音响培训资料中文版1.docx
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音响培训资料中文版1
第一章关于声音
1-1．声音是什么？
所谓声音就是生理学上说的听觉神经受到刺激后引起的感觉，对于物理学来讲就是引起这种感觉的原因的物理现象。
也就是说大气中传播的纵波（疏密波）。
另外，在空气以外的气体，液体，固体中也有音波在传播，但是这里我们只讲空气中的声音。
接下来，在空气中传播的疏密波进入耳朵，通过外耳道到达鼓膜，因为鼓膜内侧的压力几乎是一定的，就正好像压力型microphone的振动板一样，当疏密波很密的时候鼓膜内侧被压弯曲，当疏的时候鼓膜被外侧牵引弯曲，因此鼓膜是对应压力变化振动的。
这个鼓膜的运动是经过槌子骨等的传达结构传给听觉神经的，因此就可以被作为声音感觉到了。
我们的耳朵能听到各种的声音。
风的声音，雨的声音，波的声音，人的说话声，脚步声，动物的鸣叫声，乐器声，交通机关的噪音，警笛等的无数声音包围着我们。
这里我们就只考虑如下的几种声音的种类。
1）乐声：
就是弦乐器的声音，管乐器的声音，歌声的母音，音叉的声音等之类的，在一定的周期上以相同的波形反复的声音并能给人以快感的声音。
2）非乐声：
乐音以外的所有的声音，并给人以不快感的即所谓非乐音，但是爽快地的风声，小河的淅淅沥沥的声音等并不会给人带来不快感，韵律乐器的打击声等也可以考虑是乐声，乐声和非乐声的境界未必就能明确的区分开。
3）噪音：
听起来无法忍受的声音，这些全部都是主观的分类。
例如，赛车迷虽然很陶醉于sportscar的排气声，但是对于其他人来说简直就是令人讨厌的声音。
即使是电吉他的声音，有人认为它是音乐也有人认为那不是音乐，所以这种评价就是截然相反的。
4）纯音：
拥有正弦波形的声音，且是单一频率的声音这个在自然界是不存在的，音叉的声音就与这个很接近。
5）复合音：
频率不同的复数各纯音合成的声音
6）单音：
一个基本音和拥有其整数倍频率的倍数音组成的音乐。
7）协和音：
是很多单音结合的音,每个基本音的频率都形成比较简单的整数比,之后调和听起来得音色即协和音.例如,do和so的基本音频率比是2:
3,do的3倍和so的2倍一致之后再调和出来的.
1-2.音的3要素
从物理学上讲：
高,强,音色被称为音的3要素.
1）高度:
女生的声音要比男生高,钢琴的键盘从右边开始依次会出现高音.这是根据发音体的单位时间内的振动数的大小,振动数越大声音就听起来越高.人耳朵听音的频率范围大体是20~20,000Hz.人类的声音是80~1,000Hz，音乐上使用的基音的频率是16~4,000Hz左右，1-3的图上有显示各种乐器的基本音的频率范围。
在音乐上重视音的相对高，高的比称为音程。
如果这两个音的基音的频率比是2倍时，就是1个octave（八度音），平均率音阶的半音的音程是1/12octave，那么其的频率数比就是12根号2=1.059.
[声音太大了，安静点！
]这句的意思是与频率无关的，是说说话声太噪杂的意思。
这种误解在外国语中也有。
2）强度：
声音提高大叫时，比起切切私语就会出现强音，乐器强烈的鸣叫时也会出现强音。
这样，音的强弱是根据音源的振动振幅的大小而变化的，也可以说是根据音波的振幅大小而变化得。
另外，音的强度也可以被称为音量。
3）音色：
高度和强度即使是相等的，人的耳朵也会感觉到不同的声音。
例如，即使是相同的高度和相同的强度，小提琴和长笛的音明显是不同的种类。
这种不同就是所谓的音色。
这种场合，根据倍音的含有状态。
。
。
也就是说，根据谱子音色是变化的。
音乐上使用的基音的高度是类似于1-3图上的4，000Hz左右，但是，类似于1-4图这样对于每个乐器的音都含有比其更高频率数的成分。
音色是以波形表示的有人这样认为，但是这未必不是正确的。
波形如果确定音色也就被决定了，但是不同的波形也可能有相同的音色。
例如，1-6图这样，谱子虽然是相同的，因倍音的位相关系波形会有很大的变化，但是人类的耳朵是无法感知这种不同的。
换句话说，人类的耳朵是在做了频率分析之后才能听到谱子的，位相是人无法感知的。
另外一方面，类似于小提琴，长笛或者风琴这样的能持续发出一定的音量性质的乐器之外，也有钢琴，竖琴，木琴这样能发出衰减音的乐器。
这些乐器即使是高度相同，一听也能辨别出是哪种乐器他们拥有这样非常大的特长。
如果这些乐器伴随着过渡音时，谱子和音的强度会随着时间的变化而变化。
1-3.音的速度和Doppler效果
我们要是计算从看到闪电之后到听到雷鸣的声音的时间，就可以知道雷是近还是远。
光和音如果是同时，我们就能知道雷已经很近了。
如果时间有十数秒，在常温下的音速是340m/sec,我们就可以知道原来雷在数千米远的地方。
音的速度是以媒体的密度和体积弹性率来决定的，所以会被气压和气温所左右。
正确的是1个气压0摄氏度时的空气中传递的音的速度是331.5m/sec，气温每上升1摄氏度就增加0.6m/sec.
空气以及各种媒介中的音速请看1-1的显示。
对于我们而言，很近的自行车的警笛实际上比原本的声音听起来要高些，离的远的时候就会觉得声音很低这是我们日常的经验。
这就是由于根据自行车的速度，外表的音速是变化的，这种效果就是所谓的多普勒效果。
音源移动时，移动的速度以vm/sec,音速以cm/sec来表示时，当接近时可以听到音源的振动数的c/c-v倍，距离远的时候就可以听到c/c+v倍。
而且，如果音源是静止的听得人移动时，接近时听到的是c+v/c倍，远离时听到的是c-v/c倍。
现在我们以时速是245km行进的东海道新干线的警笛声音为例来考虑，如果音速是340m/sec，因为列车的速度是68m/sec因此就相当于音素的1/5，如果接近是听到的是原来的声音的5/4频率，如果远离时听到的则是原来声音的5/6的频率。
例如，原来的音节是do，接近的时候听到的就是mi，远离的时候听到的就是la。
因此，这3个的频率的比就是音阶上的la，do，mi的关系。
同样的在以1/5的音速行进的列车上听静止的音源的声音的时候，接近时就可以听到原来的频率的5/6的频率数，远离时就听到原来的频率数的4/5的频率数。
如果原来的音时mi时，接近时听到的就是so，远离是听到的就是do，此时音阶就是do，mi，so的关系。
1-4.立体声效果
我们日常接触的声音是来自很多的音源放射的声音。
如果拥有空间的广阔和深度就是立体声的音。
我们有二个耳朵，到达每个耳朵的声音的大小的差异以及到达的时间差异几乎是感觉不到的。
正面来的声音，右面来的声音等，即使听得不是很正确，但是音源的方向我们是可以感觉到的。
对于水平放置的2个耳朵，即使在某种程度上可以有左右的区别，但是前后上下的区别是很难的。
以前的音响在播放的时候，只能是一个mic扑捉信号之后通过一个speaker来播放，因此speaker是以点音源的方式工作的，此时是没有办法期待其能到达空间性的广阔感的。
但是在水平面内，仅某种距离分开放置的2个micphone所扑捉到的2个声道系统的信号分别以2个speaker播放时，就可能达到类似于原来音场的效果，临场感就增加了，就可以达到自然又很近的声音效果。
这种效果很早以前就被人们熟知，近年45-45方式的recorder的1只音沟就可以记录2个系统的信号，4truckStereotape等普及的同时，在最近[Stereo]已经取代了播放装置的名称。
一个一个的播放音即使达不到hi-fi，但是一旦成了立体声就会给人吃惊的，好的播放音效果，所以即使一个一个的播放音不好，有了立体声就会好。
也可以说，必须成为好得效果。
有一部人是这样认为的，这种想法也是没有错的。
如果一个一个的音本来就很好，那么其合成的音就更好。
另外，之前我们有提到过人类的耳朵是无法感觉位相角度的，
以立体声颠倒其单边的极性（改变speaker的接续），此时不但无法定位，简直就是完全没有了方向感，这种情况想必谁都有过体验。
这并不是感觉到了位相。
这种情况就是把应该制作出来的类似于原来音场的有效成分全部的给打消了，因此就变成了混乱的音场。
这样说的证据是在使用耳机听立体声信号的时候，单边的极性即使接反，对于音像也是没有任何影响的。
1-5.音和通信
无论是人类还是动物，都在使用声音传达意志。
动物的鸣叫声即使没有人类的语言那么的丰富，但是呼唤群体，传达危险的声音等也是传达了很了不起的意志。
[喂，喂，远处的声音也要听，近的就顺便过去看看！
我就是。
。
。
]有所谓这样的[有声音就要听]的说法。
说完之后就听，因为是所谓的“马路新闻”所以并不一定是直接的声音。
但是以上这些反映了听觉作为传达信息的手段从很久以前开始就已经使用了。
泰山的影片中，丛林中的部落作为与其它部落的通信网使用的是鼓。
比起声音来鼓得声音能到达更远的地方，使用这样的声音，信号就被符号化进行传递。
根据钟的原理电话被发明了，因此远距离的通话就成为了可能。
音变换为电气信号后，电气信号又变换为电气信号。
另外，电气信号扩大技术被确立后，随着电气，电子技术的长足进步通信的距离也从部落超越了地球的尺寸，甚至达到了宇宙尺寸，通信的质量也取得了长足的进步。
就这样，在给远方传达意志以外，作为像很多人传达意志的方法，发出很大的声音后，就有了在广泛的范围里使用的回响传递的扩声装置方法和类似于收音机这样的电波媒体的方法。
这些就是将电子信号变换为音响的装置。
也就是说speaker无论如何是必要的，回顾其发展历史：
集会场的扩声装置是以选举演讲为目的的，电影的有声电影最初是雄辩家的代用品，也包括初期的收音机内容几乎可以说是speech。
1-6.关于speaker的名称
将电气信号变换为音响的装置，我们可以称其为Loudspeaker或者直接称其为speaker。
这是因为这种称呼是将英语日语化了，loudspeaker（英语），lautsprecher（德），Haut-parleur（法）在德语上相同意思的语言的组合也是成立的。
但是，法语的Haut是高的意思，就相当于日语上说的高声器，这如果从音的高低，强弱来考虑那么也可以说是误译。
另外，在汉语上这个被译成是放声器。
在英语上，省略前半部分直接称其为speaker也是完全可以说得通的。
对于这个也有[雄辩家]，[说话方]的意思。
这些语言，以大的声音讲，并作为扩大说话声的机器被制作，发达的原始的时代的用语因为到目前为止也在使用，所以在现如今不只是用于speech包括音乐在内的所有声音都可以播放.因此就有这种感觉这个语言稍微落后于时代.
在明治时代,虽然已经安装了电灯,但却被叫做lamp,这种习惯直到昭和时代也还被存留着,同样的称speaker为喇叭的习惯也是到目前也还保留着.
另外,之前我们也说过原始时代的speaker,speaker其本身也有了很大的改善并取得了长足的进步.作为带来这种进步的原动力,有声电音是不能被忘记的.过去电影是一个大的产业，世界上的很多城市都诞生了很多的电影院,这些给音响播放装置带来了巨大的投资空间,有了这些的支持,优异的播放装置被研究,被开发.当然这远远不是个人资本所能及的高额的东西,与现在最高价的东西进行比较也是毫不逊色的卓越的高品质的东西,我想应该有这样的再认识.
1-7.音色的表达语言
我们在听音乐的时候,必定有某种感触.美丽呀,轻飘飘的感觉呀,单调等等,这时主要是对于曲子应该表现的结果.相同曲子的唱片,用各种音响播放装置听得时候,即使是曲子相同听起来的效果也是不同的.这时因为各种播放装置的性能是不同的，初次以外没有其他的.这种声音的不同我们应该怎样表现呢?
如果可以我们把其作为数值,这个声音比起A来有10个不同,例如这样的一句话能使其表现的,那就会很方便.但是音色的不同,是根据各种内容的因素构成的,以物理的方式无法辨明的点很多,以数值的表现在目前几乎是不可能达到的.因为这不仅仅是物理的内容,通过听声音会进入人类的下意识,因此也将包含心理的内容,也将变得很复杂.但是,从speaker出来的声音是为了让我们听的.无论如何音响心理学的要素被包含这是无法避免的事实,因此那里显示音色的表现就会变得必要.
现在,我们在选择音响机器的时候,不只是选择目录的规格.实际上声音发出后,我们会与其他相同的机型进行比较,之后选择自己喜欢的声音方式这是很正常的.hi-fi产品,不是喜欢的声音是接近自然的声音,也就是说选择本身的hi-fi.这种选择的过程,是在我们无意识下的,对于声音的基准自己的头脑里是有的,然后我们会经常与头脑中的进行比较然后进行选择.据上情况,作为综合评价选择出好的东西.但是,这个各自的基准是掺杂了很多主观的因素,对于相同的声音做出相同的评价这基本上是非常难得.
另外,我们通常表现音色的时候都是用怎样的语言呢?
如果准备使用的话所有的形容词都可以用在表现音色上,如果有与声音密切相关的表现语那不是很好吗.一般的,音色有3个因子组成.也就是1.美的因子2.迫力因子3.金属性因子3个因子.每个因子的最好的表现语言已经列举在了1-2的表中.
音色因子
表现语言
+
-
美的因子
美丽的
清澈的
有光泽的
湿润的
细致的
乐器的分离很好
脏的
混浊的
没有光泽的
干巴巴
粗暴的
分离的很差
迫力的因子
丰富的
动人的
强有力的
贫瘠的
欠缺的
弱的
金属性因子
平静的
有深度的
尖锐的,高亢的
金属性的
这些语言一般是经常使用的,即使不懂技术的人也能充分的表现出这些语言.因此,表现音色时,如果使用这些语言进行表达,就可以表达出所有想要表达的内容.
除此以外,以设计技术者为首即使懂一点技术的人们之间使用的表现声音的表现语言也有.这些比起叫音色来更贴切的应该表达为音质.为什么这么说,从物理特性来考虑,与其对应的语言有很多.
1.歪多-少
2.噪音多-少
3.高音的延伸（高音感）好的-差的
4.低音的延伸（低音感）好的-差的
5.高.低音的平衡好的-差的
6.口齿,发音好的-差的
7.乐器的定位好的-差的
8.声音的分离好的-差的
除此以外,还有其他各种表现方式来表达,这里只是列举了有代表性的几个.
如以上这些表现语言还有很多,这些表现所表达的内容,与实际的物理特性到底有怎样的关系是不明确的.总之,上面的1-8的表现,与各种物理特性有相当的对应性这是被公认的.
第一章相应的图形参考如下：
第2章speaker的种类
2-1根据辐射方式的分类
2-1-1直接辐射型speaker
2-1-2间接辐射型speaker/Horne型speaker
2-2根据驱动方式的分类
2-2-1Dynamic（电动型）Speaker
（a）电磁型speaker
（b）压电型型speaker
（c）静电型speaker
2-2-2电磁型speaker
a.平衡接级子型speaker
b.不平衡2级型speaker
2-2-3静电型speaker
2-2-4压电型speaker
2-2-5其他的speaker
a.放电型speaker
b.空气型speaker
speaker的种类根据其的构造，性能，用途等有很多分类，在此我们在以speaker来理解并以必要的2种分类方法来阐述其的种类。
其中的一种是根据声音在空气中辐射时的辐射方式来进行的分类，另外一种是电子信号被转化成音响信号根据动作原理（驱动结构）来进行的分类。
2-1表里显示了这个分类表。
辐射方式
1直接辐射
从发音体出来在直接空间里声音被辐射
2Horne型
从发音体通过Horne在空间里声音被辐射
根据驱动方式的分类
1动电型
利用了磁界中的导体通过电流变化产生的电磁力
2电磁型
利用了磁极之间的互相吸引力（coulomb力）
3静电型
利用了电极之间的互相吸引力（coulomb力）
4压电型
利用了物质里给与电界时变形的ピエゾ现象（拥有可逆性）
5其他
A）放电型
B）空气流型
依据以上的分类表，有多少种类大致就可以明白了。
以下，关于这些将稍微详细的进行其原理内容的讲述。
2-1依据辐射方式的种类
2-1-1直接辐射型speaker
一般的speaker都有振动板，振动板振动后在空气中辐射声音，从这个振动板向我们可以听得见得空间里辐射直接音的speaker就被称为直接辐射型。
因此，振动板直接在空间里被作用。
这种类型的speaker有圆锥型speaker，condenser.Speaker，平面speaker，dome.Speaker等。
上述这些振动板的形状虽然有很多变化，但是在直接空间里辐射声音点是共通。
这种方式的特长是，音响输出是在piston.Motion领域时（与振动板的尺寸相比波长是长的，其与振动板成为一体振动的领域）如果是惯性制御就是一定的。
也就是说speaker的振动板作为拥有m质量的物体，把支持其的Corn.Edge或者damper等持有的发条作用置换成有s弹性系数spring时，就会成为2-1这样的图形。
在这种状态下将m向下拉伸开时，物体是在某种频率上持续振动的。
这种现象谁都可以体验，此时的频率数对于speaker就叫做最低共振频率数即（Ｆ0）。
可是，以比这个最低共振频率数高的频率数驱动这个物体时，spring的影响是就没有了，只质量与这个物体的动作有关。
（例如图2-1的b）。
这个频率数领域一般称为惯性制御域。
接下来，如果比这个最低共振频率数低的频率数时，情况就会相反了质量没有影响，只是spring与这个物体的动作有关。
这时的这个领域就称为弹性制御域。
另外，因为这种是以最低共振频率数为中心而被分开的弹性制御和惯性制御，所以直接辐射型的特长输出能成为一定的惯性制御域并为了使其更加扩大最低共振频率数降低是有必要的。
这种类型的speaker的播放下限频率数是由最低共振频率数来决定的。
因此，口径小的Ｆ0是高的speaker时，只在高域可以进行播放。
接下来根据这种方式来考虑效率。
这种情况的效率是与振动板的面积，质量相关的，特别是质量越轻越好这个大家都能理解。
但是困惑的是，因为是根据振动板使空气动作，所以实际上振动时的振动板的外观的质量是，除了振动板自身的质量以外，也要加上根据空气变化的质量。
此时根据空气质量增加的部分称为“附加质量”。
这个质量虽然是根据振动板的形状，大小的不同而不同，但是对于圆形振动板，应该是以3.215xa3x10-3（g）来表示的。
（只是a是振动板的半径cm）。
因此，作为效率，面积变大，震动板的外观质量是越轻越好，但例如说振动板的质量即使是0，附加质量也肯定有某个值，而且是半径的3次方比例，所以本身就应该是有限度的。
2-1-2.间接辐射型speaker/Horne型speaker
相对于直接辐射型就会有成为间接辐射型的,也就是从发音体（一般指震动板）使Horne的声音被辐射,即通过Horne声音被辐射在空间里的这种类型的speaker.因此就必须要有叫做Horne的音响变成器配备.作为一般的Horne.Speaker,街道和车站的platform上经常可以看到的PA用的speaker很多,作为hi-fi用的中音用和高音用经常被使用.这种方式的最大的特长可以说成是效率高.作为PA用的最大的理由是效率很好,即使是小的输出公方也能得到很大的音响输出效果.
作为动作原理的特长,相对于直接辐射型的惯性制御动作,这个是抵抗制御动作.
2-1项里描述的弹性制御和惯性制御的境界点数Ｆ0,实际是已成为了抵抗制御,对于Horne.SpeakerＦ0的共振锐度是下降了.抵抗制御范围呈现扩大的形态.也就是说,根据与Horne的结合,震动板加上了空气负荷,直接辐射型的时候是作为质量加上去的,而此时是作为抵抗形式加上去的.这种空气负荷的现象就叫做辐射Impedance.从这层意义上看,Horne是作为发音体和空气的整合体进行动作,结果效率就变得更好.也就是说,只要辐射抵抗的增加部分效率提升就会更好.
2-2.根据驱动方式的种类
2-2-1.Dynamic.（动电型）speaker
所有的驱动方式中最常使用的就是这种动电型方式.这种方式对于能源的变换是必要的直线性…也就是说,输入电流得到相应比例的力量是其的大特长,不限于speaker,在各种电子上---作为机械变换器被使用.
动电型的原理是在磁届直交导体上有电流流动时,导体在磁界以及电流上收到直角方向的力量,这种方向图就是2-2图的Fleming的左手法则来决定的.因此,电流和磁界直交时,就可以得到最大的力度,这种机器全部都是这种关系的构造.
作为动电型speaker,电流时声音电流,因为要利用与其成比例的力度,所以这个电流流动的导体有coil,Ribbon等很多.
（d）movingcoilspeaker
（e）Dynamic.speaker通常为了使磁界，电流，力度成直角动作，其的声音电流流动的导体的形状一般是coil状的，为了使其卷轴方向产生力，coil以直角相交的放射状磁界构成的speaker就是movingcoil（可动线轮）型speaker。
这种构造如2-3图所示，在圆柱状的中心磁极配置同轴的coil，另外，在其外侧配置的是内心是同心圆柱状的外部磁极，因此，磁束是从中心磁极开始发射放射状，通常
情况下其的coil就会成直角相交状。
因此，coil有电流流动时通常是轴方向的力是其整体在动作，作为动电型驱动方式是最有效率的，loss很少的一种构造。
因此，movingcoil型几乎成为了dynamic型的代名词，且是被经常使用的构造，一般被销售的Corn型和Horne型speaker的95%以上是属于这种类型的。
最为movingcoil型speaker的代表例请参看2-4图到2-6图的内容。
2-4的Corn.speaker是最长用的形状，在环形的gap里为了产生放射状均一强大的磁场而制作的磁力电路，就设置在其的里面，是声音电流发生相应比例的voice.coil，voice.coil的振动在空气中传递的振动板，保持voice.coil在gap中心的damper，其他，作为speaker的外形制作出来的各个部品，为了使其安装的frame等由这些构成的。
作为此款speaker的特长，为了使振动板和voice.Coil的支持系统的Compliance能做到很大，就可以使Ｆ0变得很低，所谓的低音播放可以轻松得到，以及很少歪斜的音压频率数特性就会好起来。
而且在构造上，作为大输出speaker是很适用的。
2-5的图是Horne.Speaker的driver.Unit,与voice.Coil连接的振动板是很耐高压的一种形态，这也是其的特长。
因此，振动板的材质也经常会使用轻金属箔和Plastic.Film的材料，比起振幅的重要性，这款speaker的构造是需要很大压力的一款。
2-6图的dome.speaker也是有相同driver.Unit的，是一款在voice.Coil上接合了半球状的dome型DiagramFulham的speaker。
与Corn型相比振幅小，通常被作为中.高音用的speaker使用。
而且，这款speaker是振动系统的质量可以很轻，形状又是dome形状的。
其能在最高频率数的piston运动状态下进行动作，所以过渡特性很好，偏差很少，指向特性非常优异。
以上，是关于movingcoil型的阐述，在第3章和第4章里会有更详细的阐述。
（b）Ribbon型speaker
如图2-7的（Ⅰ）和（Ⅱ）在直线上或者圆周上得到相对的磁极，其的磁力gap中设置铝合金等的箔做成的Ribbon状的导体兼振动板，并根据这个Ribbon
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