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1、第2章 音响系统,本章要点 音响系统的主要技术指标 音响系统的分类 家用音响系统和专业音响系统的组成,2.1 音响的概念,2.1.1 音响 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。在物理学中，音响可以理解为人耳所能够听到的频率范围在20H20kH的声音。但在音响技术中，音响的含义是指通过放音系统重现出的声音。,2.1.2 音响系统的主要技术指标,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。为了使音响产品达到高保真的要求，我国和国际电工委员会都规定了详尽
2、的技术指标及测试方法。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 输出功率等。,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。频率特性常用分贝(dB)来表示。,2.信号噪声比,信号噪声比简称信噪比。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
3、、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。一般音响系统的信噪比应在85dB以上。,3.灵敏度,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。音响系统的失真主要有以下几种：,(1)谐波失真。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
4、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%。,(2)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。,(3)瞬态失真。瞬态失真又称瞬态响应，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。,5.立体声分离度,立体声分
5、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。,6.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。一般高品质音响系统的立体声平衡度应小于1dB。,7.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”。
6、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。,8.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: (1)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。 (2)不失真输出功率。不失真输出功率是指非线性失真不大于10的情况下实际能够输出的功率。 (3)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。,9.计权,“计权”是表示音响性能指标的一个常用术语。因为人耳对声音的反应受多种因素的影响，测量时若加入听觉校正网络，则称为计权。常用的计权网络有抖晃加权网络、315Hz计权网络(Y网络)
7、和A计权网络。,2.1.3 音响系统的作用,1如实地重现原始声音 2如实地重现原始声场 3能够对音频信号进行加工修饰,2.1.4 音频技术的发展与现状,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。由早期唱片到20世纪中叶的密纹唱片(LP)，使音质和存储量都提高了一个档次。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。,2.2 音响系统的分类,音响系统有多种分类方法，例如，按其主要任务或最终目的不同，可
8、以划分为扩音系统和录音系统两大类。如果按照音响系统的使用场合划分，习惯上把适合于家庭使用的称为家用音响系统，简称家用音响。而把公共场合使用的音响系统称为专业音响系统。,2.2.1 家用音响系统,1. 组合音响与音响组合 所谓组合音响就是通常所称的套装机。主要由音源设备、音频放大器、扬声器（音箱）三个部分组成，如图2-1所示；其音响系统中的各种器材已由生产厂家选配组合成套，不可以随便拆开。,图2-1组合音响的组成,2.高保真音响系统,“高保真”的英文原词是High-Fideity，简称HiFi。高保真系统又称纯音乐系统，用于音乐欣赏，对该系统的要求是能够原汁原味地重现声音。从声场角度上讲，纯音乐
9、系统讲究声场的宽度、厚度感，要求声像的结像力强、解析力高、定位准确，声音层次分明，音乐味浓。从技术角度上讲，对纯音乐系统中器材的技术要求很高，如输出功率、频率响应、信噪比、动态范围、总谐波失真度等都要求有很高的技术指标。,3.家庭影院系统,近年来，DVD机、环绕立体声解码器、AV功放以及家庭影院系统这些高档影音产品在我国的产量迅速上升，正在受到越来越多的AV爱好者的欢迎。AV是“Audio”(音频)和“Video”(视频)的缩写。随着数字化、信息化和网络化的进步，AV系列的产品正与计算机和网络系统相结合而步入信息家电的行列。 家庭影院就是多种音频、视频设备的组合系统，其中音频处理电路和音响产品
10、是其中的主要部分。典型家庭影院的组合设备如图2-3所示。,家庭影院系统,2.2.2 专业音响系统,专业音响系统泛指除家用音响之外的各类公共场所使用的音响系统。使用专业音响的地方很多，在不同的使用场所，设备的配置以及具体的功能和作用也不尽相同；但也不能将不同场所使用的专业设备，完全隔离开来看待。下面就在功能上对常见的一些音响系统进行大概的分类和介绍。,1.公共广播系统,公共广播系统是为公共场所提供背景音乐、语音广播及消防报警的专业音响设备。广泛应用于车站、机场、旅游景区、休闲区、广场、学校、工厂、公园、商场、宾馆、住宅小区等。供背景音乐广播、寻呼广播以及强行插入的灾害性广播使用。原则上应视环境选
11、用不同品种规格的广播扬声器。扬声器数量及布局与音量大小有关，在所需区域内应能够清楚地听到广播系统播出的声音。 公共广播系统基本可分为四个部分：节目源设备、信号的放大和处理设备、传输线路和扬声器系统。如图2-4所示。,（1）节目源设备。节目源通常为无线电广播，激光唱机和录音座等设备提供，此外还有传声器、电子乐器等。,（2）信号放大和处理设备。包括调音台、前置放大器、功率放大器和各种控制器及音响加工设备等。这部分设备的首要任务是信号放大，其次是信号的选择。调音台和前置放大器的基本功能是完成信号的选择和前置放大，此外还坦负对音量和音响效果进行各种调整和控制的功能。有时为了更好地进行频率均衡和音色美化
12、，还另外单独插入图示均衡器。这部分是整个广播音响系统的“控制中心”。功率放大器则将前置放大器或调音台送来的信号进行功率放大，再通过传输线去推动扬声器放声。,（3）传输线路。传输线路虽然简单，但随着系统和传输方式的不同而有不同的要求。对礼堂、剧场等，由于功率放大器与扬声器的距离不远，一般采用低阻大电流的直接馈送方式，传输线要求用专用喇叭线；而对公共广播系统，由于服务区域广，距离长，为了减少传输线路引起的损耗，往往采用高压传输方式，由于传输电流小，故对传输线要求不高。,（4）扬声器系统。扬声器系统要求整个系统要匹配，同时其位置的选择也要切合实际。礼堂、剧场、歌舞厅音色、音质要求高，扬声器一般用大功
13、率音箱；而公共广播系统，由于它对音色要求不是那么高，一般采用3W6W壁挂音箱即可。,（5）扬声系统与功放的配接。扬声系统（音箱或扬声器）与功放的配接是为保证节目源信号经前置放大、激励放大及功率放大之后，最大限度地将声音信号由扬声系统发送出去，同时又要保证两者能够安全工作。常见的配接方式主要有定电阻式配接和定电压式配接。,2.专业演出系统,专业演出系统用于各种演出场合，需要多路话筒和多种信号源输入，一般都以调音台为中心组成，这是专业音响与家用音响的一个重要区别。同时为了取得更良好的放音效果和达到各种特殊要求，往往还配置了均衡器、压缩器、扩展器、激励器等多种处理设备，使整个组合比家用音响要复杂得多
14、。,如图2-7所示是一个比较典型的专业演出音响系统。它可以为各种小型演出、舞会和卡拉OK等活动提供高保真的扩声功能。,3.会议扩音系统,会议扩音系统是随着社会交流活动的不断增多，而逐渐形成的一个专业系统，它有别于其它音响系统的特点就是对语言的表现力要好，结构要简洁美观，连接简单、操作方便。它不仅能够很方便地进行操作，而且它所使用的专业会议话筒的功能要特别适合会议要求，音质与指向性要好。组成单元上，不仅有话筒扩音功能，而且能够进行会议人数记录，发言控制，多语言同声传译，另外，许多会议系统还特别要求视频部分的播放设备和监视设备，能满足不同演示和不同输入信号的要求。,4.娱乐用音响系统,娱乐用音响系
15、统的主要设备及性能要求也比较高，特别是包括耐用性，操作方便性等方面，要求要更好，设备的功能要多。但通常来看，整个系统的绝大多数性能，都要低于演出系统的指标，对于音频处理设备或者其它辅助设备的要求，不是很严格。娱乐用音响系统一般是指歌舞厅、卡拉OK厅等场所使用的音响系统。,5.背景音乐系统,背景音乐简称BGM，是Back Ground Music的缩写，属于公共广播系统的一种。它的主要作用是掩盖噪声并创造一种轻松和谐的气氛，音量较小，听的人若不专心听，就不能辨别其声源位置。因此，背景音乐的效果有两个，一是心理上掩盖环境噪声，二是创造与室内环境相适应的气氛，它在宾馆、酒店、餐厅、商场、办公楼等场所广泛应用。,