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扩声的 —— 组成与发展 - PowerPoint PPT Presentation


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扩声的 —— 组成与发展. 扩声的来由?. ?. 80dB. 为什么要扩声?. 点声源声能传输过程中,遵循平方反比定律。. 2 米. 68dB. 2 米. 62dB. 4 米. 56dB. 8 米. 50dB. 16 米. 44dB. 扩声目的. 我们采用扩声系统通常期望它能达到下面的某些或者全部的要求 :. 1 、声放大、还原,声重放。. 2 、改善语言的清晰度和音乐的明晰度。. 3 、扩展在某些场合需要的动态范围。. 4 、改善语言、音乐、乐器等之间的声音平衡。. 5 、在某些复杂的环境,利用扩声系统来保证声像之间的平衡,即:声像定位。.

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Presentation Transcript

扩声的

——组成与发展



80dB

为什么要扩声?

点声源声能传输过程中,遵循平方反比定律。

2米

68dB

2米

62dB

4米

56dB

8米

50dB

16米

44dB


扩声目的

我们采用扩声系统通常期望它能达到下面的某些或者全部的要求:

1、声放大、还原,声重放。

2、改善语言的清晰度和音乐的明晰度。

3、扩展在某些场合需要的动态范围。

4、改善语言、音乐、乐器等之间的声音平衡。

5、在某些复杂的环境,利用扩声系统来保证声像之间的平衡,即:声像定位。

6、改善在某些复杂环境的声音的均衡,即:实现声场均匀。

7、改善房间本身的声学缺陷,例如:可增加直达声的传输距离来改善由于房间混响时间过长而带来的清晰度问题等。

8、修饰人声或乐器声,如效果器,激励器,失真器等等。

9、改善环境的空间感。

10、增加某些场合的真实感,如:雷声等一些自然音效。


扩声系统的组成元素

1、音源设备

2、信号放大处理设备

3、重放设备


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

拾音

声电转换

信号还原

电声转换

信号放大

信号放大

80dB

2mV

10~230V

133dB

1.23V

较强声信号

较弱声信号

后级放大

前级放大

现场扩声调音师

设计工程师


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

拾音

声电转换

信号还原

电声转换

信号放大

信号放大

较强声信号

较弱声信号

后级放大

前级放大

现场扩声调音师

设计工程师


传声器/话筒

话筒(麦克风、传声器):将声信号转换为电信号的换能器。

话筒拾音:动圈话筒、电容话筒

动圈话筒拾音原理

+

2mV

根据电磁感应原理,当金属膜受声波引起振动,带动处在磁场中的音圈运动而产生电流,实现声信号转变为电信号。

动圈话筒:使用简单、不需要附加前置放大器和幻象电源供电、牢固、寿命长、性能稳定、噪声较低和价格便宜。

电容话筒拾音原理

振膜

0.5mV

背极

电容话筒:需要前置放大器和幻象电源供电、灵敏度高、频率响应好、瞬态特性好,工艺较复杂、成本高、坚固性差。

接收信号的振膜和背极组成一个电容器,并串接到有直流极化电源和负载的电路中。膜片在声波作用下振动引起电容量的变化,电路中电流也相应变化,负载电阻上就有相应的电压输出。此微弱的电压变化经话筒内装放大器放大后输出电信号。实现声信号转变为电信号。


常见传声器/话筒

常见话筒如下:


传声器/话筒指向性

无方向性(全指向性)

8字型指向性(双指向性)

心型指向性

超心型指向性


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

较强声信号

较弱声信号

后级放大

信号处理

信号放大

音源

现场扩声调音师

设计工程师


音源-重放设备

CD、MD、DVD、卡座机、硬盘录音机、电声乐器等

TASCAM -CD160 激光唱机

TASCAM -MD-350 MD机

TASCAM -202MKII 双卡座

POINEER -DV5800K-G

YAMAHA -AW1600 硬盘录音机


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

较强声信号

较弱声信号

后级放大

信号处理

音源

现场扩声调音师

设计工程师


调音台

Allen&Heath ML5000-48模拟调音台

Mono


Stereo

Mono


调音台介绍

Allen&Heath ML5000-48模拟调音台

调音台的主要功能:

  • 信号放大;

  • 信号混合与分配;

  • 音色加工与处理。

Stereo

Mono

Group/Aux

LRC

Matrix


调音台的分类:

按输出方式:双声道立体声调音台、三声道左中右调音台、多声道调音台、多编组输出调音台等。

按输入通道数量:6路、8路、12路。。。32路、40路、48路。。。调音台等。

按使用场合:便携式(流动)调音台、固定式调音台、半固定式(可移动)调音台等。

按信号处理方式:模拟式调音台、数字式调音台等。

按用途:录音调音台、扩声(演出)调音台、舞台监听调音台、DISCO(DJ)调音台等。


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

较强声信号

较弱声信号

后级放大

信号处理

音源

现场扩声调音师

设计工程师



简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

较强声信号

较弱声信号

后级放大

信号处理

音源

现场扩声调音师

设计工程师


扬声器/音箱

定义:把电信号转换称声音信号的电声器件系统。

纸盆音箱发音原理

根据电磁感应原理,当处在磁场中音圈中通过声频电流时,音圈在磁场作用下振动牵动振膜前后运动,使振膜周围的空气随之振动而发出声音,实现电能转变为声能。


无源音箱的结构

无源音箱的结构:

1、箱体

2、喇叭单元

3、电子元件

4、吸音材料等

分频器

功率

音箱的标称功率有额定功率和最大功率之分。额定功率是指扬声器在一定的谐波失真范围内所允许的最大输入功率。最大功率指扬声器在某一瞬间所能承受的最大峰值功率。


音箱的分类

有源音箱/无源音箱

全频音箱、中高频音箱、中低频音箱、超低频音箱等

常规音箱、阵列音箱

JBL AM6215 无源

650-P 超低频

UPA-1P有源

UPA-1P全频


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

较强声信号

较弱声信号

后级放大

信号处理

音源

现场扩声调音师

设计工程师


功率放大器

功率放大器是一种电子放大器,它能将输入输入信号电压转换成高功率输出而推动音箱放声。

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)类、乙(B)类、甲乙(AB)类、丁(D)类功放等。


A、B、AB、D类功放比较:

甲(A)类功率放大器在理想情况下,最高效率只能50%。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是失真小。

乙(B)类功率放大器在理想情况下最高效率可以到达80%。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生越大失真。

甲乙(AB)类功率放大器界于甲类和乙类之间,有效解决了乙类放大器的失真大问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。(MeyerSound内置功放)

丁(D)类功率放大器也称数字式放大器,具有效率高,体积小的优点。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,还有电磁干扰严重问题。(CPA10内置功放、RCF的TT+)

H类功率放大器应用于需要大功率推动音箱系统中。是AB类功放改良。(CPA15内置功放,KS功放,RCF功放)


音箱与功放匹配

在音色方面,会注意其搭配上是否冷暖相宜、软硬适中,最终使整套器材还原音色呈中性,这仅是从艺术方面考虑。从技术方面考虑功放与音箱配接的要素有:一、功率匹配,二、功率储备量匹配,三、阻抗/定压匹配,四、阻尼系数FD的匹配。

1、为最佳聆听声压,我们可以从听音区到音箱的距离与音箱的特性灵敏度来计算音箱的额定功率与功放的额定功率。(现实设计不考虑)

2、建议功放功率为音箱的额定功率1.5倍以上,使用的时候要注意功放的工作不要过载。但是功放的功率是绝对不能小音箱的,易烧音箱的高音单元.。

3、功放的额定输出阻抗(电压),应与音箱的额定阻抗(电压)相一致。

4、FD值越大,功放对音箱的控制能力越强,使脉冲后沿建立时间缩短,低频瞬态响应指标提高,声音听起来就不拖沓,低音有力度。FD值大,一方面取决于功放的品质,一方面取决于音箱线的电阻,所以音箱线越粗越短,越有利于FD值的提高。


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

全频音箱

后级放大

较强声信号

信号处理

现场扩声调音师

设计工程师

超低音箱


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。

DBX 223 分频器


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

全频音箱

后级放大

较强声信号

信号处理

现场扩声调音师

设计工程师

超低音箱


均衡器

用来对声音的频响曲线进行均衡的设备。

主要功能;

1、修正声场、对重放声场做补偿;(房间均衡器)

2、调整音质,对声源进行艺术性修饰;

3、抑制啸声。(2、3为效果均衡器)

主要应用;

1、舞台流动返送音频处理;

2、艺术修饰,作修正声场。


1.图示均衡器(固定参量)

均衡器的分类

按电路结构分:

2.参量均衡器(可变参量)

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。


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。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/Q值和振幅特性可调。


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

全频音箱

后级放大

较强声信号

信号处理

现场扩声调音师

设计工程师

超低音箱


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。

XTA DP100

几种特殊的用途:

1、与混响效果器混合使用可获好临场感效果;

2、作为多路扬声器声音同步的控制器;

3、帮助改善梳状滤波失真;

4、调整声像定位。

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。


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

全频音箱

后级放大

较强声信号

信号处理

现场扩声调音师

设计工程师

超低音箱


压缩器

将节目信号的动态范围压缩到预定更窄范围中去的器件。

BSS DPR 404

压缩器的作用:

1、可获得更大的声音响度(压低了信号峰值而充分提升了

其它幅度小的信号);

2、限制了音乐信号中极大的峰值信号,保护扬声器系统和

功放系统免受损坏;

4、美化音色。


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

全频音箱

后级放大

较强声信号

信号处理

现场扩声调音师

设计工程师

超低音箱


限幅器

将节目信号的动态范围限制到预定更窄范围中去的器件。

BSS DPR 404

限幅的作用:

1、可获得更大的声音响度(压低了信号峰值而充分提升了

其它幅度小的信号);

2、限制了音乐信号中极大的峰值信号,保护扬声器系统和

功放系统免受损坏;

4、美化音色。


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

全频音箱

后级放大

较强声信号

信号处理

现场扩声调音师

设计工程师

超低音箱


数字音频处理器

由于扩声链路工程部分包含的周边设备繁多,针对功能单一,引起音频处理器出现;目前,基于DSP处理能力强大,数字音频处理器在扩声系统中拥有举足轻重的地位,尤其在专业扩声系统中。音频处理器内部可包括:增益、图示均衡、参量均衡、效果、陷波、延时、动态处理、信号路由(任意路由、固定路由模式)、压限/限幅、反馈抑制等的功能。



简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

全频音箱

全频音箱

后级放大

后级放大

较强声信号

较强声信号

信号处理

信号处理分频

现场扩声调音师

设计工程师

超低音箱

超低音箱


一体化数字音频系统处理器

特点:基于拥有DSP处理能力的硬件,可以通过软件设置,拥有调音台、周边设备(均衡器、效果器、延时器、激励器、压缩限幅器等)、分频网络等虚拟模块,利用模块虚拟系统链路。信号从音源信号输出——一体化处理器到处理输入——功放——音箱。


简单的扩声系统

技 术

艺 术

不失真还原

声音的再创作与实时控制

较强声信号

较弱声信号

后级放大

信号处理

音源

现场扩声调音师

设计工程师



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