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电影音响实用知识 内容提要 一 声音基本知识二 电影院基本知识三 电影主观鉴赏基本知识四 电影音响系统概述五 电影音响系统的设备和器材六 电影音响系统配置七 电影音响系统的安装调试八 电影音响系统的使用维护九 电影音响系统的TMS控制潘仲伙2011 5 一 声音基础知识1 声源 产生声音的振动物体 人 车 扬声器单元 音箱 等等 2 声音的特征 音量 取决于声源的振幅 以声压级量度 单位分贝 dB 音调 取决于声源振动的频率 音频20Hz 20000 20K Hz 音色 取决于声音的波形 3 声音的传播 能在空气 固体 液体中传播 真空中不能传播 在空气中传播的速度340m s 0 34m ms 传播中的反射 透射 绕射 吸收 4 立体声双耳效应与声源方位 声像定位 听觉器官感觉的声源位置 优先效应 3 30ms声像完全定位在先到达的声源 30 50ms声像仍在先到达的声源但感觉到后到声源的存在 大于50ms则明显听到先后的两个声像 5 室内声学知识 A 混响与混响时间 声源停止发声 声音没有马上消失 仍在室内存在一定时间的现象叫混响 声源停止发声到声压衰减60dB所经过的时间叫混响时间T60 T60适当 声音清晰 丰满 动听 T60短 声音清晰而干涩 T60太长 声音混浊不清 为保证声像定位清晰 电影观众厅的T60要稍为短些 B 反射声与回声 声音在室内遇到墙壁 板面等障碍物会改变传播方向返回原来的空间 称反射 与原声音时间差在50ms以内的反射声能使原声音加强 是有用反射声 超过50ms的反射声被听到是另一个声音 称为回声 电影厅内不得有回声 C 吸声 声音遇到物体能量被减弱的现象称声音被吸收 物体使声音衰减的能力用吸声系统表示 玻璃棉 岩棉 矿棉板等 是电影厅内最常用的吸声材料 通过控制观众厅内吸声材料和反射材料的种类 位置和比例 就能控制观众厅的声学特性 D 隔声与串声干扰 用墙壁 楼板等阻挡声音的传播称隔声 电影观众厅之间及与外界均应隔声良好 观众厅内的声音通过任何途径传入其他观众厅称为串声干扰 E 透声 声音几乎无衰减地通过障碍物称为透声 电影厅墙面的装饰布均是良好的透声材料 F 声场分布 要保证观众厅内各种位置观众听到的声音效果基本相同 观众厅声场分布的最大最小差不大于6dB 最大与平均差不大于3dB 二 电影院基础知识1 传统影剧院与多厅电影城影剧院 多功能厅 单厅 有楼座 有大舞台 座位数多 多厅电影城 有多个电影观众厅 100多座的小厅 特殊电影厅 3D电影厅 IMAX电影厅 4D电影厅 2 电影城的电影放映系统 胶片放映系统 数字电影放映系统 胶片及数字IMAX电影放映系统3 电影城的立体声音响系统胶片电影还音系统 电影声音信号记录在胶片拷贝上 读取复杂 数字电影还音系统 电影声音信号记录在硬盘上 读取容易 电影音响系统主要设备 电影声音处理器 银幕主音箱 次低音箱 功率放大器 辅助器材 包括电源时序器 机柜 监听音箱 连接线 等等 4 电影观众厅的视听环境电影画面的视看环境 环境颜色的影响 视线遮挡问题 电影声音的听觉环境 环境噪声小 混响适当 无明显声学缺陷 三 电影主观鉴赏基础知识1 电影放映画面的视觉鉴赏电影画面的亮度 清晰度 分辩率 对比度 层次感 以及稳定度电影画面的视觉包围 常见做法是大画面 低视点 3D电影的视觉立体感 偏振光被动式 电子眼镜主动式 光谱分割式 IMAX及3D电影 巨大的银幕画面和超低视点引发强烈的临场感 2 电影音响的听觉鉴赏 语言清晰 声像定位准确 立体感强 环境噪声小 动态范围大 声音高保真 失真小 音质好 声场分布均匀 各座位的观众听到的声音效果基本相同 3 观众厅环境对主观鉴赏的影响装修表面颜色 材料对放映画面的影响 观众厅内外其他光源对放映画面的影响 观众厅环境噪声的影响 观众厅本身声学缺陷的影响 混响时间过长或过短 明显的声聚焦 颤动回声 串声干扰 等等 四 电影音响系统概述1 电影立体声技术的发展4 2 4模拟立体声 A型 SR型 四路 左 中 右 环绕声 次低音 胶片电影数字立体声 5 1声道立体声 EX环绕声扩展的7 1声道立体声 数字电影的数字立体声 5 1声道 7 1声道 特殊电影的多声道立体声 IMAX的六声道 等等 2 电影音响系统的基本组成电影声音信号源 数字电影的服务器 胶片电影的发行拷贝和放映机读码器 电影声音处理器 输入电影及需要的各种信号 对信号进行放大 解码或变换 处理 包括频率均衡 延时等 控制 最后输出多声道模拟信号 音箱控制器或分频器 对左中右路信号作分频 均衡等处理 使主扬声器工作在最好状态功率放大器 输出足够的音频功率去驱动扬声器发声 银幕主音箱 环境声音箱 次低频音箱 把功放输出的电功率转换成声音 其他辅助设备和器材 19 机柜 电源时序器 音乐播放机 监听装置 各种连接线 接插件 等等 3 电影音响系统的技术指标 A环及其指标 电影音响系统中由信号源到声音处理器内信号输入放大解码器输出端统称为A环 胶片电影的A环涉及环节比较多 调整也比较麻烦 通常由电影专业技术人员解决 数字电影的A环基本上不用调整 B环及其指标 电影音响系统中由声音处理器内各路信号输入开始一直到观众厅内的电影还音声场的全部环节称为B环 胶片电影和数字电影的B环指标要求是相同的 包括 各声道声压级要求 左中右主声道调试85dB 最大103dB 环境声道调试82dB 最大100dB 次低音声道调试91dB 最大113dB 相位与主声道低音相同 不得互相削弱 各声道均要有3dB的功率余量 各声道频率特性要求 左中右主声道符合ISO2969 X 曲线要求 50Hz以下 6dB 50 2K 3dB 2K 10K 3dB 10K 16K 6dB 环境声道 100Hz以下 4dB 100 4K 3dB 4K 8K 4dB 8K以上 9dB 次低频声道频率范围 20 120Hz 环境声道延时 保证环境声对主声像定位基本上没有影响 其他指标 系统本底噪声不大于NC20 观众厅声场分布最大最小差不大于6dB 最大与平均差不大于3dB 五 电影音响系统的设备及器材1 电影声音处理器电影声音处理器的主要功能 输入与电影放映相关的各种信号 对电影声音信号进行解码或数模转换 对各通道信号进行频率响应 增益调整 延时等处理 总音量控制和各种信号音量平衡控制 支持远距离控制 杜比CP650 用于胶片电影数字声音处理 要配合专用读数器使用 双红光 用于数字电影声音处理必须配置CatNo790板 杜比CP750 用于数字电影数字声音处理 5 1声道 可扩展为7 1声道 面板操作按键 旋纽及指示 后板接线端子及线路连接 特别功能 b3的CSP850A 用于数字电影数字声音处理 5 1声道或7 1声道 面板操作按键 旋纽及指示 后板接线端子及线路连接 特别功能 其他电影声音处理器 数字电影声音处理器 飞达FCQA8631 中广华夏DCP800D 奥卡AC3090 3750 等 胶片电影数字声音处理器 DTS 6AD XP10D 索尼DFP D2000 SDDS 等 胶片电影模拟声音处理器 杜比CP55 65 DTSXP10P ULSJSD80 奥卡AC3650 3020 等 2 银幕主扬声器关注重点 语言段的音质 准确的指向特性和精准的安装定位 足够的功率和声压级 高度的工作可靠性 分频方式和分频点 二分频双功放 500Hz 三分频双功放 350Hz 500Hz 四分频双功放 300Hz 额定阻抗与额定功率 CS3415A 4W1200W 8W300W CS3412A 4W600W 8W150W CS3315A 4W500W 8W150W CS4615A 4W1200W 2 8W500W 频率响应 有 3dB和 10dB两种标示方法 下限频率约25Hz 40Hz 上限频率约18KHz 20KHz 频带内基本平直 灵敏度与最大声压级 灵敏度低音箱约97dB 101dB 1w1m 中高音组件约105dB 110dB 1w1m 最大声压级可根据灵敏度和额定功率计算 100W增加20dB 200W加23dB 300W加24 8dB 400W加26dB 500W加27dB 600W加27 8dB 1000W加30dB 1200W加30 8dB 2000W加33dB 2400W加33 8dB 幅射角 指向性 水平方向在850 1000 垂直方向在400 500非线性失真 约2 5 3 银幕超低音扬声器关注重点 足够的功率和声压级 高度的工作可靠性 合理的安装方式和相位 额定阻抗与额定功率 CSB218A 4W1200W CSB118A 8W600W 频率响应 有 3dB和 10dB两种标示方法 下限频率约20Hz 28Hz 上限频率约125Hz 200Hz 用电子分频器限制 频带内基本平直 灵敏度与最大声压级 约97dB 100dB 1w1m 最大声压级可根据灵敏度和额定功率计算 600W加27 8dB 1000W加30dB 1200W加30 8dB 低音箱合理并排安装使声波完全迭加 2只可另增加3 0dB 3只增加4 8dB 4只增加6 0dB 非线性失真及其他 4 环境声扬声器关注重点 幅射角足够大 工作可靠性高 大小适当 外形美观和安装方式合理 分频方式和分频点 二分频单功放 1KHz 2 2KHz 常用8 10 12 箱 额定阻抗与额定功率 CSR208A 8W120W CSR210A 8W250W CSR212A 8W350W CSR215A 8W450W 频率响应 下限频率约28Hz 40Hz 上限约18KHz 20KHz 频带内基本平直 灵敏度与最大声压级 约96dB 98dB 1w1m 非线性失真及其他 5 功率放大器关注重点 功率输出足够 保护功能齐全 工作可靠性高 带负载能力强 负载阻抗与额定输出功率 CA1L CA4N共8款功放的输出功率覆盖200W 3000W范围 负载阻抗覆盖2W 8W 完全能够与各种电影音箱匹配连接 频率响应 20Hz 20KHz平直 输入灵敏度 均为1V 信噪比 计权 均大于108dB 失真度 THD 转换速率 阻尼系数 等等 6 音箱控制器及分频器关注重点 分频处理功能完善 工作稳定可靠 输入与输出通道数及应用 2输入6输出 CSC206 2台用于左中右主箱二分频或三分频及超低音箱 4输入8输出 CSC408A 1台用于左中右主箱二分频及超低音箱 音箱特性补偿 储存有常用电影音箱的工作模式和参数 按需要调出即可准确配合音箱使用 使音箱处于最好工作状态 特性补偿内容 分频的方式 频率和衰减曲线 增益调整 压限功能 参量均衡 延时 相位调整 7 辅助设备及器材A 音响主机柜 19英寸 32U 37U 42U 要求防尘散热良好 各种附件齐全 B 开映前播放音乐的光碟机 CD或DVD C 有源监听装置 组合监听机 可监听所有声道 或有源监听音箱 D 电源时序器 用来控制音响设备的通 断电顺序 确保开机时弱信号设备 包括声音处理器 音箱控制器 光碟机等 先通电 功率放大器后通电 而关机时顺序相反 功率放大器先断电 弱信号设备后断电 E 音频信号线 设备连接用的双芯屏蔽线 一般不要用话筒线 太粗 F 音箱线 宜用双芯双色护套音箱线 常用2 2 5mm2 2 4 0mm2 2 6 0mm2 音箱功率大 阻抗小 距离远 则用粗线 功率小 阻抗大 距离近 则可用细线 G 接插件 弱信号连接包括电脑25针和9针D型插 卡侬插 6 3mm直插 莲花插 等等 音箱接线应全部采用带插孔的接线柱 不宜采用插头插座连接 H 线槽与线管 用于敷设各种音箱线 敷设路径按各观众厅实际经吊顶或墙壁 总线路用线槽 各支路用线管 K 音箱安装架 包括左中右主音箱安装支架和多个环境音箱安装支架 要求位置必须准确 防振动性能好 牢固 方便音箱检修 六 电影音响系统配置1 电影音响系统配置程序 配置思路 A 按电影城在市场上的档次定位决定音响系统的档次 全进口设备 价格最高 部分进口部分国产设备组合 价格相对低些 全国产设备 价格较低 已完全满足电影还音的需要 B 选择设备的品牌 原则是 产品品种型号齐全 能满足不同规模不同档次观众厅的系统配置要求 技术性能良好 稳定 可靠 经电影经营的实际考验 口碑好 C 选择电影数字声音处理 5 1声道和7 1声道的考虑 实现TMS控制的考虑 技术性能和可靠性的考虑 D 各种扬声器和功率放大器的计算与选择 原则是保证观众座位的声压级达到规范的数值和余量 由于计算过程麻烦 而电影观众厅的大小变化有限 电影扬声器的型号也不多 采用相对固定的配置往往都能满足要求 功放的输出功率配置相对比较大 与扬声器功率相比 低音功放约为1 1 5倍 中高音功放约为1 5 2 0倍 E 辅助设备和器材的选择 机柜必须能够安装下所有的设备并有足够的散热间隙 主音箱低音和超低音箱用6mm2线 主音箱中高音用4mm2线 环境音箱用4mm2线或2 5mm2线 线槽线管内导线总截面积应不大于槽管截面积的40 2 b3电影声音设备的常用系统配置 小厅数字电影立体声系统图 B 中厅电影音响系统设备器材配置 长16 20米 宽10 15米 中厅数字电影音响系统图 C 大厅电影音响系统设备器材配置 长20 25米 宽15 20米 大厅数字电影音响系统图 D 巨幕厅电影音响系统设备器材配置 长25 30米 宽20 27米 数字电影立体声兼容扩声系统图 3 多功能厅的电影立体声与舞台扩声兼容系统A 电影音响系统与舞台扩声系统兼容的可能性及条件 两系统的组成设备基本相同 功能相同的设备有 主音箱 舞台口音箱 次低音箱 环境音箱 补声音箱 功率放大器 音频处理器 周边设备 等等 功能不同的设备主要是信号拾取设备 电影为拷贝声带读数器或服务器 扩声为话筒和CD MD等 两系统的声学特性要求比较接近 最大声压级均为103dB左右 声场分布不均匀度要求均为最大6dB 系统总噪声级要求 扩声NR20 电影NC20 传输频率特性均以满足语言要求为主 中频部分平直 高低端有一定衰减 等等 音箱安装位置可以做到基本相同 当电影银幕在舞台口外侧时 舞台扩声的台口音箱与电影的银幕音箱位置基本相同 B 电影音响与舞台扩声兼容的两种常见做法 两系统只有音箱和功放兼用 前置部分完全分开 较好兼顾两系统技术要求 以电影音响系统为主 扩声系统只配话筒及话筒放大器 话筒信号直接输入电影声音处理器的模拟信号输入端 多声道模拟输入或非同步输入 利用电影音响系统的全部或部分作扩声输出 系统结构简单 只用于要求不高的会议或临时活动扩声 2 典型的兼容系统方框图 影剧院的音箱布置 七 电影音响系统安装调试1 音箱安装A 银幕后左中右路音箱安装 靠近银幕用支架安装左中右位置 左右尽量靠边 高音声轴处于银幕高度的2 3 左中右声轴下俯 左右声轴向中轴线倾斜 三轴相交于观众厅前向后2 3 离地面高约1 20米处 主音箱在支架上安装要有减振措施 B 次低频音箱安装 安装在银幕下方靠地面处 要偏离观众厅中轴线 2只及多只音箱应尽量靠近并排安装 可通过声波迭加增强声压 C 环境声音箱安装 用配套支架安装在两侧和后墙上 明装 暗装或半暗装均可 离地面高2 8 3 5米 音箱之间的距离基本相同 最前的音箱声轴宜指向第2排观众 左右侧墙音箱声轴指向座位区宽度的2 3 后墙音箱指向观众席从前向后的1 3 D 音箱线敷设和连接 由放映室主机柜到银幕后用金属线槽桥架 其余均用金属线管 线槽线管的截面积 内部导线的数量以及敷设的方式均应符合规范要求 所有音箱线均宜一对一地连接音箱接线柱和功率放大器的接线柱 中间不应有接头 所有导线均应做好清晰牢靠的编号 以防标记不明造成接线错误 所有导线 尤其是隐蔽的导线 均应有防鼠咬的措施 2 主机柜安装A 设备在机柜上安装 机柜必须能够安装下所有的设备并有足够的散热间隙 电影声音处理器 功率放大器等设备的安装每台下方均应有起支撑作用的导轨 下面应有盖板 应有安装CD唱机用的托盘 处理器和CD唱机在机柜上的高度位置要有利于放映员的操作 B 信号线连接 电影声音处理器是信号线连接的中心 数字或模拟等不同输入信号应选择相应的信号线正确连接 模拟音频信号线宜选用截面为0 75 1 00mm2的双芯屏蔽线 所有导线的长度要适当 连接要准确无误 认真处理好信号线的平衡接法 不平衡接法及这两种的变换 信号线接地方法应符合规范要求 C 音箱线连接 音箱线进入主机柜的两种方法 一是底部进入 这是传统的做法 连接点较多 机柜下方地面导线较乱 容易遭鼠咬 二是从机柜顶后部进入 目前电影城较常见的做法 导线较整齐且利于防鼠咬 D 机柜接地线 主机柜必须接地良好 接地电阻宜不大于1W 应不大于4W 主机柜接地线截面不小于10mm2 E 机柜连接线捆扎 弱信号线 音箱线 电源线应分开排列 分开捆扎 保证机柜接线的正确 整齐 可靠 3 A环调试A 胶片放映设备的A环调试 内容包括胶片电影声音的模拟A环和数字A环两大部分 模拟A环调试的主要内容有电平调整 分离度调整 方位角调整 高频补偿调整 这些调整能否达到要求完全依赖于放映机上还音装置机械调整的正确 因此需要由熟悉胶片放映设备的专业技术人员来调整 数字A环的调整主要是胶片数字声音信号读出头的调整 需要依赖厂家提供的专用软件进行调试 而主要的调整工作仍然是机械方面的调整 B 数字放映设备的A环调试 由数字电影服务器和数字电影声音处理器的生产厂家通过产品的技术性能和质量来保证 到电影院后不需要再作专门的A环调整 4 B环调试A 数字电影与胶片电影的B环调整内容完全相同 主要包括各声道的频率特性调整 各声道的增益平衡调整 环绕声道的延时等内容 调整的范围包括电影声音处理器 分频器 音箱控制器 功率放大器 音箱等多种设备 调整方法根据电影声音处理器提供的软件来决定 B B环调整用的主要仪器 实时分析仪 显示声音频谱 测试话筒 分析仪配套 频响全音频平直 声级计 检测观众厅声场的声压级 笔记本电脑 C 各声道的频率均衡 利用各声道配备的高低音架式均衡器和31段图示均衡器进行频率均衡调整 使之符合ISO2969 X 曲线要求 主声道和环绕声道稍有不同 具体要求如右表 要注意图示均衡器的正确调整方法 不正确的调整会造成音质变差 D 各声道的增益调整和平衡 通过电影声音处理器上各声道的电平调整 分频器 音箱控制器 的增益调整以及功率放大器的音量调整 把各声道的声压级调整到规定值 左中右主声道均为85dB 左右环绕 左右后环绕声道均为82dB 超低音声道91dB 调整中应使各种设备均处于最佳工作状态 要防止因调整增益过高或过低而造成声音信号失真 E 环境声道延时 数字声延迟 3 4厅长 1 2厅宽 3ms 模拟声延迟 数字声延迟 20ms 常见17 11m观众厅的环绕声延时为22ms和42ms F 其他辅助调整 包括胶片放映机数字读出头的延时 非同步输入的工作模式和淡入淡出时间 等等 九 电影音响系统的TMS控制1 TMS的基本功能数字电影节目管理 包括用户安全管理 节目内容管理 数据与密钥管理 通过中央片库协助各厅服务器管理电影节目 数字服务器管理 输入与售票处相同的放映排期表 系统按排期自动完成数字服务器播放动作 包括播放 停止 暂停 等等 数字电影放映管理 自动完成对数字电影放映机的操作 包括开 关灯 开 关光栅 频道切换等 对放映全过程进行监视与报警 自动完成电影声音处理器的输入信号通道切换及音量控制 其他自动化管理 包括观众厅的场灯开 关 银幕画面边框的自动变换 等等 2 电影音响的TMS控制各厅的数字电影声音处理器接入TMS的书域网络中 各厅的数字电影声音处理器必须与TMS服务器 数字电影服务器集成GPIO控制或网络控制协议 当TMS服务器获得电影放映排期表后 会自动按照排期中指定的列表来播放对应的播放列表影片 而播放列表中已包含对数字放映机和音频解码器的控制命令 从而实现对声音处理器的远距离控制 CP650面板图 CP650后板接线 CP650结构示意图