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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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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- ]- P/ |; W& |/ Swww.audioapp.cn  audio app

# n8 @) X3 O) B' q& awww.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。
8 O8 g2 w( t% H% R/ s# D% V- p
- \/ g/ z5 I* W. o0 J# h一、扩声系统基本概念; E; s6 a. X' A: i& iwww.audioapp.cn  audio app


& X, ~+ C6 l% e0 j+ w. g" r扩声系统:包括电声设备与声场
) C( q2 r+ N) B: m$ C
& O8 u8 c4 ^& h* x9 Q" z  C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。
0 }% |2 E; E% |' y* l
# C0 l* M' b5 h" O4 l0 t% V# m! e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。1 O- B3 Z6 P& E( owww.audioapp.cn  audio app


  y$ A6 {1 F/ e& _6 \1 o  T/ \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。
2 u: x5 L6 N3 m& ?. h
' ~) _! w( {/ A! I' u扩声系统基本结构如下:8 f1 u9 R* ^: \) G" a0 Mwww.audioapp.cn  audio app

6 l3 K7 F& M- wwww.audioapp.cn  audio app

20190614095329089967.jpg
# v+ u; R) X; [) r
: P% u( I5 }2 L8 o5 \二、音响设备的配置5 O! @) a( T6 J' Gwww.audioapp.cn  audio app


/ N2 m2 S2 g! Z" ?- l1、功放与扬声器配置
0 R$ u! A7 a5 R$ g  e, U
- h: f) i+ C2 k0 y7 q: m功率配置方法:# z8 }( i8 i6 V3 jwww.audioapp.cn  audio app

5 P8 M- h. ~) i/ Fwww.audioapp.cn  audio app

功放的额定输出功率≥音箱的额定输入功率
4 \$ u/ e  J5 u& `3 x% o, C' p2 P  Q- p8 s/ I* ^+ N" F* Fwww.audioapp.cn  audio app

功放的较大输出功≤音箱的较大输入功率) F4 L2 V* A( R) ~7 ?www.audioapp.cn  audio app

. V- H$ D5 K$ P/ S" n/ |www.audioapp.cn  audio app

实际应用:3 i; K; h* y( cwww.audioapp.cn  audio app

4 b7 {) ~$ J3 {, b2 Kwww.audioapp.cn  audio app

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。
7 o, b* z) e- p, I! F8 A9 ^+ h' G' d
' C4 ^! n* _5 l* _: P2、阻尼系数配置2 E. T6 Y* y- S% k, V2 f0 x& jwww.audioapp.cn  audio app

  O1 U+ W  U- `, ], g7 l6 Ywww.audioapp.cn  audio app

家用音响系统较佳阻尼系数(Df)约为10〜20之间。4 I) y+ M2 V" |8 i; wwww.audioapp.cn  audio app

& k* ^; Q, {0 Kwww.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。/ \' k: ~* {, `www.audioapp.cn  audio app


; `5 D4 ^, a, Y" ^* o3 R3 V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。
& d2 V$ N; c1 ^
1 M; D) l, i1 T1 o, @3 c阻尼系数计算:
* `' V  H& {* ?& D) e5 h% ~2 r6 V, a5 T) g& g! z2 a* Cwww.audioapp.cn  audio app

Df =扬声器阻抗÷(功放内阻+传输线阻抗)
8 m. g; d+ r% G$ Y+ ^8 X) u; |9 t) m# xwww.audioapp.cn  audio app

3、平衡与非平衡* L' ]9 d) Y% v6 Jwww.audioapp.cn  audio app


  t; J+ x2 ?+ w6 B, l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。; P9 Q, H) H, }) {) R8 Ywww.audioapp.cn  audio app

; C: y; s- P$ Q: j7 Q8 W+ vwww.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。
' ~; D: |* L* Y" c# R5 l$ o8 f7 ]/ m5 a) v' N; Zwww.audioapp.cn  audio app

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。7 s% i, a4 l  U: T8 Wwww.audioapp.cn  audio app


  `" A7 v2 l, X6 t; J7 }( J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。
8 k1 Y' ^7 |( C0 H# Y0 e* B4 f4 _( q5 K! Jwww.audioapp.cn  audio app

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三、扩声系统基本操作5 i" y; a% I4 X% x1 Qwww.audioapp.cn  audio app


- g  E0 @( P7 s/ j" X( K# E1、开启和关闭扩声系统, l! z( Z; U  ^# D: `www.audioapp.cn  audio app

/ j3 y/ S/ W% rwww.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。
2 w9 M3 J& K6 k2 q, i5 A& v- q7 Gwww.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。
/ f7 u% ~& R$ P5 N3 Q6 g
  \( `4 {2 v: A6 U9 z3 T: u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。
% {1 y! W4 G% {( z1 W3 Z5 |' T* g" l
% G. ]0 s6 Q' g; G. n9 V2 J4 x& f结论:配置时序电源能提高扩声系统的可靠性。8 e( Z# A3 p4 B/ I6 j. @- ^# E, Gwww.audioapp.cn  audio app

$ _% S8 i; ?3 t! k+ X% b4 w: {www.audioapp.cn  audio app

2、粉红噪声信号及应用6 ], g. w2 C& R& z9 U& N1 L1 e( {6 B& Kwww.audioapp.cn  audio app

1 Y9 [. ]  T6 K: A8 [* [# e! Ywww.audioapp.cn  audio app

粉红噪声信号    噪声类型    褐色噪声信号
/ |& V" S" z0 x! K$ n! Y/ f# M( x' m& awww.audioapp.cn  audio app

粉红噪声
' F5 q9 b7 `# R/ _* g* E
- t/ v  m- l  Y1 n: `; R概念:随着频率的提高,能量以-3dB/0CT逐渐减弱。; m( B5 ]/ P4 n+ q; Y+ owww.audioapp.cn  audio app


* L7 D4 p4 ?1 U8 s特点:与音乐中的能量分布方式相似。
3 T2 n. O( ?- a9 J3 V  ^: o8 O4 Z* W# I  v5 r: R9 Ewww.audioapp.cn  audio app

应用:作为音响设备和系统的标准测试信号。
7 v" [. f( s( }  t7 H
; y3 `1 t. w- Y3 H! e粉红噪声的光谱/频谱图8 u* ^5 }6 E* D9 t& [www.audioapp.cn  audio app


, S: _3 ^0 W' b  n1 E 201906140953300059780.jpg 3 [* h$ ^) s9 b& N0 awww.audioapp.cn  audio app

6 c( |$ v+ H1 Hwww.audioapp.cn  audio app

白色噪声的光谱/频谱图
. G- ]' O; Y3 j" S+ Z/ N7 k
( y; s: R& J/ m( g 20190614095330021564.jpg 4 P) A, s" x6 Y9 jwww.audioapp.cn  audio app

- ]0 \; i: v( b2 i( B7 vwww.audioapp.cn  audio app

褐色噪声的光谱/频谱图
1 U3 P+ `6 C3 B  L" g: l4 ~4 Z$ @www.audioapp.cn  audio app

201906140953300381163.jpg
8 g' y& M  S0 G, g: p) a1 N  P# F6 A9 S& s' O! dwww.audioapp.cn  audio app

扩声系统中的疑问- u8 z) Q. @  {% _+ ^/ s8 Awww.audioapp.cn  audio app


  H6 X! U8 O) k为什么音箱中高频单元更容易损坏?
! U4 L1 _# a+ L& Z) ~
$ r4 A1 q2 k0 A1 C  g7 C6 |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?
) i4 }1 J5 d8 q8 m8 R5 l
8 ]# e5 q5 o( Z$ ?4 W8 A! j0 q扩声系统中串接压/限器能保护扬声器吗?1 p6 u& e7 z  u8 u0 i' [www.audioapp.cn  audio app


3 y8 K$ W( c# W; q功率配备不够的情况下怎样提高扩声的响度?
7 D, d. U4 W) D3 y: ~! V6 |: D; V0 w' y* D1 @' F) K: Zwww.audioapp.cn  audio app

3、电平显示与监控1 n: j9 v& L) qwww.audioapp.cn  audio app


" A8 y1 Y1 T( APPM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。' X2 k! ~: e. t% ^9 Wwww.audioapp.cn  audio app

! }( L8 U6 b4 W2 iwww.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。+ O/ v, k  p1 n4 R" w) O1 nwww.audioapp.cn  audio app


' J4 I, D6 e" a% w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。
1 B. I, w$ ^3 ~: ^( J  e  ], _1 c1 a+ Q2 l$ w2 c: Ywww.audioapp.cn  audio app

4、扩声系统电平调试: R" g$ T7 `' k, uwww.audioapp.cn  audio app

: R  Z0 A# P( Qwww.audioapp.cn  audio app

动态范围=信噪比+动态余量
" x, o, _" y; V' w& ?3 H 201906140953300561320.jpg
1 K2 I3 v, G* A9 L) V4 J9 f
8 s* ^9 W2 W: K/ }% k8 h( W3 U
* m& i4 n$ Q8 ?. r结论:信号电平过高,易产生失真。信号电平过低,信噪比下降。
3 ]2 B6 s# U# J' ]
- `/ `. M3 \4 D, O$ |  `调音台的电平设置
. [3 ?) k# w& d  R8 t# a/ g3 q. c9 V1 h  kwww.audioapp.cn  audio app

输入通道处于额定电平,效果较佳。
" f& P+ l5 Z) `3 |9 t7 K) J* _; }' |; w& J) k1 y  Dwww.audioapp.cn  audio app

混合电平调整的依据是的艺术需要。4 W8 a" V6 M2 b% g6 mwww.audioapp.cn  audio app


' b6 p5 j* {( E% D2 Y9 H, C. f正常扩声的输出电平设置为0〜+4dB。
" V; e) I7 X2 Y3 C% W+ E* h7 {
# `) A/ f" m7 U0 P0 D  O注意:电平指示通常有三种颜色:绿色、黄色、红色。7 s7 N, o4 H7 b% |" Mwww.audioapp.cn  audio app


1 C& P7 U  |  A; ?1 ~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。) u& x6 G6 P& Z- H* N; xwww.audioapp.cn  audio app


7 b$ E! N+ v4 @& k电平指示偶尔出现红色状态属正常情况。
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四、扩声系统的常见问题% `& R) l- H7 O# M5 z2 @% l* Y/ }; g6 vwww.audioapp.cn  audio app


/ J9 V/ _) D0 d% `1、扩声系统声压级估算. Y$ M; n5 v+ l2 a3 V9 B3 mwww.audioapp.cn  audio app

# N5 b0 C% X6 v+ u/ S% V6 |" Kwww.audioapp.cn  audio app

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。
1 f( y. g  c, N8 b/ y5 P% {& A. F% Z) r- [$ ^% a; P2 pwww.audioapp.cn  audio app

自由声场中声压级:SPL=101gPe+ SPL0- 201gr
) y* T7 ~; t9 c+ r
% ~. B( L) o0 m/ P, y式中:SPL ——听众区声压级) E, A+ y+ q& [- _www.audioapp.cn  audio app

" |, W+ R4 p' {' X! d6 A. F/ Owww.audioapp.cn  audio app

Pe——扬声器输入功率% _+ {+ o2 E2 Q2 ~8 Dwww.audioapp.cn  audio app


, B& X5 O0 S' oSPL0——扬声器灵敏度
. v& f/ z- Z8 ~# z' u, G/ M/ Y2 z! g8 ?www.audioapp.cn  audio app

  r一一音箱与听音区距离
, q& P% I/ S$ J7 e% U0 B( K. A6 S
7 }  a1 A. f0 Z$ r+ v实例
4 D9 n- s; q) W( t% ~
1 O* B3 `& X0 Z4 m6 K+ ^/ `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 a8 g  W$ R7 [( H/ {www.audioapp.cn  audio app


2 Z- Y1 K1 w8 Z. L解:SPL= 101gPe+ SPLo - 201gr# B( i5 ]& n# a+ H. m8 ewww.audioapp.cn  audio app


8 M, p7 d/ o) k& o=20 + 100 - 244 o# J9 n9 T( ?) J/ a8 Bwww.audioapp.cn  audio app

& K! I9 @1 `6 S5 p, c- c  M# {www.audioapp.cn  audio app

= 96 (dB)
' E7 d3 s3 e/ R& b  f$ R: v
9 u/ y6 r/ P! R, O* Z+ {# g  q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。
, `' @' H2 x: |- d) a+ {; t/ g2 o" \1 _6 K+ e9 uwww.audioapp.cn  audio app

2、实际应用中的现象
* }* V: D& f" S: }6 N3 Y/ K2 B7 j  G9 z. A: Awww.audioapp.cn  audio app

扬声器数量每增加一倍,较大声压级增加3dB;
& C! w# J) T2 [( g6 P6 \
% Q) m: K4 i& r* c3 |. w, Y扬声器输入功率每增加一倍,声压级增加3dB;& m& U' c) \8 W2 awww.audioapp.cn  audio app

( L) V- Y! Q4 n+ ^www.audioapp.cn  audio app

扬声器与听众间距离每增加一倍,声压级减小6dB;
' u) I' h7 C, q7 d, B# B7 i3 |* l* `7 l% O9 u. l7 Pwww.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;8 R6 M# D. Q! L3 @% k# F5 Cwww.audioapp.cn  audio app


4 W1 l' Q  Y$ H  y  L( r/ n1 H6 m$ {调音台的额定输出电平与正常扩声的声压级相对应。
  q  u! h9 L. L% U; n: O) D" { 201906140953300701769.jpg
0 d" v8 G3 ?1 P$ W
$ d- K3 q+ B& k% t% V. u7 ?
- f* x7 ^' ?: J" O  _) s) s! h注意:这些理论值有局限性,仅供参考。
. G# g; |' W2 Z& X/ j% K
& R6 t' ?$ ]# M3、防止扩声啸叫的方法1 Y7 L9 G+ ], F! z# a, mwww.audioapp.cn  audio app

8 o3 e4 B9 ^% c3 }# R+ M- X2 Twww.audioapp.cn  audio app

提高传声器和扬声器的指向特性;
1 s, W! o; G0 y" h3 c* Z" u; a- S$ z; Qwww.audioapp.cn  audio app

使用近声传声器;
  b! f; @' A# x4 O" N0 [9 h1 l" {  L# @' {$ L+ \7 jwww.audioapp.cn  audio app

选用出色传声器和扬声器;0 N8 p4 {4 O2 cwww.audioapp.cn  audio app

8 c# w6 }' c: c, q4 m2 |www.audioapp.cn  audio app

均衡房间频率传输特性;
7 y, g: N) E  }9 Q2 @! C$ ~' F8 d' _+ W  U2 bwww.audioapp.cn  audio app

减小压/限器的压缩量;* D  O3 ?3 X! o' f6 B# _www.audioapp.cn  audio app


8 N) J# p$ ^  y  f; t5 i使用啸叫抑制器。
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