第一章音响系统

当然上述系统并不是指扩音（尽管扩音 也包括在其中），因为从爱迪生发明留 声机的一百多年前到音响技术飞速发展 的今天，让声音跨越时间和空间障碍的 声音记录和重放一直是音响系统所要完 成的首要任务。 因此音响系统可分为声音的制作（记录） 音响系统可分为声音的制作（ 音响系统可分为声音的制作 记录） 和重放两大类型。 和重放两大类型
2）PPM表
计量值与刻度 PPM表是一种准峰值电平表 准峰值电平表 标准PPM表的基准点0dB相当于 相当于1.55伏的 相当于 伏的 声音信号准峰值，从0dB至满刻度有5dB 声音信号准峰值 的余量，以红色作为警示，从指示的起 点至0dB一般有50dB的有效指示刻度， 比VU表可指示更大的动态变化。
时间特性 PPM表的时间特性规定为：其指示值的上升时间 是1~10ms，非常短，可以准确地反映出突来的强 信号包络变化；其下降时间为1.5s（信号下跌 20dB所需的时间），相当长，以便于眼睛的观测。
指示方式 PPM表的指示有光带式也有指针式，但 以前者为多。
用途 PPM表指示的是声音信号峰值的变化， 其信号的指示不能直接反映出对此信号 听觉的强弱感，即与信号的响度不一定 相对应，但能及时地反映出声音信号的 过载失真情况。 在录音中往往使用 录音中往往使用PPM表。 录音中往往使用 表
有功率电平、电压电平和电流电平三种： 功率电平Lp＝10Lg P/1m （dBm） 电压电平Lu＝20Lg U/0.775 （dB） 电流电平LI＝20Lg I/1.29m （dB） 式中P、U、I为实际的功率、电压、电流的 数值。也可把功率电平、电压电平和电流 电平分别称为功率级、电压级和电流级。
1.3 音响设备
由于音响设备有很多种，为了便于掌握，依 据它们的所具有的功能特点把它们分成五类：
音源设备 调音台
音设备包括CD机、磁带放（录）音机、视 频播放机的音频部分（LD、VCD、DVD 等）、调谐（收音）器、话筒（MIC）、 无线话筒、电子乐器（电子琴、合成器、 电子鼓、电吉它、电贝司等）以及其它一 切提供含有声音节目信息音频信号的设备。
表：音响系统的分类
音乐录音制作系统 制作 专业 广播与录音制作系统 重放 影视录音制作系统 前期录音系统 后期制作系统 前期录音系统 后期制作系统 实时播出系统 播出录音系统
影剧院、体育场馆、会场会议室、歌舞厅、卡 拉OK等 家庭影院 卡拉OK
家用
音乐放音系统 AV放音系统
1.2 音频信号
音频信号就是频率在声音频率范围中的 电信号，音响系统构成的流程就是音频 信号流通和处理的过程。
峰值Up：信号在一个周期内或一定长时 峰值 间内的最大瞬时绝对值。 有效值Urms：也叫方均根值，指信号瞬 有效值 时值平方平均值的平方根值，其意义为 该值等同于具有相同功率的直流信号的 强度。 平均值Ua：也叫整流平均值，是指声音 平均值 信号瞬时绝对值的平均值。
准峰值Uq-p：用与信号相同峰值的稳态 准峰值 简谐信号（如正弦信号）的有效值表示 的数值，由于稳态简谐信号的有效值等 于二分之根号二的峰值。 即一个信号的准峰值实际上就是其峰值 的70%。 准平均值Uq-a：用与信号相同平均值的 准平均值 稳态简谐信号的有效值表示的数值。
指示方式 指针式
用途 VU表不能反映出声音信号的峰值变化，它 基本上反映出声音信号的听感强度（所以 叫音量单位表），所以在扩音、电台的广 播中运用较多，但VU值有时也与听感强度 有误差。 VU表是在电声过程中应用时间很长（始于 1939年）且相当普及的专业用计量表，但 也有在家用音响设备上应用的VU表，这些 往往是非标准表，应注意。
声波
音响设备
声波
音响系统
音响系统的概念
音频信号 虽然音响系统中的电信号在能量的形式和量纲 上与声波的声信号不同，但作为信号，它们之 间的信息的本质是一致的，即它们的幅度有相 对大小的对应关系，它们的频率也是对应的， 因此音响系统中的电信号在频率上处于 20Hz~20kHz的声音频率范围内，称为音频信 音频信 号。 音频信号，这是音响系统的重要特征 音频信号，
两种典型的电平表 VU表（由英文Volume Unit缩写而来，也 叫音量单位表） PPM表（是英文Peak Program Meter缩写 而来，也叫峰值节目表。）。
1）VU表
计量值与刻度 VU表是一种准平均值计量 准平均值计量表 准平均值计量 基准参考电平值以0VU表示，标准VU表的 0VU相当于信号的准平均值1.228伏，并以 0VU对应100%的刻度，从0VU至满刻度有 3dB的红色警示区域，在0VU之下至指针 的起点的范围，有从-20VU~0VU（dB） 的指示刻度。
虽然音源设备有很多，但根据它们的信号 特征可分为两类：
低电平 高电平
话筒是低电平信号的器件（设备），除此 以外其他节目源设备基本上均为高电平设 备，但个别电子乐器有时也为低电平输出， 如电吉它、电贝司等。
2）调音台
除了调音台( Console Mixer )的型号不同 所带来的外型结构的大小、路数的多少、 性能的高低、功能的差异等区别外，调音 台就是一种，之所以要把调音台列为一类， 其原因在于调音台是一种有别于其它音响 设备且极其重要的音响设备。
1.2.2 计量值
五种计量值 无论是声信号还是音频电信号，在对信号的 强度计量时有五种计量的方法，即对同一信 号用不同的计量值来计量会产生不同的量值， 之所以设定不同的计量值，主要是为了使计 量充分反映出声音信号的波形特点，便于在 不同场合的应用。这五种计量值分别是峰值、 有效值、平均值、准峰值和准平均值，前三 个是基本量，后两者是导出量。
音响系统与调音
主讲
刘日宇
第一章 音响系统
1.1 音响系统
音响系统 用传声器把原发声场声音的声波信号转 换为电信号，并按一定的要求将电信号 通过一些电子设备的处理，最终用扬声 器将电信号再转换为声波信号重放，这 一从传声器到扬声器的整个构成就是音 音 响系统的最基本的概念，其中传声器和 响系统 扬声器均称为换能器。
无论是声音的制作还是重放均有另外一个 重要的任务，即声音的处理，因为声音的 制作和重放不能机械地再现原始的声音， 不仅要消除原声音的弊病 要消除原声音的弊病，也要按一定的 要消除原声音的弊病 要按一定的 审美要求来美化音质，根据需要甚至要创 审美要求来美化音质 造原来没有的声音，这也是音响系统所要 承担的。
3）音频处理设备
音频处理设备有很多类型，包括均衡器、 压限器、效果器（延时器、混响器等）、 激励器、降噪器、声反馈抑制器等。音频 处理设备也叫周边设备，其意义是它们均 环绕配接在调音台的四周。各种音频处理 设备都有其不同的特点，但它们的共同点 是通过对音频信号的处理来修饰美化重现 的声音。
各种音频处理设备的功能和作用如下： 均衡器： 均衡器 也包括一些滤波器，通过对不同频率和频 段的信号分别进行提升、衰减或切除，以 达到弥补原声音在各频率点（段）的比例 不当和加工美化音色的目的。
时间特性 VU表的时间特性规定为：当稳态时达0VU 的1kHz简谐信号突然加入VU表时（信号源 的等效内阻为600欧姆），指针达到刻度的 99%处所需的时间应为300±30ms，指针的 ± 过冲不超过稳态值的1.5%，过冲的摆动不超 过一次；当信号突然消失后，指针从100% 降到1%所需的时间也是300±30ms。 ±
根据不同的要求和任务以及不同的场合有 不同的音响系统，可以从不同的角度来分。 从大范围来分有专业音响系统和家用音响 专业音响系统和家用音响 系统。 系统 专业音响系统可分为制作系统和重放系统 制作系统和重放系统， 制作系统和重放系统 在制作系统中也有重放功能 制作系统中也有重放功能，如监听部分， 制作系统中也有重放功能 而在重放系统中也有录音制作的要求和手 重放系统中也有录音制作的要求和手 段，如现场实况录音。
一般在电路中信号的基本的形式和单位是 电压－伏（V）、电流－安培（A）、功率 －瓦（W），以这些形式来表示电量一是 取值和计算不便，二是不利于与声信号对 应，为此我们对电信号的电量取对数，称 为电平。 电平就是以分贝的形式来表示电信号。 电平就是以分贝的形式来表示电信号。
绝对电平 电平是将实际电量与一个基准量 基准量作比较而后取 基准量 对数，所以电平是一个相对值。基准量定义为 在600欧姆（ ）的负载上得到1毫瓦（mW） 600 1 mW 的功率作为基准量Pr，根据功率P＝UI＝U ²/R ＝I ²R公式，所以引出的电压基准量Ur为0.775 伏（V），电流基准量Ir为1.29毫安（mA）。
从声波声信号经话筒转换成电信号，再经 过整个音响系统后最终经扬声器重新转换 为声波声信号，在这一声－电－声的过程 声 中信号的信息本质没有变，当然电信号本 中信号的信息本质没有变 身在其计量方面有其特殊性。
1.2.1 电平
电平 声压级Lp来表示声音的大小，其定义为： Lp＝20Lg P/Pref dB
线路电平 电平值有正有负，把0dB的电平值称为线 路电平，这是一个基准的量值，音响设 备的线路输入和输出都设定在线路电平， 大多数情况下音频信号小于0dB，当信号 大于0dB时就要注意可能产生的失真（功 率放大器除外），但音响设备在信号为 正dB时都有一定的动态余量。
电平是一个相对值 0dB相当于0.775V的基准电压，但也有以 1V 1V作为基准电压的标准，所以后者0dB 0dB 时相当于1V，对此往往以dBv表示。而 有些调音台的电平计量VU表中刻度为 dBvu，0dBvu对应于电压1.23V，相当于 dBm的4dB。
压限器： 压限器 这类信号处理设备有压缩器、扩展器、限制 器，压限器包括压缩和限制的功能，这是一 种其增益随信号大小而变化的放大器，可以 对音频信号的动态范围进行压缩或扩展，从 而达到防止失真、提高信噪比、保护音响设 备、并进行某些音质控制和处理等功能。
意义 同一信号在用五种不同的计量值去计量时，其 数值是不同的，当这一信号频率（或频谱）和 波形为确定的，则五种计量值的比例也是确定 的，而当信号的频率（频谱）和波形改变时， 五种计量值的比例也随之改变，有时甚至差异 很大，因为这五种计量值是从不同角度去描述 信号的。根据不同的场合和不同的使用要求， 有针对性地去选用合适的计量值，从而来计量 声音信号的强度。 在音响系统根据不同的要求则往往选择设置不 同计量值的电平表。