电声学及其相关技术

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与音响设备的特性相匹配 各种插接件要牢固可靠 使用音频屏蔽传输线 传声器位置附近不应有大的反射面,并安放 在音箱的后面
声源的方向与距离
近讲话筒与嘴的距离在1-20cm,讲演时,为了 提高清晰度,宜在20~30cm左右。
防风、防震、防潮
防风罩;减震装置;不许用吹气和敲打传声器 的方法试音;电容传声器尤其注意防潮。
3、多媒体音箱(有源音箱)的摆放
一般多媒体音箱的低音炮所含括的低频范围 上限至少为300Hz、甚至3000Hz,不少低频 中较高频率的声音是从低音炮中发出来的, 所以建议将低音炮摆放在电脑桌下、显示器 的正下方位置,即聆听者正前方和前置声道 同一条线的地面上,如此才能获得较好的效 果。
一对主音箱面向聆听者一字排开,摆放在显 示器两侧,两音箱之间的距离应当在1.5~2 米为宜。注意音箱应与后墙、侧墙相隔一定 距离(20~50厘米以上)。
在电影、电视等一类视听艺术及广播(剧)、 唱片等一类听觉艺术的录音创作中,对原声 源进行必要的加工处理(或称“增优”处理) 以满足艺术构思的要求是必不可少的。如, 录音剪辑。 将声信号转变为电信号无疑为满足这一要求 提供了更加广阔的前景。
(二)电声换能器与电声测量技术应用
电声换能器的一般原理 电声换能器是一种能将电能转换为声能(如扬声器) 或将声能转换为电能(如传声器)的一类装置 。 光学中有光电传感器(光敏二级管)。 电振荡理论中,有三种基本电元件:电容、电感和 电阻 。 电阻元件上的电变化不可能产生机械力,不可能通 过电阻元件实现机电转换,一般转化为热能。 在储能元件上出现的电变化则将产生机械力,通过 电容型或电感型元件进行机电转换是可能的。
扩声音箱:大功率、宽频带、高声级;高频单 元采用号角式扬声器;组合式音箱或分频式音 箱。 监听音箱:供录音师、音控师监听节目用的音 箱;具有极高的保真度和很好的动态特性,不 对节目做任何修饰和夸张,真实反映音频信号 原来的面貌;一般不具备扩声音箱的功率承受 能力、灵敏度以及恒指向性特性。
按音箱结构分:密闭式音箱、倒相式音箱、 号筒式音箱。
二、 扬声器
扬声器是把电能转换成声音的一种器件。 根据构造不同,扬声器可分为电动式、电磁 式、压电式等几种,Leabharlann Baidu学中最常使用的是电 动式扬声器。
(一)扬声器原理
1、电动纸盆式扬声器 2、电动号筒式扬声器
1、电动纸盆式扬声器
磁路系统由环形永久磁铁和软铁组成,磁场集中在缝隙处。 振动系统由带音圈的纸盆组成,弹性片把音圈固定在磁隙 的正中。当音频电流通过时,音圈在磁场力的作用下,带 着纸盆运动,发出声音。 纸盆扬声器的口径,是影响扬声器发声的频率范围,以及 所能承受之最大功率的主要因素。一般来说,扬声器纸盆 口径越大,低音就越丰富,最大发声功率也越大。
超低音音箱
用于播放300Hz以下的低音和超低频。因为 人类的耳朵对于低音的方位是不敏感的,即 低音基本没有方向性或指向性不强,所以低 音炮可以随便放在房间任何一个部位。 (没有隔音设施,不宜采用)
杜比AC-3环绕声对AV音响的要求
4声道杜比定向逻辑环绕系统:由于技术原 因,环绕声道的频响范围只有100-7000Hz。 杜比AC-3提供了全频带的5声道信号和1路独 立的重低音信号。全频带是指5声道均可重 放20Hz-20kHz的全频带信号。一般采用5个 完全一样的音箱组成AC-3影院系统。重低音 音箱价格较高,可根据条件选择。
标称阻抗:16 Ω、8 Ω、6 Ω、4 Ω,国 内主要是8 Ω。
频率响应:
音箱发出的声压在有效频率范围内的变化。
辐射特性:
表示扬声器向各个方向辐射声波的均匀程度。
(四)扬声器的使用与维护
正确选择扬声器的类型。 扬声器的输入功率不要超过额定功率。 与扩音机的阻抗要匹配。 扬声器的相位要一致。 立体声放音时,应该分开适当的距离。 音箱使用环境应防高温、干燥,需要通风, 音箱要远离磁场,音箱上面不要放东西。
(二)电声换能器与电声测量技术应用 电声换能器的一般原理
电声换能器按其机电换能原理分为电感型换 能器和电容型换能器两大类 。 电声换能器可以近似地看作由集总元件组成 的简单振动系统。对应于集总参数系统。 按功能分传声器和扬声器。
电声系统组成: 声接收器(如传声器), 录音系统、放声(扩 音)系统,扬声器。
2、电动号筒式扬声器
磁路系统由永久磁铁和软铁组成,磁场集中在缝隙 处。振动系统主要由带音圈的振动膜组成。音频电 流通过音圈时,受磁场力作用,音圈便带动振动膜 运动,从而使周围空气发生振动。因发音头前面装 有助音筒,能使空气共振,产生宏亮的声音。
(二)音箱
1、音箱的类型和特点
按用途分:扩声音箱(演出用音箱)、监 听音箱。
传声器的阻抗分高阻抗与低阻抗,专业传声 器一般都采用200-600Ω的低阻抗,高阻抗 的阻值为20-50k Ω。 高阻抗传声器容易被噪声干扰,传声器馈线 不宜过长。
阻抗匹配
传声器的输出阻抗要与调音台、扩音机等设备 的输入阻抗相匹配。 传声器的输出阻抗与调音台的输入阻抗相等时, 传输功率最大,但失真也较大, 为了保证传声器的正常工作,要求调音台的输 入阻抗应大于或等于传声器输出阻抗的5倍。
连线要短。 清洁维护。
(三)传声器的技术特性
灵敏度 输出阻抗 频率响应 动态范围 方向性
1、灵敏度
传声器在声电转换过程中将声压转换为电压 的能力。 传声器的灵敏度用dB值表示,称为灵敏度级。 一般动圈式传声器的灵敏度级约为-60~70dB;电容式传声器约为-40~-50dB。
2、输出阻抗
(二)常用传声器的组成与原理
动圈传声器(Dynamic Microphone) 电容传声器(Condenser Microphone Capacitor Microphone) 无线传声器 驻极体传声器
1、动圈传声器
1、动圈传声器
工作原理:当人对着话筒讲话时,膜片就随着声音 前后颤动,从而带动音圈在磁场中作切割磁力线的 运动。根据电磁感应原理,在线圈两端就会产生感 应音频电动势,从而完成了声电转换。为了提高传 声器的输出感应电动势和阻抗,还需装置一只升压 变压器。
电声学及其相关技术
(一)电声学的研究内容及其 在录音中的作用
电声学是一门研究电声换能原理、技术和应 用的科学。除了包括再生声源(如扬声器) 和声接收器(如传声器)外,还有录音系统、 放声(扩音)系统及声测量与分析系统设 备。 电声学的基本研究内容则是电声换能器 。
(一)电声学的研究内容及其 在录音中的作用
5、方向性
(四)传声器的选择
• 在需要高质量的播音和录音时,可选用电容 式传声器; • 在作一般语言扩声时,可用动圈式传声器; • 作流动宣传时也宜用动圈式传声器; • 在环境噪声较大时,可选用方向性强的传声 器; • 当要求用在收录机的机内或放置在隐蔽场合 使用时,最好选用驻极体传声器。
(五)传声器的使用与维护
一、传声器
传声器俗称话筒,也有人称之为麦克风 (MICROPHONE),又称麦克(MIKE)。 它是录音中拾取声信号,并将声信号转换为 电信号的基本器件。 对于自然声源而言,它不仅是进行拾音的基 本条件,而且还是“音质加工处理”的一种 方法 。
(一)传声器的分类
1、按换能原理的类型分类
主音箱
主要用来播放电影中的效果声和音乐,因此 要有较宽的频响和较小的失真,动态范围大, 声音刚劲凌厉。
中置音箱
主要用来播放电影中的人物对白和中间音响 效果,要求音质清晰自然。
环绕音箱
放在听音室的后方,用以模拟环境声场中的 反射声和混响声。
扩展音箱
主要应用于与投影电视配合的AV音响系统, 一般放在影幕两侧,以扩展前方声场的宽度。
传声器的种类很多,按换能原理可分为电动式、 静电式、电磁式、压电式传声器。电动式传声 器又分为动圈式与铝带式,静电式传声器又分 为电容式、驻极性体式和电压式。
2、按指向性类型分类
传声器按指向性类型分为全向、单向、心形、 超心形、超指向和双向 。
3、按使用方式分类
有线传声器 无线传声器
(三)扬声器的技术特性
灵敏度:在音箱输入端加上额定功率为1W的 电信号时,在参考点1米处产生的声压级, 单位用dB表示。相同条件下,灵敏度高的音 箱听起来声音较大,但灵敏度过高会导致动 态范围下降。扬声器的灵敏度分布在70115dB,专业音箱一般为98-110dB。
功率:
最大额定功率:使用时注意不应超过该值的2/3。 最小推荐功率:小于该功率时,音箱无法工作。
(六)无线传声器的使用要点
接收机的天线尽量要与发射机近一些。 其间最好没有障碍物,尤其要避开金属结构、 通风管道等金属框架。 避开盲点区。 同时使用无线传声器不要过多:一般不超过 4只。 更换电池:调音台哑音或关死接收器的输出 音量。
动圈传声器
大振膜电容传声器
电容式界面传声器
传声器 调音台
3、频率响应
传声器的频率响应是表征传声器对不同频率 声波的灵敏度。 传声器的理想频率响应曲线要较为平坦,使 人而能听到20~20kHz范围内的声音。
4、动态范围
传声器的动态范围是指传声器在可以允许失 真限度内(0.5%),能够传输有用音量的范 围。 超近距离拾音时,选用宽动态范围的传声器。
密闭式音箱:箱体完全封闭,扬声器北面的声 波与扬声器的前方完全隔绝。 倒相式音箱:效率高、箱体较小、设计比较复 杂。 号筒式音箱:在扬声器纸盆的前面或后面加木 质号筒音箱。
按体积分:落地式音箱、书架式音箱。
2、AV音箱
AV音箱是指专门为电影音响系统设计制作的 音箱。(家庭影院常用) AV专业音箱一般由主音箱(L、R)、中置音 箱、环绕声音箱(L、R)、扩展音箱(L、 R)、低音音箱。 放置在电视机附近的AV音箱还需要有防磁功 能。
对于环绕音箱,一般建议摆在聆听者主座位 置的左右两侧,以面对面方式架设。架设高 度约高出聆听者坐姿时头部以上60~90公分 处,将其挂在聆听者左后和右后180CM高的 墙上,这样有助于减少定位效果的影响。一 般来说,最好与用户中轴线对称,与用户的 距离不超过1.5米。
对于中置音箱,可将其摆放在显示器的上方 或显示器前的桌面上,要求它与前方的两个 主音箱面向聆听者一字排开,可在同一平面 上且高度尽可能相同,也可将中置音箱稍稍 后移一些,但其正面仍与前置主音箱正面平 行。
2、电容传声器
电容传声器一般由极 头、前置放大器和极 化电源三部分组成。 特点:灵敏度较高, 频率响应平坦,瞬态 特性好,音质较好, 一般用于高质量的广 播、录音中,也用于 测试传声器。
3、无线传声器
3、无线传声器
无线传声器系统是由微型无线传声 器、微型发射器和接受器组成的。 其工作原理是:传声器把声音信号 转变成电信号,通过小型发射器调 制成高频信号以电磁波形式从天线 辐射出去,再由小型接收器接收还 原成声频信号。 工作频率主要是采用特高频(VHF) 或超高频(UHF),即30MHz~950MHz。 辐射功率选取的原则是既保证有一 定的传播距离,又不干扰其他通信 设备。当两套无线话筒一起使用时, 频率要错开,以减少相互干扰。
1、动圈传声器
特点:结构简单、稳定靠、使用方便、固有噪声小, 被广泛用于语言广播和扩声系统中。但缺点是灵敏 度较低、频率范围窄。
2、电容传声器
工作原理:当膜片受到声波的压力, 并随着压力的大小和频率的不同而 振动时,膜片极板之间的电容量就 发生变化。与此同时,极板上的电 荷随之变化,从而使电路中的电流 也相应变化,负载电阻上也就有相 应的电压输出,从而完成了声电转 换。因为极头的电容量非常小,阻 抗很高,不能用电缆线直接引出, 需要一个前置放大器紧接在极头后 面作阻抗变换。
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