万元以上）用于电台、音像厂、电影录音等 中高档有美国的思雅（Shure）、电声（EV），奥地利AKG和日本Sony。国产有台湾精格（SEKAKU）嘉友（CHIAYO）等。,1.灵敏度 灵敏度表示传声器的声-电转换效率。它的定义为：在自由声场中，当向传声器施加一个声压为0.1Pa的声信号时，传声器的开路输出电压（以毫伏为单位），即为该传声器的灵敏度。(电动传声器1.54mV/Pa，电容式传声器加有放大器约为20 mV/Pa） 2.源阻抗及推荐的负荷阻抗 源阻抗简称阻抗，系指传声器的交流内阻，以欧姆为单位，通常用1kHz信号测得。
7、对低阻抗传声器（专业），多数为200左右；对中阻抗传声器，一般在500 5k 之间；对高阻抗传声器，则在25k 150k 之间。为了系统的频响，推荐传声器后的输入阻抗为510倍（推荐的负荷阻抗），一般200 5=1k 3.频率范围（带宽） 此项技术指标是指传声器正常工作的频带宽度，通常以带宽的下限和上限频率来表示。例如一只优质电动传声器的频率范围为30Hz17Hz。（图3-4）传声器的频率特性曲线,传声器的技术指标,4.信号噪声比（S/N） 例如，电动传声器的灵敏度为10mV/Pa，当在1m距离讲话时，到达振膜的声压约为1 Pa，此时，传声器输出电信号为0.1mV。而传声器的内在噪声电压约为0
8、.5 V，则信噪比为 一般优质电容传声器的S/N值，为5557dB。 5.最大容许声压级 通常，以传声器产生0.5%谐波畸变时的声级，作为最大容许声级。高质量传声器的最大容许声压级最高已达135dB SPL，例如C460B型在声频全频带可达到125dB SPL，对中频段可达150dB SPL。 6.隔振能力 包括传声器与其支架间的隔振能力，以及传声器外壳内芯件与壳体间隔振能力。,7.瞬态响应 就是传声器对脉冲型声波的跟随能力。通常电容传声器要好于动圈传声器 一、传声器的指向特性 传声器的指向特性，又称传声器的方向性，它是表征传声器对不同入射方向的声信号检拾的灵敏度，是传声器十分重要的电声指标。
9、 1.压强式传声器无方向指向特性 压强式传声器只有它的振膜的前表面暴露 在声场中，振膜后面是密封的，声波无法入射， 所以，压强传声器具有无方向指向特性，也可以说 是球形指向特性，如图3-5。 图3-5 2.压差式传声器8字形指向特性 压差式传声器的振膜后面不密闭，因此振膜的振动取决于前面和后面的瞬间声压差，即对声压梯度产生响应，如图3-6。,3.多种指向图形的组合 把一个8字形图形和一个无方向图形迭加起来，就会得到一个心形指向图形。特性是一种单方向指向特性，它介于压强换能器与压差换能器的指向特性之间，最适用手持式人声演唱话筒和许多乐器用话筒。 在心形传声器的基础上，只要改变无方向指向特性与8字
10、形指向特性的合成成分，即可演变出多种指向图形来，图3-7与3-8表示。,第一节 概述 （1982年10月由PHILIPS和SONY联手推出） 一 、CD发展概况 CD唱机集光、电、机于一体，利用激光（LASER）技术进行信息的刻录，采用数字技术加工处理音频模拟信号使性能大幅度提高。CD唱片（COMPACTDISC）数字音频唱片 。缺点：不如密纹唱片柔和、优美，存在“数码声”，声音发硬。 表9-1 CD唱片与密纹唱片主要性能的比较,激光唱机（CD机）与激光唱片,二、CD信号数字化的方法 1.录制过程： 2.放唱过程：,线路 放大器,线路 放大器,低通 滤波器,低通 滤波器,低通 滤波器,低通 滤
11、波器,采样、量化、编码 （A/D转换）,采样、量化、编码 （A/D转换）,CIRC 纠错 编码,检错 纠错 补偿 电路,EFM调制,EFM解调制,线路 放大器,线路 放大器,D/A转换,D/A转换,DISC 光盘,图9-1 CD系统录制、放唱过程框图,1.录制过程： 来自话筒的左右模拟音频信号进入线路放大器，进行幅度和阻抗的变换，并在该部分电路中进行高频分量的强化-预加重，用以提高信号中高频分量的信噪比。 低通滤波器用来滤除音频上限20kHz以上的干扰信号，防止信号数字化的过程中的频率重叠。 所谓模拟信号的数字化，就是对模拟信号进行采样、量化和编码。CD系统中通常使用PCM（Pulse Cod
12、e Modulation:脉冲编码调制）方式。该过程也就是通常所说的模拟-数字转换（A/D转换）。采样就是每隔一定时间间隔（CD系统中采样频率是44.1kHz），检出输入模拟信号的振幅值使连续变化的模拟信号在时间上离散化。量化和编码是将每一采样点对应的模拟量的振幅值分级取整并以16位二进制数来表征。这样，时间上离散的模拟信号振幅值，就可以变换成 种数字信号。经过上述PCM编码后，获得了数字音频信号，实现了模拟-数字转换。 CD系统中并不是将A/D转换后获得的数字信号原封不动的录制在CD唱片上，而是还要经过CIRC（Cross Interleave Read-Solomon Code:交叉交织里
13、德索罗门码）纠错编码，以便在放唱时能把错误码检查出来，对之加以纠正或补偿。CD唱片在录制或使用中，由于某种原因会使唱片表面产生划痕或出现脏物，这样，放唱时就不可避免地产生错误码和信号失落，因此纠错是提高激光唱机质量的一个必不可少的过程。,经过CIRC纠错编码后的数字信号还要经过EFM调制（Eight to Fourteen Modulation:8-14位调制）。每个16位数据被分成两个8位数据，而每8位数据又被扩展为14位。采用EFM调制的主要优点是：信号的频带宽度减少；激光唱机内部解码电路中的压控振荡器的工作稳定；唱片表面的轨迹能保持连续等。 经过上述一系列的加工处理，数字音频信号将录制在
14、CD唱片上。 2.放唱过程 放唱过程是录制过程的逆过程，在CD唱机中通过光学非接触的方式读出CD唱片上录制的数字信号。 EFM解调是将从CD唱片上拾取到的数字信号，以与录制过程中EFM调制相反的规律对数字信号解调，把经过了调制的信号恢复为调制前的状态，即将每一个14位数字重新转换回原来的8位数据，而两个8位数据又可组成原始的16位数据 检错、纠错、补偿电路是将由于信号失落及其他原因而产生的误码检验出来加以纠错，不能纠错的则是根据其前后相邻信号推测出它的值来加以补偿。 D/A转换电路是将经过解调、纠错后的数字信号还原成模拟音频信号。 为了获得高品质的音频信号，这里还加入了低通滤波器，用以滤除有用
15、信号外的高频成分。 线路放大器的作用是把输出电平于输出阻抗调整到规定值，以便于外部设备相连接，于录制过程相对应。该部分电路包括去加重电路还原预加重。,一、CD唱片的构造P147 图9-2,结构参数： 光盘直径12Cm 光盘厚度1.2mm 中心孔径15mm 记录部分46116mm 旋转方向：逆时针 读取点线速度1.21.4m/s 转速500200r/m 坑深0.11m 光道间距1.67m 凸凹坑长度0.873.3m 材料：折射率1.5的材料,第二节 CD唱片,背面,径向20000根音轨,全长约5KM “岛”和凹坑的长度及时间间隔是根 据音频信息内容而变化的,二、CD唱片的制作 1.母版磁带的制作（信号源）：用音响专业编辑机对音乐素材（模拟磁带信号要转换成数字磁带信号）编辑在母版磁带上。 根据对信号源的处理方式不同，将CD唱片分为DDD、ADD、AAD三种（第一字母代表录音，第二字母代表
