音响工程 浅谈音响工程基础知识

今天，怡和科技将从扩声系统的基本概念、音响设备的配置、扩声系统的基本操作、扩声系统的常见问题四个方面分享音响工程的基本知识，希望对大家有所帮助。

一、扩声系统的基本概念

扩声系统:包括电声设备和声场

主要过程:将声信号转换成电信号，放大、处理、传输，再转换成声信号，恢复到所服务的声场环境。

主要设备:声源设备、混音器、信号处理设备、功放和扬声器系统等。

扩声系统的作用:提高声压，加工处理音质和艺术创作的一个环节。

扩声系统的基本结构如下:

二、音响设备的配置

1.功率放大器和扬声器配置

电源配置方法:

功率放大器额定输出功率≥扬声器额定输入功率

功率放大器最大输出功率≤扬声器最大输入功率

实际应用:

对于低动态要求的扩声系统，功放的额定功率是扬声器的1~1.5倍；对于高动态要求的扩声系统，功率放大器的功率可以更大，配置为1.5~2倍。

2.阻尼系数配置

家用音响系统的最佳阻尼系数(Df)约为1020。

专业扩声系统的阻尼系数应尽可能高。国标(Df)必须大于10，高保真值在3050之间。

阻尼系数对扩声系统的低频特性有很大影响。增大阻尼系数有利于改善低频暂态特性。

阻尼系数的计算:

Df =扬声器阻抗÷(功率放大器的内阻+传输线阻抗)

3.平衡与不平衡

佳能插头有四个端子。注意线路接地和屏蔽接地的处理方法。简单短路是不对的。

平衡传输可以有效抑制各种共模干扰，适用于音频信号的长距离传输。不平衡传输易受外界电磁波干扰，传输距离一般不超过5米。

平衡传输抑制共模干扰的能力受到平衡性能的影响。不同等级的设备，输入输出平衡性能的差异会影响扩声系统的抗干扰能力。

选择插孔插头时，插头类型应对应音频设备的输入和输出模式。认为平衡可以代替不平衡是错误的。

Iii .扩声系统的基本操作

1.打开和关闭扩声系统

开机:先打开前一台设备的电源，根据信号流程逐步打开其他前一台设备的电源，最后打开功放的电源。

关机:先关闭功放的电源，根据信号流程逐步关闭之前其他设备的电源。

设备启停过程中“浪涌电流”的影响是设备故障的主要原因。

结论:配置顺序供电可以提高扩声系统的可靠性。

2.粉红噪声信号及其应用

粉红噪声信号噪声类型布朗噪声信号

鲁伊多·罗莎

概念:随着频率的增加，能量在-3dB/0CT处逐渐减小。

特点:类似于音乐中的能量分布。

应用:作为音频设备和系统的标准测试信号。

粉红噪声的频谱/谱图

白噪声频谱/谱图

布朗噪声的频谱/谱图

扩声系统中的问题

为什么扬声器中的高频单元更容易损坏？

为什么DISCO里的音乐很响，调音师不担心音箱的安全，而歌厅里唱的不响，调音师却担心音箱的安全？

扩声系统中的串联限压器能保护扬声器吗？

如何在动力设备不足的情况下提高扩声响度？

3.液位显示和监控

PPM表指示峰值水平，用于监控设备过载。PPM表的额定电平为+4dB。

VU表音量级别指示器用于监控观众对音乐响度的感受，VU表的额定级别为0dB。

注意:PPM表和VU表在扩声方面差别很大，扩声设备要留有足够的动态余量。混频器的动态容差为16dB。

4.扩声系统的水平调试

动态范围=信噪比+动态余量

结论:信号电平过高，容易产生失真。信号电平过低，信噪比降低。

混合器的液位设置

输入通道在额定水平，效果最好。

混合层次的调整是基于艺术需求。

正常扩声的输出电平设置为0〜+4dB.

注:液位指示器通常有三种颜色:绿色、黄色和红色。

绿色表示信号输入；黄色表示信号电平正常；红色表示液位过高。

该级别表示偶尔的红色状态是正常的。

四、扩声系统的常见问题

1.扩声系统声压级的估算

影响扩声声压级的因素:扬声器灵敏度、功率、距离、位置、室内混响等参数。

自由声场声压级:SPL=101gPe+SPL0- 201gr

其中:SPL ——观众区声压级

Pe扬声器输入功率

SPL0——扬声器灵敏度

r-扬声器和收听区域之间的距离

例子

在自由声场中，功率放大器的输出功率为100W，扬声器的灵敏度为100dB。距离音箱16米的观众区声压级是多少？

解决方案:SPL= 101gPe+ SPLo-201gr

=20 + 100 - 24

= 96(分贝)

注:功率增加10倍，声压级增加10dB；距离翻倍，声压级下降6dB。

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3 dB。

扬声器输入功率每增加一倍，声压级增加3 dB。

扬声器与听众的距离每增加一倍，声压级降低6dB。

室内实际声压级比自由声场计算值高3 ~ 9 db左右；

混音器的额定输出电平对应正常扩声的声压级。

注:这些理论值有局限性，仅供参考。

3.防止扩声啸叫的方法

改善麦克风和扬声器的指向性特征；

使用近音麦克风；

选择高品质麦克风和扬声器；

均衡房间频率传输特性；

降低压力/限制器的压缩量；

使用啸声抑制器。