专业音响的基础知识.docx

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专业音响的基础知识

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专业音响的基础知识

一．    音箱

音箱是由扬声器.箱体.分频器等部分组成.

1.    分类

A.    家用音箱和专业音箱.两者主要差异如下图所示

分类    音色（音质）    外型结构    灵敏度    音箱功率

家用音箱    音质纤细.层次分明.解析力强    精致美观    一般较低.80-95dB/m-w    一般<100W

专业音箱    音质偏硬.力度好.方向性强    不甚精致.便于组装.吊装.结构牢固    较高.95-110dB/m-w甚至更高    100W以上几至上千W

B.    按放音频带范围分

有全频带音箱.低音音箱和超低音音箱.全频带音箱,是指能覆盖低音.中音和高音的音箱.低音音箱或超低音箱,一般是用来补充全频的低音和超低音,以加强放音的力度和震撼感.

C.    按用途来分

专业音箱又可分为主扩声音箱,监听音箱和返听音箱等.主扩声音箱一般用作音响系统对公众扩声的主要音箱.它承担着音响系统的主要扩声任务,所以它应选用全频带音箱,也可以选用全频带音箱加超低音箱进行组合扩声.全频音频如MADCSX-57.56等.

  监听音箱是用于控制室.录音室等场所供调音师进行节目监听用的音箱,一般要求较好的上下限频率及较高的保真度.

  返听音箱又称舞台监听音箱,一般用于舞台或歌舞厅等供演员或乐队成员监听自己的演唱.演奏的声音.如csx38m.

D.    按箱体结构来分

可分为密封式音箱.倒相式音箱.迷宫式音箱.

（1）    密封式音箱具有结构简单.体积较小,低频的瞬态好等优点,但效率较低.密封式音箱主要用于家用音箱中,在专业音箱中很少见,只有少数的监听音箱采用密封式结构.

（2）    倒相式音箱

倒相式音箱可适合各种形式的扬声器,具有丰富的低音,使人有舒展感,它在家用音箱和专业音箱中都有应用,尤其在专业音箱中,它是用的最多的一种音箱.因为它具有频响宽.效率高.声压大等特点.由于上述原因,倒相式音箱被广泛用于歌舞厅.剧场.影院.专业肩听音箱中,如MAD系列音箱产品就是采用倒相式.当然倒相式音箱也有其缺点,它在音箱谐振频率以下的低频带的辐射声压级衰减较快,容易产生低频“轰隆声”.。

2分频网络

分频网络又称分频器，常用的分频方式可以分为两类，一类是功率分频器，将分频器设置在功率放大器与扬声器之间．它将功率放大器输出的功率分频后，按不同的频段分配给各扬声器单员．另一类分频器是有源分频器，又称电子分频器，分频器设置在前级电压放大器和功率放大器之间．由于其电流小，故可用小功率的电子有源滤波器实现．（这种分频器常用在功放中或单独使用）

３音箱的选择与检修（故障现象，产生的原因及维修办法）

A音箱的选择

在选购音箱之前，有两点必须明确：

一是音箱与其他音响设备的选购一样，必须是价钱与性能二者综合考虑，在选购音箱时，须注意以下几点：

（1）有效频率范围，阻抗.额定功率.（灵敏度）指向性.失真度等

（2）结构与外观的选择，印象的结构与外观要美观大方而又实用，并且跟据应用场合适当选取，音箱的箱体要加工精细，看上去要结实，搬动时感觉重，用手敲击时也要有结实感才好。

在选购时还有些问题要弄清楚，是否低音扬声器越大越好？

三分频音箱好？

还是二分频音箱好？

一般说来，低音扬声器口径大可以产生足够的低音，使低频延伸至更低的频率范围，但这不是绝对的，必须考虑低频单元的质量是否优良，因为低频单元口径越大，其纸盆震动时越容易产生分割运动，从而引起失真。

所以大的低频扬声器纸盆表面必须硬，且质量要轻，此外它的磁钢的磁性也要足够强才好。

关于分频，一般来讲三分频要比二分频的好，因为三分频增加了一个中场扬声器单元，因而可使中音更加厚实，同时三个扬声器各自分担的功率减小了，因此整个音箱可以承担更大的功率，但是，这样增加了音箱的成本，因此如果一个三分频音箱和一个二分频音箱价格一样时，因为处于对成本的考虑，三分频势必会降低对单元的质量要求，所以这时的二分频音箱要比三分频的好一些。

（3）根据试听来评判音箱的优劣

A试听者在与两音箱成正三角形的位置上，听起来的声音来自两音箱的正中，即声像在正中。

为了使立体声声像能准确地再现，要求左.右音箱的特性相互一致，即具有相同的频率响应特性，相同的灵敏度及相同的指向性。

B其次考虑音色问题，就一只音箱而言，音调主要是由低音单元决定。

音色则与中.高音单元的关系较密切，在比较音乐时重点应落在中.高音单元上。

C由于人耳对声音的记忆力不强，因此试听最好用比较法进行。

最好选用自己常听的熟悉的内容，试听时对于不同乐器的节目信号，如能准确区分低音鼓.拨弦和低音号的声音，说明音箱没有太大的缺陷。

B音箱的常见故障与检修。

故障现象    可能产生的原因    消除及修理办法

  无  声    1.扬声器连线断开或接头脱落    1.焊牢连线或接好固紧接头

    2.扬声器连线短路    2.排除短路现象

    3.音圈引线根部折断    3.将音圈退出一圈焊接使用或重换音圈

    4.音圈烧毁    4.更换新音圈

    5.前级放大器未接入或已损坏    5.检查后重新接入或换用前级放大器

    6.分频器的电容已断开.短路漏电.损坏    检查后修复之或更换新电容器

声音太小    1.扬声器连线太长或太细    1.更换短线或粗线

    2.按点腐蚀损坏，按触电阻太大    2.清洁处理

    3.定心支片破裂严重    3.更换新定心支片

    4.扬声器反相    4纠正扬声器配接极性

    5.扬声器与放大器阻抗不匹配    5.换用阻抗匹配的放大器

    6.放大器功率不够    6.换用适配的放大器

  声音失真    1.纸盆破裂    1.轻则用〈0.1mm的软纸和粘合剂修复之，重则更换新纸盆

    2.纸盆扭曲，造成音圈与磁间隙相互摩擦    2.更换振动系统

    3.磁间隙内有赃物    3.剔除赃物

    4.前级放大器失真下工作    4.减小功率输出或更换大功率放大器

    5.前级放大器失真大    5换用优质放大器

    6饰网布摆动摩擦面板    6.绷紧饰网步

    7.音箱后盖板松开    7.进一步固紧后盖板

    8.音箱接缝处开裂    8.加装木条填补缝隙

怪异声    1.这是由于扬声器及音箱周围物体（如门窗.木板等）的固有频率与扬声器（箱）的谐振频率所致    1.移动放扬声器（箱）的位置或挪开周围的杂散物体尤其板.片状物体防止因频率重合产生共振

    2饰网布安装太松或饰网布太密    2.重新绷紧饰网布或更换疏松的饰网布或干脆取下饰网布

    3.扬声器箱内安装松动    3.全部重新安装并紧固之

频率响应差    1.振动系统中磁路系统损坏    1.查明原因，更换之

    2.分频器的线圈短路    2.修复或更换

    3.分频器的电容器严重漏电或损坏    3.更换新电容器

    4.饰网布不适合    4.更换合适网眼的饰网布并绷紧安装

    5.扬声器与放大器阻抗不匹配    5.改用与扬声器阻抗匹配的放大器

    6.放大器频响差    6.更换前级放大器

立体声效果差或不明显    1节目源本身不是立体声    1.更换立体声节目源

    2.扬声器安装错误，产生反相    2.检查后重新安装，纠正极性及左右声道

    3.放大器置于“单声道”工作位置    3.改置“立体声”工作位置

    4.扬声器（箱）安置位置不恰当    4.挪动到正确位置

    5.收听位置不对    5.收听者移入最佳收听辐射区内

    6.收听房间共振严重    6.收听房间增设吸声材料

二.系统配接

为了实现正确的配接，必须注意：

1.    保证各设备之间在阻抗.电平功率.频带等方面达到匹配。

2.    要注意信号的输出方式是采用平衡方式还是不平衡方式。

3.      要正确选用传输线和接插件。

a.    阻抗匹配。

当负载阻抗与信号源内阻抗相等时，负载从信号源获得的电功率取得极大值，此时称为阻抗匹配，然而，在音响系统中阻抗匹配具有更为广泛的意义，如果作为信号源的设备输出阻抗和作为负载的设备输入阻抗的取值，能使设备以及整个系统满意地工作，我们就认为达到了阻抗匹配。

信号源和负载之间并非有最大的功率转换，在音响系统中，通常信号电平低，为了高质量进行传输，要求负载阻抗应远大于信号源内阻抗，这是因为信号源的内阻抗小，则信号消耗的功率就低，输出同一电平值时要求信号源开路输出电压也较低。

b.    电平匹配

音像设备互连时，电平的配接也同样重要，如果配接不好，会使激励不足或发生过载，从而产生严重的失真，按IEC和我国标准，音像系统通常都有额定状态下电平匹配。

而且在信号出现尖峰时也不发生过载，如果电平不能直接匹配就应采取适当的变换方法。

如用变压器或电阻分压网络，使电平达到匹配，变换时也需同时考虑到阻抗匹配。

三。

调音台分类及使用

调音台又称调音控制台。

1.按照不同的分类方法，调音台可分多种：

（1）.按输入路数分：

4路.6路.8路.12路.16路.24路.32路.40路.48路.56路

（2）.按主输出路数分：

单声道.双声道（立体声）.三声道四声道.多声道等。

歌舞厅中常用双声道调音台，此外，输出路数有时还需考虑编组输出，辅助输出。

（3）.按用途分为：

扩声调音台和数字式调音台，数字式调音台含有模数转换，数模转换（D/A）和数字信号处理（DSP）等功能单元，现在广泛使用的是模拟式调音台。

2.    调音台的基本功能：

（1）    信号放大

（2）    信号处理

（3）    信号混合

（4）    信号分配“调音台不仅有多路输入，而且有多路输出”

3.    调音台的组成与性能指标

（1）    通常，调音台输入单元在面板上的排列顺序由上而下为“增益控制（GAIN），均衡器（EQ）的音调调节（高中低音），辅助音量控制（AUX，可有多个），声像电位器（PAN）及推子（FADER）在系统图上，输入，输出两部分是以母线（BUS）分界的。

A．    输入（四个基本部分），输入放大器（HA），均衡器（EQ），音量控制（FADER），称推子，声像电位器（PAN）。

B．    输出部分

输出放大器完成放大和阻抗变换的功能，通常，一条信号母线就有一路输出单元送出，因此，母线越多，输出端口也越多。

在立体声调音台中还配备总输出（MASTER）或和输出（SUMOUT），可输出左（L）右（R）主输出信号之和（L+R），它可用于厅堂扩声的中央声道，也可用于输出监听信号和声控信号的拾取等。

4.LED，VU表和PPM表

在调音台的输入部分和输出部分还有显示单元，用以来指示信号音量的大小，调音台的显示部件有LED（发光二极管），VU表和PPM表三种，其中LED灯一般用于指示输入单元的信号大小。

VU表（音量单位表）和PPM表（峰值音量表）

VU表采用平均值检波，按简谐信号的有效值确定刻度，故它是一种准平均值表，VU表的表面刻度单位有分贝和百分数。

PPM表又称峰值节目电平表（简称峰值表），它使用峰值检波器。

5.调音台的主要技术指标

（1）.增益调音台通道要有足够的增益。

通常调音台在正常工作时，应留有约20dB的动态余量，在线路输入时，调音台的增益通常为0dB。

（2）等效输入噪声电平

调音台的噪声是一个很重要的指标。

它标示调音台放大传声器输出微弱信号的能力。

（3）频率响应

调音台的频响，应能保证不窄于传声器的频响，故一般频率范围20Hz-20KHz，但也不宜太宽，否则会增加噪声能量，影响音响效果。

（4）非线性谐波失真

调音台有的谐波失真通常是指在额定输出电平时，在整个工作频段内的总谐波失真值。

（5）    动态余量

调音台的动态余量是指最大的不失真输出电平与额定输出电平之差，wsdb表示，动态余量越大，节目的电平峰值储备量越大，声音的自然度也就越好。

6．调音台与周边设备的接法与操作要点

调音台是歌舞厅音响系统的控制中心，其周边设备各式各样，如CD唱机，卡座等的输出信号，输入调音台，经调音台的放大处理，音量控制混合分配而输出，然后送往其他设备，进一步处理。

话筒和节目源设备（如CD，卡座，调谐器）与调音台的接法比较简单，混响器与调音台的接法可以有四种。

a．    接在辅助输出与辅助输入之间。

这是标准的接法，接在辅助输出（AUXZ），又称辅助发送SEND与辅助输入（AUX。

ZN）或（AUX.RETV）

c.    反馈抑制器接在均衡器之后，这样能够充分抑制反馈或啸叫，压限器在歌舞厅扩声中大多作保护音箱的作用，因此它接在主输出通道中，并且在它的后面周边设备不能有信号，提升功能，为此它接在均衡器之后，功放之前，如果它接在均衡器之前则对均衡器的提升频率信号，无法起到压限作用。

对于混响器，激励器则采用接在辅助输出（发送）和辅助输入（返回）之间为典型的标准接法，这对任何一路输入通道要加效果或不加效果的调控十分方便。

7.PM系列调音台的操作要点：

（1）开机前

先按前面所述调好系统，并且，将调音台的分推子，主推子置最小位置台上，均衡器（EQ）和声像电位器（PAN）置中央位置，输入通道增益（GAIN），辅助电位器（如效果器ECHO，返听FB电位器）置最小位置。

（2）    开机后先将音源设备（如CD）的音量电位器开到最大不失真状态。

（3）    调节调音台该输入通道的分推子（FADER）于30%处，调大输入增益（GAIN）旋钮到其旁边的PEAK（峰值），指示灯到刚亮未亮处。

（4）    调节调音台输出主推子

（5）    以上调控顺序是有输入逐步向输出调整，如果不是音频而只是话筒，由于话筒输入信号很小，初学者调输入通道时听不到声音而常常茫然，不知所措，此时可先将输出主推子置70%处，再调输入增益旋钮和分推子。

（6）关机

将主推子和分推子均推回最小位置，然后先关功放电源，后关调音台和其他设备电源。

8．调音台上的音色和效果的调控

调音台输入通道的均衡器（EQ）是用来对输入信号的音色进行补正，由于是单路控制。

所以调音台可以对每一路进行均衡调控而不会相互干扰。

通常调音台的输入均衡器分为三段即高频（HIGH）.中频（MID）.低频（LOW），其中中频又往往为中心频率可调（半参量式），三段的中心频率或转折频率一般为：

高音（10KHZ），中音（350HZ-5KHZ可调），低频（100HZ）。

四段均衡器的频率特性

高音（6-20KHZ）单调，平淡，色彩鲜明富于表现，尖噪，嘶哑刺耳。

中高音（600HZ-6KHZ）暗淡，朦胧，明亮，清晰，呆板

中低音（200-600HZ）空虚无力，圆润有力，生硬。

低音（20-200HZ）苍白单薄，丰满，浑厚深沉，浑浊不清。

混响时间的主观评价方法

混响时间，讲话试听，口发嘶嘶声试听，用击掌声试听

太长，字音混响不清，有回音，余音明显过长，余音长，有回音

太短，字音干扰无力，讲话费劲，听不到余音，掌声不响亮，

高频长，声音尖，余音长，掌声尖，余音长而尖

低频长，声音闷，不响亮。

稍有余音，掌声闷，不响亮，余音闷。

高频短，声音闷，低沉无力，讲话费劲，听不到余音，掌声闷，不响亮，余音沉闷。

低频短，声音尖，讲话者能感到声音尖，稍有余音。

理想，声音宏亮，清晰悦耳，音域宽，稍有余音。

四．周边设备的使用

1.分频器

电子分频器是很常用的设备，特别是现在很多专业音箱都需要用分频器分频，超低音音箱更是需要电子分频器把低音信号分离出来，在这里介绍它的一般指标：

（A）交叉频率：

一般分别给低频，中频，和高频的分频点。

（B）输入输出电平：

其最高输入.输出电平一般大于20dBu与均衡器差不多。

（C）输入输出阻抗：

一般输入阻抗10-20KΩ，输出阻抗为50-200Ω左右。

平衡式的输入输出阻抗高一些。

（D）失真参数：

大多数都是给出谐波失真和互调失真。

动态范围与噪声是相关的，动态范围一般都大于100dB，噪声一般也在-90dB左右。

（E）频率响应：

在20HZ-20KHZ频率范围内频响曲线越平坦越好。

2．压缩/限幅器

压限器通常用于自动控制那些过高和突发的高电平信号，以避免对系统设备（如扬声器和功放）造成损害，同时也能减缓声音信号的大幅度失真。

压限器的使用要点是要对各个功能键钮作认其严肃的设定，否则要么会对声音造成损坏，要么会因根本没起作用而无保障设备安全。

其调整要点主要应注意以下几项：

（1）输入电平的匹配：

不能因为使用压限器就不管信号源电平有多高，如果因输入电平过高而造成压限器输入级的损坏，后果可想而知。

（2）启动电平的调整：

在扩声系统中压限器的启动电平的正常情况下不应高于0dB，而为确保系统设备安全，可考虑定在-10——-3dB之间，因为过量信号并非超过了启动门限就不再增长，而是会根据其设定的压缩比决定到底增长了多少，所以必须留有一定的动态余量。

（3）压缩比

过大的压缩比会使大信号有过于明显的压缩感，当恢复时间过短时其喘息感也很明显又对扩声质量形成新的破坏，过小的压缩比是不起什么作用的（此时无论启动电平设定多少），通常情况下，压缩比在1：

3——1：

5之间已能对付，且不会对声音形成明显影响。

（4）恢复时间：

一般来说，恢复时间不宜过长，否则会给人以喘不过气来的感觉，而过短的恢复时间会明显破坏声音的自然感甚至没有压限意义。

3．均衡器

a．均衡器分类：

按频率特性可分为四种类型：

（1）架形均衡器，用于在宽的频率范围内对高频和低频进行提升或衰减，即通常所说的音调控制。

（2）峰谷形均衡器，基本形式是单峰谐振特性，用于对某一频带进行提升或衰减，通常使用若干个谐振频率，可用来进行较细致的音色调整。

（3）图示均衡器，它的面板装有一排推拉式电位器，每个电位器对应一个中心频率。

图示均衡器按频率划分为倍频程式，2/3倍频程式和1/3倍频程式等几种，如MAD的EQ215，EQ231分别为2/3，1/3倍频程式。

b。

均衡器的主要技术指标：

均衡器的中心频率设置如前所述，具有一定规律的，例如倍频程，1/3倍频程和2/3倍频程，通常，频率点越多，其频带宽度越窄（即Q值越高）。

C．    均衡器的使用

均衡器的不同频段对音质或听感影响不同，根据试验和人们经验，一般可将频段与听感的对应分为六部分

（1）16-60HZ（超低音）

低频声使人感到很响，给人以强有力感觉，提升60HZ，可强化声音的力度，给人以震撼感，但过于提升会使声浑浊不清。

（2）60-250HZ（低音）

节奏声部的基础声，决定音乐的平衡，使其丰满或单薄。

（3）2-4KHZ（中高音）

是人耳最灵敏的听觉范围，影响响亮，此段提升2-4Db，能增加人声的亮度，但提升过多时，特别是3000HZ会产生听觉疲劳。

（4）4-6KHZ（高音）

有临场感，影响清晰度，若提升，有使音乐离听者近的感觉，反之离听者远。

（5）6-16KHZ（特高音）

控制着亮度与清晰度，但过分提升会出现齿音。

总之，如果将整个声音频段的听感分为三段，则低频段重在浑厚与丰满度，中频段重在明亮度，高频段重在清晰度。

4．效果器

数字效果有三大基本功能：

混响，延时，非线性效果。

a.    混响

混响是数字效果器的主要功能，利用效果器的参数可以对空间大小，声音色彩，早期反射等声音的因素进行调整，从而改善和提高厅堂的音质，增加音源的融合感，它有三种基本混响类型

（1）厅堂效果（HALL）模拟各种大中小型音乐厅及教学墙的空气吸声特性效果。

它有相当低的初始回声密度，密度随时间增加逐渐建立，适用于古典音乐及其他需润色的音乐。

（2）房间效果（ROOM），模拟各种大中小型房间，木房及教室等效果，相对于厅堂效果有较高的扩期，有流畅明快的感觉，适用于需附加上密度式声学空间感的声音。

（3）板式效果（PLATE），模拟各种金属板及木板的效果，适用于人声，铜管乐器及音乐中的打击乐。

b.延时

延时效果分为基本延时和由不同量的混合而产生出的镶边效果，合唱效果，共振效果。

（1）延时效果（DELAY），它完成对声音信号进行延时的基本功能。

解决扩声系统中不同距离音箱的方位感。

（2）镶边效果（FLANGE）当延时时间在0-35ms之间时，人耳感觉不到滞后声音的存在，它与原始信号混合后，因其相位干涉而产生“梳状”滤波，这就是镶边效果。

（3）合唱效果（CHORUS），延时时间在35-50ms之间时，不再会感到滞后的声音存在。

将原始信号与被延时的信号结合起来，会使一个声音听起来象两个或更多的声音，即是合唱效果。

（4）回声效果（ECHOES）一个声音从声源发出，在某一距离碰到坚硬的表面被弹回去，然后经过足够长的一段时间返回到我们的听觉器官，这时，我们听到的是与原来声音分开的重复声，这就是回声效果。

（5）共振效果（RESONANCE），共振效果就是将一部分延时输出返回到输入端，形成循环或反馈性的滤波器。

c.非线性

正常翻转或切除一个自然混响的效果。

（1）翻转混响（REVERSE，REVERB），它是正常翻转——自然混响的混响。

（2）门混响（GATE，REVERB）它是正常切除——自然混响的混响。

（3）翻转门（REVERSE，GATE）它反转切除一个正增加的混响。

二效果参数

（1）混响时间（RT60），各种程序的混响时间不一样，厅的较长，板式较短，房间的介于二者之间。

（2）预延迟（PREDELAY）调整由信号输入到混响开始时间。

（3）深度，宽度，高度（DEPTH，WZDTH，HEIGHT）控制听者与音源之间的幻觉空间距离。

（4）扩散（DIFFUSION）控制，回声密度随时间增加的程度。

（5）均衡，滤波（EQ，FILTER），有的效果器为三点单频衰减，分别为100HZ，1KHZ，10KHZ，有的为高低通滤波，分别为高通32HZ-10KHZ，低通为1KHZ-16KHZ。

5.激励器

a.激励器又称听觉激励（AURAL），声音激励（SOUND，HEIGHT）激励器是一个谐波产生器，它是通过可变调谐方法，产生与输入的节目信号有的谐波（泛音），增加声音的细节和层次感，通过适当的调整可提高声音的清晰度，表现力和立体感。

激励器输入信号分为两路，一路未加修饰地输出，另一路经过高通滤波器滤去低频成分，然后送入谐波产生器，谐波产生器是激励器的核心，用以产生与输入信号频率有关，而也信号电平