音响系统的组成与使用

1. 音响系统的组成与使用 1 . 传声器 2 . 调音台 3 . 功率放大器 4 . 扬声器

2. 1.传声器 俗称话筒、麦克风（microphone）。 话筒的种类有很多，你见过哪些呢？

3. 传声器的分类 按换能原理分为： 动圈式、电容式、压电式等。 按指向性分为： 心型、锐心型、超心型、双向（8字型）、无指向（全向型）。 按用途分为： 测量话筒、人声话筒、乐器话筒、录音话筒等。 按电信号的传输方式分为： 有线、无线。 按声场作用力分为： 压强式、压差式、组合式、线列式等。 此外还有驻极体和最近新兴的硅微传声器、液体传声器和激光传声器。

4. 常见的三种传声器 动圈式传声器 电容式传声器 驻极体电容传声器

5. 动圈式传声器 原理： 声音推动振膜振动，振膜带动音圈在磁场中振动，产生电动势。 特点： 频响较低，300~5000Hz

6. 电容式传声器 原理： 振膜振动时，电容量变化导致电量变化，使流过采样电阻上的电流发生变化，采样电阻上的电压随之变化。 特点： 灵敏度高，达10mV/Pa，且与频率无关，频响宽，从几十~20kHz以上。 动态范围宽。 瞬态响应好。 工艺复杂、成本高、经不起激烈振动。

7. 驻极体电容传声器 原理： 属于电容式传声器的一种，采用驻极体材料做电介质。 特点： 体积小巧。 成本低廉。 灵敏度高。 耐受振动。

8. 传声器的指向性 传声器的指向性是传声器最重要的一种特性.它指的是传声器对不同方向声音的敏感度差异 。

9. 几种常见的传声器指向性 (1) 心型 (2) 可变指向传声器 在后声入口处设置环状旋钮 （标有“M”和“V”），可以从全指向连续变换到心形指向性。 (3) 锐指向(枪式)传声器 传声器前端安装有侧面开有均匀小孔的长管，频率越高，指向性越强。

10. 振膜 振膜 背极 连通孔 几种常见的传声器指向性 (4 ) 电复合式 将不同指向性的传声器的输出信号组合起来，可得到不同的指向性。

11. 传声器的近区效应 当声源离传声器很近时，近场声源的低频比较突出的现象，频率越低越明显。 优点：近距传声信噪比大，音质深沉、柔和。 缺点：低频过强失真、音质发浑、有“啪啪”声。 解决办法： 对输出信号的低频进行衰减 增强防震措施

12. 传声器的选用 普用级： 灵敏度不要太高，为防止啸叫宜采用单指向性的动圈式话筒。 准专业级： 人声：流行歌曲用近区话筒； 民族与美声唱法：用频响宽，瞬态特性好的电容话筒； 男女声合唱：用不同频响的话筒； 乐器：管弦乐用电容话筒； 打击乐：用动圈式话筒； 专业级： 电视台、电台等处使用，教育系统使用较少。

13. 不平衡传输 平衡传输 传声器的抗干扰问题（1） 抗电磁干扰 屏蔽线传输； 低阻抗传输； 平衡传输 (卡农插头)；

14. 声源 微型话筒 反射障板 传声器的抗干扰问题（2） 抗声干扰 气流声：用防风罩。 机械振动：稳固支架、防震支架。 多路拾声干涉：尽量减少话筒、话筒之间尽量靠近、话筒之间不要并接。 反射声干涉：紧贴反射面放置、铺设吸音材料、用压力区传声器。

15. 2.调音台

16. 调音台的组成和作用 主信号系统 信号的放大（衰减）、控制和混合； 适应各种信号源的多路输入接口； 具有供不同用途的几路输出接口；

17. 调音台的组成和作用 监测、监听系统 能对输出电平（或各单元电平）进行监测； 能对输出节目进行监听，也能对各路信号进行预听、返听（送）；有些还具有专作监听（监测）用的测试信号； 录音室与导播室之间应有通话对讲系统；

18. 调音台的组成和作用 控制系统 有各通路的联锁装置（如播出与通话联锁等）； 配合节目制作有各种提示、警告用的扳键和指示灯，预选转接控制； 配合音乐节目有控制灯光的输出接口；

19. 调音台的组成和作用 信号加工系统 有音色调节、多频率补偿、频带限制等频响处理； 有延迟、混响等特技效果的装置或接口； 能用声像移动电位器进行立体声声像导演；

20. 调音台的基本操作 1）电平调节与音色控制 调节各分路电平的比例；音色控制通过单频或多频均衡器，也可加入图示均衡器。 2）信号混合 各路信号经各分路处理后进行低阻混合. 3）总控单元 混合后的电平控制，输出和监听。 4）效果插入 插接各种效果处理器。

21. 调音台的基本操作 5）幻象供电控制 电容式话筒工作需要直流电，为了避免增加额外的电源线，利用卡侬插口同时传输音频信号和直流电源的供电技术。 卡侬头的2脚和3脚除了传输音频之外，同时接直流电的正极，1脚接直流电的负极，由于2、3两脚电位相同，所以不会影响音频的传输。

22. S 声源 S 声象 L R I Y I 6）声像导演 利用立体声正弦定理，调节图示均衡器以操控各频段的声像定位。 当左右声源的信息接近，声像的方位角满足正弦定律： • 当pL=pR时I=0; • 当pLpR时，声像位于两扬声器之间; • 当(pL-pR)/(pL+pR)改变时，声像群的宽度就发生变化; • 当两扬声器反相激励时，声像在两扬声器之外，起展宽的作用。

24. 3. 功率放大器

25. 功率放大器的种类 按工作原理来分： 甲类、乙类，甲乙类，数字功放等； 按用途来分： 音乐功放、AV功放、低音炮功放等； 按功率来分： 家用功放、专业功放； 按结构来分： 合并式、分体式； 按功率元件来分： 晶体管功放、电子管功放； 按输出方式来分： 定阻功放、定压功放；

26. 定阻功放和定压功放 定阻功放： 它要求输出负载电阻一定，如果负载阻抗发生变化，功率就发生相应变化。例如8欧姆100W的定阻功放接4欧姆就变成接近200W。定阻功放由于传输的限制只能传输100米以内。 定压功放： 它要求负载的额定电压一定，如果额定负载电压发生变化，功率就发生相应变化。例如100V/10W的音箱接在70V上会变成5W。 只要扬声器总功率不超过功放的额定输出功率，可以在输出线上并联多个扬声器。国内的定压标准是120V、240V。主要用在音质要求不是很高的公共广播系统中。

27. 采用ta2022数字功放芯片和开关电源，整机重量不足10斤。采用ta2022数字功放芯片和开关电源，整机重量不足10斤。 2*200W，笨重的电源变压器和散热器，整机重量86斤。

28. 分体式功放，前级与后级是分开的机箱。 合并式功放

29. 专业功放，功率达2*1200W

30. 定压功放，并接可以接120V负载，串接可以接240V负载。定压功放，并接可以接120V负载，串接可以接240V负载。

31. 电子管功放，失真大，效率低，寿命短，价格昂贵。但声音柔和耐听，为少数音响发烧友所青睐。电子管功放，失真大，效率低，寿命短，价格昂贵。但声音柔和耐听，为少数音响发烧友所青睐。

32. 功率放大器的主要技术指标 输出功率 额定功率RMS 在8欧负载下，频率从20~20kHz间，扩音机能够输出谐波失真小于1%的最大功率。 音乐功率MPO，峰值音乐功率PMPO 非连续功率，通常为额定功率的3—10倍。

33. 功率放大器功率的估算 (1)教室中功放机功率的估算方法 P0=10+0.02N (N为室内人数) (2)音乐欣赏功放机功率的估算方法 对于高质量欣赏音乐, 要求基准声压级为 80~90 dB(距离扬声器1米处的声压级),有两种估算方法: 用房间容积估算功放应输出的功率的方法： PE=V×0.3 W ( V为房间容积, 单位为m3)

34. 用扬声器系统灵敏度估算功放所应输出功率的方法:用扬声器系统灵敏度估算功放所应输出功率的方法: (1) 选择 1 m处最低基准声压级 通常选择在 1 m处高质量欣赏音乐所需的最低基准声压级为SPL1=90 dB。 (2) 考虑距离因素 　 理论表明距离每增加 1 倍时, 声压级将衰减 6 dB。 为了在距离d 处也获得 90 dB的基准声压级, 那么, 在距离 1 m处应增加的声压级为 SPL2=6×log2 d dB (3) 考虑声压级裕量 　 　为补偿环境噪声对听音效果的影响, 通常应使基准声压级有 一定的裕量。 SPL3=13~20 dB。 (4) 计算功放所应输出的功率 令SPL=SPL1+SPL2+SPL3 ,扬声器系统的灵敏度为SPLA,那么功放应输出的功率可用下式估算:

35. 频率特性 高低频增益下降3dB时所对应的截止频率决定功放的频响。高保真放大器可以从直流到几百kHz。 谐波失真 普及型谐波失真约5%—10%，高保真功放1%以下，专业功放在0.1%以下 信噪比 普及型的信噪比约为50dB，专业功放信噪比在100dB以上。 灵敏度 达到额定输出时的输入大小。 动态范围 最大不失真输入电平与额定输入电平的比值。 阻尼系数 负载阻抗与输出阻抗之比,表征了功放对振膜的控制力. 越小越好,否则低音显得松软.

36. 功率放大器的连接 功率放大器的作用是对音源或者前级来的小信号进行电压电流放大，使其能够驱动扬声器的振膜震动从而发声。 使用功放前，首先要接驳好信号的输入端和输出端。

37. 连接示意

38. 连接示意

39. 两种特殊的连接方式 桥式输出（BTL）。

40. 桥式输出（BTL） 放大器数量增加一倍。 功率增大约一倍。

41. 两种特殊的连接方式 双线分音。

42. 双线分音

43. 双线分音

44. 4 . 扬声器

45. 扬声器的种类 按能量方式分类: 电动扬声器,电磁扬声器,静电扬声器,压电扬声器,放电扬声器。 按辐射方式分类: 锥盆扬声器,号筒扬声器。 按振膜形式分类: 锥盆扬声器,球顶形扬声器,带式扬声器,平板驱动式扬声器。 按组成方式分类: 单锥盆扬声器,组合锥盆扬声器,组合号筒扬声器,同轴复合扬声器。

46. 折环 纸盆 盆架 输出端 防尘罩 外磁极板 内磁极柱 定心支架 永磁体 音圈 导磁板 常见的电动扬声器 • 锥盆扬声器 • 频带较宽，主要由纸盆的材料和大小决定。

47. 音圈 振膜 防护网 定心支加 外磁极 永磁体 内磁极 吸声材料 后腔罩 常见的电动扬声器 • 球顶形扬声器 • 主要用于高频。

48. 号筒 音喉 振膜 永磁体 内磁极 外磁极 音圈 常见的电动扬声器 • 号筒式扬声器 • 额定功率大，发声效率高，10%~40%，而纸盆式的仅为1%~5%,失真较大。主要用于高频，频率低到某一程度无法辐射出去,截止频率：f0=mc0/4， m为号筒的展开系数，与号筒的长度、口径界面增大的曲率有关。

49. 扬声器的特性参数 (1)功率 额定功率: 扬声器非线性失真不超过5%时的最大输入功率（有效值连续功率）。 最大功率： 扬声器在短时间内所能承受的峰值功率（约为额定功率的2~3倍）。

50. 扬声器的特性参数 (2)阻抗 《国家标准GB/T 9396 — 1996》的扬声器额定阻抗的定义： “扬声器的额定阻抗是一个由制造厂规定的纯电阻的阻值，在确定信号源的有效电功率时，用它来代替扬声器。额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极小值”。