音响设备

音响陈衍洪主编建文课件制作音响技术之二2／424第2章音响设备2.1Hi-FiAVPA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音量音调功能开关开关电源传声器节目源选择模拟电唱机普通录音机电子乐器图0-1家用音响系统实用的经典组合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音频播放设备数码相机数字示波器电脑数字家庭影院系统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开关电源传声器节目源选择模拟电唱机普通录音机电子乐器压缩/限幅器均衡器扩张器延时/混响器图0-2多功能厅堂高保真扩声系统音量音调功能开关V8数字信息广播中心RAX实现了公共广播管理技术划时代的革命，无论在信号的处理、传输还是布线等环节上都积极地利用最新的计算机网络系统、通信通讯、安全防范、综合布线等技术，极大地发展了广播综合管理的技术。产品特点:RAX广播工控机由RAX公共广播专用控制软件支持；简洁易用的12寸操作彩屏界面；同时设置多个控制中心并且在使用权限内操作；综合采用DSP音频处理功能，失真小，信噪比高；可设置286个分区每区最多含200个广播终端，每个终端可以同属任意分区；内置RAX自带大容量的节目源，亦可根据用户需要制作节目源；实时监测广播系统的工作状态，自动显示各终端功能区的工作状态；消防演习功能，随时检测消防报警系统的状态型号:R-020输入电压:70V/100V功率:20W频率响应:120-18KHz灵敏度:92dB尺寸mm:210×210×1200一、广播系统的建构a)简易系统一个公共广播系统起码须配置下列环节：广播扬声器，广播功放，前置放大器，话筒。A、最简易的方案如图一。数字信息公共广播工程构建手册R-3系列广播功放有内置的前置放大器（俗称“合并机”）。该系列的最小功率是100W，可驱动8~16个天花扬声器或5~10条音柱（具体须视扬声器和音柱的型号而定）；最大功率是800W，其驱动能力接近前者的8倍。这个简易系统除能发布语音广播，如通知、寻呼、讲话外还可以发布广播背景音乐、广播新闻、发布录音，则可添置CD、MP3录音播放器、调谐器（收音机）等设备。R-3或R-5系列合并式广播功放备有多个线路输入接口，完全可以同这些设备连接。R-5系列还可以配接多个话筒，供中、小型集会主席台使用。其中的主话筒具有优先功能，其信号能抑制其他输入（令其默音），以便强行插入具有优先权的发言或紧急的广播。R-L系列广播功放前可添置CD、MP3录音播放器、调谐器（收音机）等及前置放大器等设备。其主话筒亦有优先权，可用于紧急插入。以上简易系统的更带了三分区和五分区，但没有同消防中心的连动接口。而作为典型的公共广播系统，上述环节和接口是必须的。b)最小系统RAX最小系统是指公共广播功能基本完备的系统。也是当今广播系统推荐方案。同简易方案相比较，主要增加了控制环节、警报环节及与消防中心联动的系统如图二。系统在可编程定时器R-8800的管理下运行（根据预先编定的程序定时启闭有关环节的电源），并按时播放作息时间正点钟声信号。当消防中心向系统发出警报信号时通过连动接口强行启动有关环节（无论程序处于何种状态）；同时强行切入所有分区插入紧急广播，而不管它是否处于关闭状态。其次，在该图中，功放和前置放大器也分开了，系统的组合、操控更为方便；另外还配置了监听器，以便监听系统的运行。d)典型系统推荐方案如图六。壁画音箱*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30~200W，低音扬声器口径（6~10in）。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（12~18in）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，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永磁直流极化电源驻极体膜内部极化电压由直流馈电的射频震荡器直流电源动圈式带式感应定律变动的电场变动的电阻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有指向性主要无指向性图3-1传声器的分类P20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：德国的纽曼（Neumann）U87、U89和丹麦的B＆K400b、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1.5~4mV/Pa，电容式传声器加有放大器约为20mV/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。对低阻抗传声器（专业），多数为200Ω左右；对中阻抗传声器，一般在500Ω~5kΩ之间；对高阻抗传声器，则在25kΩ~150kΩ之间。为了系统的频响，推荐传声器后的输入阻抗为5~10倍（推荐的负荷阻抗），一般200Ω×5=1kΩ3.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30Hz~17Hz。（图3-4）传声器的频率特性曲线传声器的技术指标Appearance外观Sensitivity灵敏度Vs=2VRL=2.2KΩ-51±3dB-47±3dBTypicalFrequencyResponseCurve频率特性DimensionalDrawing外观尺寸图Specifications技术说明SensitivityImpedanceDirectivityDifferencefrom0°to180°(1kHz)FrequencyMax,operationVoltageStandardOperationVoltageCurrentconsumptionSensitivityreductionS/Nratio-50±4dB(0dB=1V/Pa,1KHz)2.2kΩ-30%Unidirectional12dB100-12,000Hz10V2VMax,0.5mAWithin-3dBat1.5VMorethan58dB(56dB)灵敏度输出阻抗指向性0°—˜180°差(1kHz)频率响应最大工作电压标准工作电压消耗电流灵敏度随电压衰减特性信噪比-50±4dB(0dB=1V/Pa,1KHz)2.2kΩ-30%单一指向性12dB100-12,000Hz10V2V最大0.5mA2V-1.5V变化-3dB以内58dB(单一指向性驻极体传声器BUM6050AL/FUM6050AL4.信号噪声比（S/N）例如，电动传声器的灵敏度为10mV/μPa，当在1m距离讲话时，到达振膜的声压约为1μPa，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0.5μV，则信噪比为一般优质电容传声器的S/N值，为55~57dB。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135dBSPL，例如C460B型在声频全频带可达到125dBSPL，对中频段可达150dBSPL。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。dBdBNS425.0101.0lg20/3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。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3-52.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。0090018002700无方向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。27001800900008字型指向特性图3-68字型指向特性1+cosθ=1+cosθ图3-7心型特性的合成图3-9见P26页CD机做为把守系统第一关的讯源，无论是CD机还是DVD机，在一套音响中是处于关键的地位。相对来说同级的DVD音频素质是比CD机差的，所以你如果想真正走上这条发烧不归路，入门级系统一开始就应选用CD机；如果你想只是听听音乐但也要欣赏电影的话，DVD机也是不错的选择；而VCD之类的东东就不属于发烧音响的范围了。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9-1CD唱片与密纹唱片主要性能的比较性能指标CD唱片密纹唱片（高级）放音频率/Hz20~20kHz（±0.5dB）30~20kHz（±3dB）动态范围/dB＞9070（在1kHz）信噪比/db＞9060立体声分离度/dB＞9025、30失真度%＜0.