現(xiàn)代音響與調(diào)音技術(shù)-第1章1-音響技術(shù)基礎(chǔ)ppt課件

1、第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 音響是一種經(jīng)過必要修飾處理的，能滿足特定環(huán)境要求而又達(dá)到一定電聲指標(biāo)的聲響。 電子管晶體管集成電路場效應(yīng)管一 什么是音響？二 音響技術(shù)的發(fā)展建筑聲學(xué) 電聲學(xué)賽賓 混響時間發(fā)生接納變換處置加工記錄重放傳輸?shù)诘?章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)第第1 1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 1.1 聲學(xué)基礎(chǔ)聲學(xué)基礎(chǔ) 1.2 聲源、聲源、 聲場及室內(nèi)聲學(xué)聲場及室內(nèi)聲學(xué) 1.3 音響系統(tǒng)的分類和組成音響系統(tǒng)的分類和組成 1.4 音響系統(tǒng)的電聲性能指標(biāo)音響系統(tǒng)的電聲性能指標(biāo) 1.5 立體聲基礎(chǔ)立體聲基礎(chǔ) 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)1.1 1.1 聲學(xué)基礎(chǔ)聲學(xué)基礎(chǔ)一

2、 聲波的基本特性我們把正在發(fā)出聲音的振動物體通常稱為聲源。 物體振動或氣流擾動而引起周圍的空氣或其它彈性介質(zhì)發(fā)生波動的現(xiàn)象稱為聲波。 三個條件存在聲源并振動傳播介質(zhì)聽覺感受聲波所波及的空間范圍稱為聲場。1 聲波的產(chǎn)生第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)2 聲波的傳播波速縱波振動方向與傳播方向一致的波（聲速 ） 與介質(zhì)、溫度有關(guān)一般來說，聲波在固體介質(zhì)中傳播速度最快，液體中其次，氣體中最慢340 m/s），真空中不能傳播；同種介質(zhì)中傳播時，當(dāng)溫度增加時，聲速略有增加。波長聲波在一個周期T內(nèi)傳播的距離稱為波長 ，單位為m.頻率聲波每秒鐘周期性振動的次數(shù)稱為頻率 ，單位為Hz.fcfTc(11) 第

3、第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)二 聲音的特性參數(shù)20Hz20kHz1f2f倍頻程n）定義為兩個聲音的頻率或音調(diào)之比的對數(shù)122logffn 1f基準(zhǔn)頻率2f信號頻率n倍頻程數(shù) （可正可負(fù)，可整可分）(12) 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)三 聲波的度量聲壓P）當(dāng)有聲波存在時，在原來的靜態(tài)氣壓上附加了一個壓力的起伏變化，這個由聲波引起的變化的壓強(qiáng)稱為聲壓。 bar,Pa,N/m21bar=0.1Pa=0.1N/m2基準(zhǔn)聲壓Pr=210-5 Pa有效聲壓瞬時聲壓的均方根值聲壓級Lp）有效聲壓和基準(zhǔn)聲壓比值的常用對數(shù)的20倍。單位為dB(16) 20 lgeprPLP第第1章章 音響技術(shù)基

4、礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)可聞聲的強(qiáng)度與頻率范圍 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)頻譜分析對一個聲源發(fā)出的聲音的頻率成分和強(qiáng)度的分析。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)四 音質(zhì)音調(diào)人耳對聲音高低的感覺音量人耳對聲音強(qiáng)弱的主觀感覺音色取決于聲音的頻譜結(jié)構(gòu)復(fù)音基音泛音從音響角度出發(fā)，它是指回放出來的聲音能摹仿原聲源的精確性。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)圖 1 1 鋼琴和黑管各奏出以100 Hz為基音的樂音頻譜圖 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)五 聽覺特性第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)(4)層次感。它反映的是聲場中聲音空間層次的清晰程度。(5)透明感。它感受的是聲音的耐聽而不刺耳的程度

5、。(6)速度感與暫(瞬)態(tài)反應(yīng)。指器材各項反應(yīng)的快慢。(7)想像力與形體感。它反映聲音的立體感。(8)對比性。音效具有可比性。(9)密度與重量感。它反映聲音的厚實(shí)和飽滿度，聽起來更具真實(shí)感。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)響度N）人耳對聲音大小、聲音強(qiáng)弱的主觀感受單位是sone宋）國際上規(guī)定，頻率為1000Hz、聲壓級為40dB時的響度為1宋。1宋=1000毫宋，1毫宋約相當(dāng)于人耳剛能聽到的聲音響度。 大量統(tǒng)計表明，一般人耳對聲壓的變化感覺是，聲壓級每增加10dB，響度增加1倍，所以響度與聲壓級有如下關(guān)系0.1(40)2pLN(112)式中：N為響度(宋)；Lp為聲壓級(dB)。 第第1章

6、章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)響度級是一個主觀量，即是憑人的聽覺主觀地判斷聲音強(qiáng)弱的量。單位是phon方）定義為等響的1000Hz純音的聲壓級，響度級為40方時，響度為1宋，響度級每增加10方，響度增加1倍。表11 響度與聲壓級的關(guān)系 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)聽覺靈敏度人耳對聲壓、頻率及方位的微小變化的判斷能力。當(dāng)聲壓或頻率發(fā)生變化時，人耳聽到的響度或音調(diào)也會發(fā)生相應(yīng)的變化。聽覺靈敏度還與年齡有關(guān)，因人而異。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)一個復(fù)合聲音信號作用到人耳時，如果其中有響度較高的頻率分量，則人耳不易察覺到低響度的頻率分量，這種生理現(xiàn)象稱為“掩蔽效應(yīng)”。規(guī)律低頻聲容易掩

7、蔽高頻聲，而高頻聲較難掩蔽低頻聲。頻率相近的兩個純音掩蔽效果顯著掩蔽聲消除后，聽覺暫時損失單耳的掩蔽作用大于雙耳的掩蔽作用第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 當(dāng)幾個內(nèi)容相同的聲音相繼到達(dá)人耳的時間差在50ms以內(nèi)時，人耳不一定能分辨出這幾個先后到來的聲音。哪一個方位的聲音首先傳入人耳，那么人的聽覺感覺就是全部聲音都是從這個方位傳來的。這種現(xiàn)象就是人類聽覺的延遲效應(yīng)，人耳的這種先入為主的聆聽感覺特性，也稱為“哈斯效應(yīng)”。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)1.2 聲源、聲場及室內(nèi)聲學(xué)一 聲源產(chǎn)生聲能的源體稱為聲源。環(huán)境音響動作音響非現(xiàn)實(shí)音響二 聲場聲源產(chǎn)生的聲波通過媒體向周圍自由場輻射時，聲源

8、的周圍均稱聲場，也叫音場。近場遠(yuǎn)場第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)三 室內(nèi)聲學(xué)1 室內(nèi)聲學(xué)特性 聲源在閉室內(nèi)發(fā)聲時，所發(fā)出的聲波在室內(nèi)空間形成復(fù)雜的聲場。聲場中的某一位置上聽到的聲音是由三部分組成：直達(dá)聲、反射聲、混響聲。直達(dá)聲由聲源直接傳播到聽者的聲音。直達(dá)聲不夠，將影響聲音的親切感。反射聲由界面反射后到達(dá)聽者的聲音。反射聲影響聲音的清晰度?；祉懧暯?jīng)過多次反射后分布很密、方向較散、陸續(xù)到達(dá)聽者的反射聲?；祉懧曈绊懧曇舻呢S滿度。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)如何分配直達(dá)聲和混響聲分量的比例？ 完全直達(dá)聲而沒有混響聲輸出，就不能起到改善和美化聲音的作用，通常只用于開會發(fā)言或朗誦的場合。

9、適當(dāng)加大混響聲成分的比例，可使聲音豐滿動聽，增加聽眾的現(xiàn)場立體感。 完全混響聲而無直達(dá)聲分量輸出，則會使聲音產(chǎn)生“染色景象，造成嚴(yán)重失真，就像在浴室，澡堂內(nèi)聽到的聲音那樣含混不清.在無特殊要求下，直達(dá)聲分量與混響聲分量比例為1:1，這樣，聲音不但不會產(chǎn)生失真，又有一定的混響效果。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)影響聲音立體高傳真重播效果的因素隔音目的是為了防止外來噪聲干擾音響效果措施：可以加隔層墻壁，皮革包門，雙層玻璃或加厚窗簾來改善吸音硬調(diào)空間：住宅是鋼筋水泥建成或由磚塊砌成、玻璃窗隔間，地上鋪的多是瓷磚，那么這個空間的表面對聲音的吸收值很低，會令聲音高度反射。軟調(diào)空間：聽音室結(jié)構(gòu)多數(shù)以

10、木頭、夾板構(gòu)成，地板也是木板鋪成，四壁以石膏板訂成，天花板是木架子釘上薄夾板的結(jié)構(gòu)，那么這個房間有高度吸音的表面。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)室內(nèi)聲場分布理想的室內(nèi)聲場分布應(yīng)該是均勻的，其中包括房間的長寬高的最佳比例，還有墻體的形狀。房間中不能有太多的立柱，墻壁應(yīng)避免有圈套的弧形。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)2 室內(nèi)聲學(xué)的主要指標(biāo) 混響時間聲源停止發(fā)聲后，從聲源停止發(fā)聲到室內(nèi)聲能密度衰減到原來的百萬分之一，即衰減60dB所需的時間，記為T60SVT161. 060賽賓公式室內(nèi)表面總面積室內(nèi)表面平均吸聲系數(shù)閉室容積當(dāng)室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后，聲音衰減的過程稱為混響過程。混響過程可以用混

11、響時間來衡量。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 混響通常決定了余音的長度，對聲音的色彩和清晰度有直接的影響?；祉憰r間與聲源無關(guān)，與頻率有關(guān)。 一般情況下，男低音演唱時，可將混響時間調(diào)得短一些，以提高聲音的清晰度；如果是女高音演唱，可適當(dāng)延長混響時間，以增加聲音的色彩。 T60過短，聲音發(fā)干；過長，聲音拖尾。 對于演唱場所來說，如果房間四周墻壁是木板材料構(gòu)成的，應(yīng)將混響時間調(diào)小一些，以免聲音模糊不清；如果房間掛有絨布窗簾等吸聲材料，應(yīng)將混響時間調(diào)大一些，以免聲音干澀。另外觀眾的服裝也有很大的吸聲作用。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 評價一個房間混響效果是否合理，還要考察房間的聲擴(kuò)散度。

12、擴(kuò)散好的房間，聲音衰減平滑，室內(nèi)各處感覺均勻；擴(kuò)散不好的房間，室內(nèi)各處感覺不同。 現(xiàn)給出幾種不同場所在頻率1000Hz時的T60值： 多聲道錄音室 0.30.4s 試聽室(聽音評價房間) 0.40.5s 企 事 業(yè) 單 位 禮 堂 ( 兼 語 音 、 音 樂 ) 0.81s 一般家庭 0.40.6s第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 本底噪聲室內(nèi)不放聲源時的噪聲聲壓級，包括音響設(shè)備噪聲和放音環(huán)境噪聲兩部分。（背景噪聲） 它與音響系統(tǒng)的電路設(shè)計與布線結(jié)構(gòu)、抗干擾能力、以及前后級隔離度等都有直接關(guān)系。如果本底噪聲是交流聲且較明顯時，就會對較弱的聲音造成影響，使得這些聲音與噪聲音量比例減少、聲音的

13、動態(tài)范圍變??；過強(qiáng)的本底噪聲不僅會使人煩躁，還會淹沒聲音中較若的細(xì)節(jié)部分，使再現(xiàn)聲音質(zhì)量受到破壞。本底噪聲可直接測出，如較高，可采用隔聲、隔振方法或鋪吸聲材料來降噪或吸聲。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 房間常數(shù) 混響半徑分別與房間吸聲特性及直達(dá)聲有關(guān)，主要用于比較正規(guī)的錄音室。 聲染色聲音信號在傳輸過程中，由于某種原因使聲源中的某一頻率成分過分地得到加強(qiáng)或衰減，破壞了音響效果的均勻性?？赏ㄟ^調(diào)整房間的長寬高之比為無理數(shù)，以及室內(nèi)物品擺放避免對稱。 一般長寬高可為黃金分割比，即1.618：1：0.618，也可采用其它比例方法，但三邊之比應(yīng)為無理數(shù)。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)介紹

14、幾種常用房間的本底噪聲： 演播室 25dB(A) 影劇院 25dB(A) 會議室 25dB(A) 居民區(qū)(環(huán)保部門規(guī)定) 白天 55dB(A) 夜間 45dB(A) 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)3 室內(nèi)聲場的估算目的：計算室內(nèi)任一點(diǎn)的實(shí)際聲壓級。基本思路： 室內(nèi)任一點(diǎn)實(shí)際聲壓級是直達(dá)聲場和混響聲場在該點(diǎn)的聲壓級的疊加。方法： 直達(dá)聲場的聲壓級 SPL/D （dB）PDSDSPLlg10lg20S：揚(yáng)聲器靈敏度D：距揚(yáng)聲器的距離P：輸入揚(yáng)聲器的電功率 室內(nèi)混響聲場的聲壓級SPL/RdB）PCDSRSPLlg10lg20D/C：臨界距離 從聲源中心到直達(dá)聲與混響聲聲能密度相等的距離，稱為臨

15、界距離，有時也稱為混響半徑。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)4 室內(nèi)聲場的創(chuàng)造聲場數(shù)字聲場揚(yáng)聲器DSP）輸出五聲道及以上環(huán)繞立體聲輸出 將音樂廳中捕捉到的初期反射和殘響數(shù)據(jù)分析處理后送入DSP，重放時便能重現(xiàn)音樂廳中的聲場。殘響：聲源停止發(fā)聲后，由于慣性和反射等原因，聲音并沒有立即停止，而是呈緩慢衰減的現(xiàn)象。在音響系統(tǒng)中利用聲音的殘響效果，可以改變聲音的余音過程，使聲音更加圓潤豐滿。L、R，中央聲道，兩個后置環(huán)繞聲道，多種聲道可創(chuàng)造出更加逼真、更加立體的空間感。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)房間房間長寬高之比必須取無理數(shù)噪聲控制吸音、隔音處理為房間最小容積為下限頻率的對應(yīng)波長第第1章

16、章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)1.3 音響系統(tǒng)的分類和組成一 音響系統(tǒng)的分類按照音響任務(wù)及目的不同來分）擴(kuò)聲系統(tǒng)把從傳聲器、調(diào)諧器、錄音機(jī)等信號源送來的語言或音樂等音頻信號進(jìn)行放大、控制、美化及加工，最終送到揚(yáng)聲器或耳機(jī)，還原成聲音信號，供人們聆聽。錄音系統(tǒng)室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)室外擴(kuò)聲系統(tǒng)把從傳聲器、調(diào)諧器、錄音機(jī)等信號源送來的語言或音樂等音頻信號記錄下來，待到需要時再通過其它重放設(shè)備還原成為音頻信號。根據(jù)使用場合不同第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)二 家用音響系統(tǒng)的組成典型的家用音響系統(tǒng)組成方框圖如下圖節(jié)目源設(shè)備放大器音箱控制單元第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)節(jié)目源設(shè)備節(jié)目源設(shè)備包括：DVD

17、,VCD,CD，錄音機(jī)，調(diào)諧器又稱收音頭，用于將接收到的廣播電臺信號轉(zhuǎn)換成聲音的無線電接收裝置，有調(diào)諧、調(diào)頻等多種接收方式），最常見的是傳聲器，即話筒，麥克風(fēng)。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)放大器放大器是前置放大器和功率放大器的統(tǒng)稱。功率放大器簡稱功放，用來增強(qiáng)信號功率以驅(qū)動音箱發(fā)聲的一種電子裝置。前置放大器是功放之前的預(yù)放大和控制部分，用于增強(qiáng)信號的電壓幅度，提供輸入信號的選擇，音調(diào)調(diào)整及音量控制等功能。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)音箱音箱：又稱為揚(yáng)聲器系統(tǒng)，是音箱系統(tǒng)中極為重要的環(huán)節(jié)。因為音箱的放音質(zhì)量對整個音響系統(tǒng)的影響非常大。主要任務(wù)是將聲頻電壓信號轉(zhuǎn)換為聲能，傳播出去供

18、人聆聽。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)控制單元控制單元主要是將音調(diào)、音量、收音機(jī)的調(diào)幅、調(diào)頻的選擇及其它的一些功能集中制作在一起，便于調(diào)節(jié)。低頻段的聲音強(qiáng)勁而有質(zhì)感，中頻、高音段聲音則是通透清亮，但在實(shí)際中都會有所缺陷。均衡器就是通過對各種不同頻率的電信號的調(diào)節(jié)來補(bǔ)償揚(yáng)聲器和聲場的缺陷，起的是補(bǔ)償和修飾的作用。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)3 專業(yè)音響系統(tǒng)的組成 典型的專業(yè)音響系統(tǒng)由聲源、調(diào)音臺、信號處理設(shè)備、功率放大器及音箱等部分組成，如圖15所示。 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)圖15 典型的專業(yè)音響系統(tǒng)組成 第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)圖15 典型的專業(yè)音響系統(tǒng)組成 擴(kuò)展器擴(kuò)展器第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ) 調(diào)音臺是專業(yè)音響系統(tǒng)中最重要的部分?？梢酝瑫r接受多路不同的輸入聲源信號，并對這些信號進(jìn)行放大和處理，然后按照不同的音量對信號進(jìn)行混合、編組或重新分配，產(chǎn)生一路或多路輸出，同時還可對各種信號進(jìn)行監(jiān)聽作用。第第1章章 音響技術(shù)基礎(chǔ)音響技術(shù)基礎(chǔ)信號處理部分：包括延時、混響器，擴(kuò)展器，均衡器，壓縮限幅器，降噪器，聽覺