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[音响] 一套科学的音响系统该如何搭建?四个方面教授你音响工程基础知识

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发表于 2019-6-14 22:18:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
一套科学的音响系统该如何搭建?四个方面教授你音响工程基础知识2 a: |* Q5 ^" |! f( Awww.audioapp.cn  audio app

& m, J  [1 {- L  lwww.audioapp.cn  audio app

今天,将从扩声系统基本概念、音响设备的配置、扩声系统基本操作、扩声系统的常见问题这4个方面来跟大家分享音响工程基础知识,适用于家庭影院音响系统,影K系统,希望对大家有所帮助。
  s% m, C/ X% I+ `) f( ~* u: S- y+ J& ~& D7 Y) B7 j; Vwww.audioapp.cn  audio app

一、扩声系统基本概念0 x  O# R3 |7 b' L0 N9 Zwww.audioapp.cn  audio app


- r. ]6 L# _/ e3 C! T2 }扩声系统:包括电声设备与声场& {. K1 d- k. B3 ewww.audioapp.cn  audio app


  U: A! e4 J# r. S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。1 D# Y) k, N, ~! `. C9 _2 h. F! Ywww.audioapp.cn  audio app


2 ~; n; G( M$ t5 {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。: J, L; o0 N( [' u. K6 S4 X. wwww.audioapp.cn  audio app

8 ?$ j2 t# Z& ]www.audioapp.cn  audio app

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。
6 `0 @! k& ^/ {. z$ z
- I, E$ p5 ~- w2 x* k3 s9 _扩声系统基本结构如下:& L/ q' l: p/ C2 twww.audioapp.cn  audio app


' x& A1 g$ A; t: w3 ~ 20190614095329089967.jpg
+ N8 g$ u3 C+ Z5 p. b) u& ~$ K* Iwww.audioapp.cn  audio app

二、音响设备的配置) K5 l, y; R5 mwww.audioapp.cn  audio app


7 `3 k) e' E8 `+ [  Y1、功放与扬声器配置
8 k  j- @1 D; f; o0 S0 R; M8 p7 ?* s
/ W$ Q1 C/ P, _8 ~7 ]/ n! D4 m( b功率配置方法:
+ e, k: t% ]  u& {1 f4 Y- w+ ~! y$ T7 g0 Awww.audioapp.cn  audio app

功放的额定输出功率≥音箱的额定输入功率
6 ~& ?2 `! a& y2 g8 t3 k# b/ K  Z. |* D' ?2 S* Q' K% Swww.audioapp.cn  audio app

功放的较大输出功≤音箱的较大输入功率3 y, |/ H& G8 |# k/ J8 r# fwww.audioapp.cn  audio app

4 t5 b2 _) F- Y5 ]* O0 w& _: e# Gwww.audioapp.cn  audio app

实际应用:
7 {4 {! p  l: U* v+ W
% @( X: L5 p' D. Y4 B( X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。/ s2 Q. ?8 x2 e" O7 |: o4 g% Nwww.audioapp.cn  audio app


- i3 Z$ ~0 Y' ]7 j' m2、阻尼系数配置2 x1 R1 ~1 B9 o) [0 v' q' z( twww.audioapp.cn  audio app

6 _; Y( k* b4 B0 q4 {* w7 T) r6 |www.audioapp.cn  audio app

家用音响系统较佳阻尼系数(Df)约为10〜20之间。7 y! S( o( Q6 |- ~/ X% U' iwww.audioapp.cn  audio app

0 F& \2 ?; G+ A1 @7 s1 \www.audioapp.cn  audio app

专业扩声系统的阻尼系数应尽可能高些。国标规定(Df)必须大于10,高保真取值30〜50之间。
7 G9 \# a9 j: j( o* z; G4 Y' Q0 r# e( x+ u: a0 E7 q* h& Uwww.audioapp.cn  audio app

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。0 U8 @9 S6 W, f5 i% W+ }www.audioapp.cn  audio app

' l$ S' T9 s! {( b8 X; R5 t9 y; hwww.audioapp.cn  audio app

阻尼系数计算:
1 _' H  a, o* A6 `9 q; c. b- _6 t3 y6 W" D  g5 gwww.audioapp.cn  audio app

Df =扬声器阻抗÷(功放内阻+传输线阻抗)' W! C( u2 {( U! \/ X9 Y, U. @$ kwww.audioapp.cn  audio app

0 s( Z+ A' z3 q( ewww.audioapp.cn  audio app

3、平衡与非平衡$ {  L' K$ u" b! s/ X1 {6 F& awww.audioapp.cn  audio app

( t+ V+ D3 e1 nwww.audioapp.cn  audio app

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。: D$ i5 N, O8 O, p) S0 a2 U3 e+ Xwww.audioapp.cn  audio app

; E# l; V( z0 B$ B0 r4 jwww.audioapp.cn  audio app

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。3 L* R9 p4 H) @9 k* ?www.audioapp.cn  audio app


8 a: C, O" |! a. Q# f0 v! C1 C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。
4 V& h6 e+ |1 }1 O( B- V( u8 ]. D3 L& i0 H* e4 N- L9 dwww.audioapp.cn  audio app

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。/ n6 A1 y: n( wwww.audioapp.cn  audio app

: I- h4 T" [; v- j1 Uwww.audioapp.cn  audio app

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 楼主| 发表于 2019-6-14 22:21:46 | 显示全部楼层
三、扩声系统基本操作9 _# y0 B  \; j0 c' |2 K3 Iwww.audioapp.cn  audio app


7 Q& p4 ?. n8 Y1、开启和关闭扩声系统
9 X& {: i, Q# ]9 I1 p4 x3 @) y( I) u# ywww.audioapp.cn  audio app

开机:先打开前级设备电源,按信号流程逐级向后打开其余前级设备的电源,最后打开功放的电源。
7 v: H( w+ U+ k2 i# n. o; R+ `, C  ?! K9 m8 a6 p# \1 Dwww.audioapp.cn  audio app

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。0 P* G9 i3 L! L6 o; \; l/ C6 Q5 Cwww.audioapp.cn  audio app

2 q$ P9 S9 D$ B" s5 E2 ~www.audioapp.cn  audio app

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。- @+ ^$ K& ]* S0 l- ~2 iwww.audioapp.cn  audio app


2 s- F6 m- v8 m结论:配置时序电源能提高扩声系统的可靠性。
6 ^$ ]6 k* T0 m8 S3 \" F6 S. S0 l2 t- U* P0 x! b2 jwww.audioapp.cn  audio app

2、粉红噪声信号及应用
3 v: O1 {$ O( ]( ~2 e8 z% l# J2 G/ U; R5 L6 pwww.audioapp.cn  audio app

粉红噪声信号    噪声类型    褐色噪声信号% `0 K" b0 h# I: y. }! Fwww.audioapp.cn  audio app


! s& r+ `" [( B. e粉红噪声
! S" M; }1 Z+ ^0 c1 z- x
: [6 z) X4 m8 l概念:随着频率的提高,能量以-3dB/0CT逐渐减弱。
* C! {: y2 R3 Y' ?+ y3 F. j
* Y7 |( V7 ?7 t% k$ X0 f5 d特点:与音乐中的能量分布方式相似。3 u0 T% R# \" nwww.audioapp.cn  audio app


: E7 {1 G7 d# a7 J6 F* S, m$ w应用:作为音响设备和系统的标准测试信号。9 v- j. k+ d* g( g& Z# t! T9 \www.audioapp.cn  audio app


. h: [9 _, |7 o. S* L1 B- f粉红噪声的光谱/频谱图
2 Z# w3 P7 H  u& R2 d3 A5 H, N
: q$ C( \$ {/ \2 D 201906140953300059780.jpg 0 _) |% M# g$ E5 S/ o# s- a3 I: g9 uwww.audioapp.cn  audio app


: C" Q3 x2 Y" P9 }5 ~白色噪声的光谱/频谱图
1 n3 w3 {' \8 ?4 x4 [
6 Q/ z# g  F8 _' o6 b7 z+ G2 y 20190614095330021564.jpg % n, j( {4 H4 [1 n, |2 Fwww.audioapp.cn  audio app

; R1 R* h4 x- Q" S- {  |1 `www.audioapp.cn  audio app

褐色噪声的光谱/频谱图
: T: A6 C5 F, ^* a2 q
/ Q7 v% W% `) H3 ~5 l8 K6 \ 201906140953300381163.jpg
/ H* y: N8 q/ ]2 U8 V
" T; F. p8 ~: w6 U# I! R' y3 m" k扩声系统中的疑问6 S( `: C% {# Q7 R- r- }9 a3 swww.audioapp.cn  audio app


+ e/ t" x9 R' w$ [6 G" K为什么音箱中高频单元更容易损坏?
( L( k, z9 h& ^( u% _6 P$ w0 w" A! n2 f$ B' @2 o( t1 x1 Z; T: o& {; X0 W0 J9 pwww.audioapp.cn  audio app

为什么DISCO舞厅中音乐开得很响,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?
) I1 D1 f. q9 ~0 J8 B( V7 {7 u3 S7 D- p+ T( H+ vwww.audioapp.cn  audio app

扩声系统中串接压/限器能保护扬声器吗?7 k, y- w$ S& q  ~www.audioapp.cn  audio app


1 x8 e/ i6 c% ?( H1 M功率配备不够的情况下怎样提高扩声的响度?" k8 P& x; a9 M2 ^% G7 uwww.audioapp.cn  audio app

7 d+ Q1 B0 M" c' f6 \# }www.audioapp.cn  audio app

3、电平显示与监控  b8 j+ [  G( z0 |4 L3 Awww.audioapp.cn  audio app

- t( ~# L* w  xwww.audioapp.cn  audio app

PPM表一一峰值电平指示,用于监控设备过载情况,PPM表的额定电平为+4dB。
$ o+ t. d3 h) w/ Q: S8 s! F0 n2 G. ywww.audioapp.cn  audio app

VU表一一音量电平指示,用于监控听众对音乐响度的感觉,VU表的额定电平为0dB。( y3 a2 @, E6 ?: I7 Wwww.audioapp.cn  audio app


# s8 N. f. A$ P8 q. r8 i7 f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。/ ~% w1 n8 ]) ]2 cwww.audioapp.cn  audio app

# F1 l- V! }, u* E' h( e9 Uwww.audioapp.cn  audio app

4、扩声系统电平调试2 b# T8 L& [- q  Y: f. Mwww.audioapp.cn  audio app


' z* Y( L( h2 l, {动态范围=信噪比+动态余量; m$ [5 T# v& J& m8 Ewww.audioapp.cn  audio app

201906140953300561320.jpg 0 U, j/ ?& \8 W% H* a: swww.audioapp.cn  audio app


$ n1 c  w- d! Y8 o. M2 ]/ }# J$ b( [$ W( a
2 c* J1 ~. b6 y6 g结论:信号电平过高,易产生失真。信号电平过低,信噪比下降。
( s; |% p. x1 Y; A
$ ^& K+ I: k0 A* O$ |) T0 `' L8 n调音台的电平设置
0 m: c9 i3 a8 a. L. N& Z$ P% C( k* R  j3 [2 C  ?" W9 z3 M" twww.audioapp.cn  audio app

输入通道处于额定电平,效果较佳。
3 m8 O# X& o: x( [/ j9 B4 b2 D
, }$ Z" k- }4 \  x) |. Z混合电平调整的依据是的艺术需要。3 `4 K5 G* [) D8 ~2 Dwww.audioapp.cn  audio app

& Y( m4 `7 P9 T4 u" R+ X( Cwww.audioapp.cn  audio app

正常扩声的输出电平设置为0〜+4dB。4 r) |) ^# U1 S) i  C9 nwww.audioapp.cn  audio app


& \) x% \* R2 y4 R. [& a* R注意:电平指示通常有三种颜色:绿色、黄色、红色。
6 z+ T" V% j$ ^3 F- Y- P
* I* C. B) P2 ]/ E3 |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。6 e( F; b7 S7 N7 |1 nwww.audioapp.cn  audio app


1 _5 f* j% P0 h' l电平指示偶尔出现红色状态属正常情况。
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 楼主| 发表于 2019-6-14 22:24:17 | 显示全部楼层
四、扩声系统的常见问题7 l2 r! I2 U8 P. i6 ~- |www.audioapp.cn  audio app


+ l! k* y" G! H. c2 S0 E! [; h1、扩声系统声压级估算
4 |2 r! [1 q* L% g) R
; K: Q5 s, j" z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。6 O$ P0 k! _+ g" Cwww.audioapp.cn  audio app


; u* o- {( [4 Z9 Q7 L自由声场中声压级:SPL=101gPe+ SPL0- 201gr8 Z% o; _9 a& ]9 [www.audioapp.cn  audio app


# A1 z' S; F) b* A5 Q式中:SPL ——听众区声压级
/ w; N6 k1 G9 Z$ v) a5 |, C; ?+ F  B
) B( Q8 g: @. v- b+ q1 v8 \# z$ MPe——扬声器输入功率
2 N& _  D. Y9 R* u
1 S- E, s8 s3 }% USPL0——扬声器灵敏度
' ~3 i8 x! m0 A' p, W2 c' ~! ^% _: i$ O7 r: a1 u# Zwww.audioapp.cn  audio app

  r一一音箱与听音区距离
' Y0 w. }: G0 J4 l1 }; d8 v+ E4 o3 Q( E4 N6 ?www.audioapp.cn  audio app

实例
: J+ ?& @# a' f) z7 ]* |3 p1 ~; Nwww.audioapp.cn  audio app

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?# {$ {3 _% J! Ywww.audioapp.cn  audio app

" `: D( m6 Z$ }2 Q  E% u  Gwww.audioapp.cn  audio app

解:SPL= 101gPe+ SPLo - 201gr
& u7 e. z2 D- ^( q1 t+ q9 C4 A% i, jwww.audioapp.cn  audio app

=20 + 100 - 244 x9 j0 n) E7 b. ^- Z0 xwww.audioapp.cn  audio app

" e8 G$ W, F9 h# m. I3 G* Q7 [www.audioapp.cn  audio app

= 96 (dB)8 x. i* K* s/ o9 u/ w9 L1 `www.audioapp.cn  audio app


  R' d. z/ k. `注意:功率增加10倍,声压级上升10dB;距离增加一倍,声压级下降6dB。
6 d. y5 p. c0 d1 E! o( b8 Q% [8 |" z2 L+ wwww.audioapp.cn  audio app

2、实际应用中的现象: W  k- _1 S- N2 dwww.audioapp.cn  audio app

6 C. O0 h/ r% t3 w3 M$ Rwww.audioapp.cn  audio app

扬声器数量每增加一倍,较大声压级增加3dB;4 O* U6 j9 t4 g. f9 r0 c1 k: P' hwww.audioapp.cn  audio app

7 }, N/ v5 J% s. |# Xwww.audioapp.cn  audio app

扬声器输入功率每增加一倍,声压级增加3dB;0 {# C) v6 e* H) o# c  {6 _www.audioapp.cn  audio app

+ F% v: S) P2 R" Swww.audioapp.cn  audio app

扬声器与听众间距离每增加一倍,声压级减小6dB;
) @% y4 N  r6 u$ L6 {3 L& l8 e$ C5 m" ]* Fwww.audioapp.cn  audio app

室内实际声压级比自由声场中的计算值高约3~9dB;* ]: p. L$ h. O4 j' rwww.audioapp.cn  audio app


8 y! C2 F( C4 c$ e- W调音台的额定输出电平与正常扩声的声压级相对应。
" z" }( v  A. e" Q$ H" O 201906140953300701769.jpg ( M2 \5 }7 O8 x* B0 }  iwww.audioapp.cn  audio app

& w- R; j  m; l6 Y7 ^www.audioapp.cn  audio app

1 e/ D2 [6 ?+ m( k6 |$ B6 h1 Kwww.audioapp.cn  audio app

注意:这些理论值有局限性,仅供参考。
+ W* {9 F8 Q: b$ o0 a3 ~, T% \; _' u' r8 G  xwww.audioapp.cn  audio app

3、防止扩声啸叫的方法
+ o: N. c$ L$ x( i/ @* N- o: v; [6 t- ]0 ~2 o) lwww.audioapp.cn  audio app

提高传声器和扬声器的指向特性;4 y3 d# g1 `+ A' ]www.audioapp.cn  audio app

6 b# M. O) [% uwww.audioapp.cn  audio app

使用近声传声器;
  Q) E- k! T+ V' T7 A
* l+ R& h7 u: D! F5 K& e选用出色传声器和扬声器;+ ~3 y( a0 R/ H+ }- P( B. h# I. Owww.audioapp.cn  audio app

3 z, J  W+ u& c7 T! _. t! Z$ o, owww.audioapp.cn  audio app

均衡房间频率传输特性;5 K! J; D# N. {7 m' Lwww.audioapp.cn  audio app

* Q* Y1 `4 o# s/ k8 S/ ewww.audioapp.cn  audio app

减小压/限器的压缩量;+ W. Q" m$ m. u+ z, z1 Wwww.audioapp.cn  audio app


" R3 o( F8 ^; l2 g: p3 [' D. ]) W使用啸叫抑制器。
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