音响工程基础知识

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,扩声系统技术讲座,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,扩声系统技术讲座,*,音响工程基础知识,主讲：王培坚,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,2,内容,一、扩声系统的概念,二、音响设备的配置,三、扩声系统基本操作,四、扩声系统常见问题,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,3,一、扩声系统基本概念,扩声系统：包括电声,设备,与,声场,。,主要过程：将声信号转换为电信号，经放大、处理、传输，再转换为声信号，还原于所服务的声场环境。,主要设备：音源设备、调音台、信号处理设备、功率放大器和扬声器系统等。,返回,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,4,扩声系统,的作用,提高声压,音质加工与处理,艺术创作,中,的一个环节,返回,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,5,扩声系统基本结构,信号源设备,调音台,周边设备,功率放大器,扬声器系统,调音台,效果器,均衡器,功放,功放,功放,均衡器,功放,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,6,二、音响设备的配置,功放与扬声器配置,阻尼系数配置,平衡与非平衡,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,7,1.,功放与扬声器配置,功率配置方法：,功放的,额定输出,功率音箱的,额定输入,功率,功放的,最大输出,功率音箱的,最大输入,功率,实际应用：,对动态,要求不高,的扩声系统，功放额定功率是扬声器额定功率的,1,1.5,倍,；而对动态,要求高,的扩声系统，功放的功率可以更大些，配置成,1.5,2,倍,。,思考：,功放,的额定功率,小于音箱,的额定功率能,保护扬声器,？,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,8,2.,阻尼系数配置,家用音响,系统最佳阻尼系数（,D,f,）约为,10,20,之间,。,专业扩声,系统的阻尼系数应,尽可能高些,。国标规定（,D,f,）必须大于,10,，高保真取值,30,50,之间。,阻尼系数,对扩声系统,低频特性,的影响较大。提高阻尼系数对改善低频的,瞬态特性,有利。,阻尼系数计算：,D,f,=,扬声器阻抗,（功放内阻,+,传输线阻抗）,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,9,实 例,用,EVCP2200,功放驱动,G115,音箱，功放与音箱间选用长,50,米，截面积,4mm,2,传输线，阻尼系数（,D,f,）为多大？（功放：,Q=300,；铜的电阻率：,=0.0185 mm,2,/m),解：功放内阻：,R,0,=8 300=0.027,（,）,传输线阻：,R,=,（,L S,）,=0.0185,（,50 2 4,）,=0.463,（,）,阻尼系数：,D,f,=8,（,0.463+0.027,）,=16.3,结论：,阻尼系数不够高。应增加导线的线径或缩短长度。,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,10,3.,平衡与非平衡,卡侬插头有,四个接线柱,，要注意,线路地,和,屏蔽地,的处理方法，简单地短接处理是错误的。,平衡,传输能有效抑制各种共模干扰，适合,长距离,传输音频信号。,非平衡,传输易受外界电磁波干扰，传输距离一般,不大于,5,米,。,平衡传输对共模干扰的,抑制能力,受,平衡性能,的影响。不同档次的设备，输入、输出,平衡性能的差异,会影响扩声系统的,抗干扰能力,。,选用,JACK,插头时，插头类型要与音响设备输入、输出方式对应。,平衡,可以替代,非平衡,的观点是,错误的,。,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,11,三、扩声系统基本操作,开启和关闭扩声系统,粉红噪声信号及应用,电平显示与监控,扩声系统电平调试,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,12,1.,开启和关闭扩声系统,开机：,先打开前级,设备电源，按信号流程逐级向后打开其余设备电源，,最后打开功放,的电源。,关机：,先关闭功放,的电源，按信号流程逐级向前关闭其余前级设备的电源。,设备在,开机和关机,时的“,浪涌电流,”冲击是造成,设备故障,的,主要,原因。,结论：,配置,时序电源,能提高扩声系统的,可靠性,。,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,13,2.,粉红噪声信号及应用,粉红噪声,概念,：随着频率的提高，能量以,-3dB/OCT,逐渐,减弱。,特点,：与,音乐中的能量,分布,方式相似。,应用：作为音响设备和系统的标准测试信号。,粉红噪声信号,白噪声信号,褐色噪声信号,噪声类型,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,14,粉红噪声的光谱频谱图,粉红噪声光谱,粉红噪声频谱,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,15,白色噪声的光谱频谱图,白噪声光谱,白噪声频谱,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,16,褐色噪声的光谱频谱图,褐色噪声光谱,褐色噪声频谱,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,17,扩声系统中的疑问,为什么音箱中,高频单元,更,容易损坏,？,为什么,DISCO,舞厅,中音乐开的,很响,，调音师,不担心,扬声器的安全问题，而歌厅里的,歌声,并,不响亮,，调音师,却担心,扬声器的安全问题？,扩声系统中串接,压,/,限器,能,保护扬声器,吗？,功率,配备,不够,的情况下怎样,提高,扩声的,响度,？,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,18,3.,电平显示与监控,PPM,表,峰值电平指示，用于监控设备,过载情况,，,PPM,表,的额定电平为,+4dB,。,VU,表,音量电平指示，用于监控听众对音乐响度的,感觉,，,VU,表,的额定电平为,0dB,。,注意：,扩声时,PPM,表,与,VU,表,指示的,差异很大,，扩声设备要留有足够的动态余量。,调音台,动态余量为,16dB,。,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,19,4.,扩声系统电平调试,电平,t,16dB,+4dB,-60dB,动态余量,64dB,信噪比,最大不失真输出电平,额定输出电平,噪声电平,80dB,动态范围,结论：,信号电平,过高,，易产生,失真,。,信号电平,过低,，信噪比,下降,。,动态范围,=,信噪比,+,动态余量,+20dB,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,20,调音台的电平设置,输入通道处于,额定,电平，效果,最佳,。,混合,电平调整的依据是的,艺术,需要。,正常扩声的,输出,电平设置为,0,+4dB,。,注意：,电平,指示通常有,三种颜色,，绿色、黄色、红色。,绿色,表示,有,信号输入；,黄色,表示信号电平,正常,；,红色,表示电平,太,高,。,电平指示,偶尔,出现,红色,状态属,正常,情况。,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,21,四、扩声系统的常见问题,扩声系统声压级估算,实际应用中的现象,防止扩声啸叫的方法,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,22,1.,扩声系统声压级估算,影响扩声,声压级,的因素：扬声器的,灵敏度,、,功率,、,距离,、,位置,以及室内,混响,等参数。,自由声场中声压级：,SPL=10lgP,e,+SPL,0,-20lgr,式中：,SPL,听众区声压级,P,e,扬声器输入功率,SPL,0,扬声器灵敏度,r,音箱与听音区距离,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,23,实 例,在自由声场中，功放的输出功率为,100W,，扬声器的灵敏度为,100dB,，问离扬声器,16,米处听众区的声压级为多大？,解：,SPL=10lgP,e,+SPL,0,-20lgr,=20 +100-24,=96,（,dB),注意：,功率增加,10,倍，声压级上升,10dB,；距离赠加一倍，声压级下降,6dB,。,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,24,2.,实际应用中的现象,扬声器,数量,每增加,一倍,，最大声压级,增加,3dB,；,扬声器输入,功率,每增加,一倍,，声压级,增加,3dB,；,扬声器与听众间,距离,每增加,一倍,，声压级,减小,6dB,；,室内,实际声压级比,自由声场,中的计算值,高约,3,9dB,；,调音台的,额定输出电平,与正常扩声的,声压级相对应,。,注意：,这些理论值有局限性，仅供参考。,20 十一月 2024,扩声系统技术讲座,25,3.,防止扩声啸叫的方法,提高,传声器和扬声器的,指向特性,；,使用,近声,传声器；,选用,优质传声器,和,扬声器,；,均衡,房间,频率传输,特性；,减小,压,/,限器的,压缩量,；,使用,啸叫,抑制器,。,谢谢！,