楼宇智能化技术第10章声频应用技术.ppt

1、第10章 声频应用技术 楼宇智能化技术楼宇智能化技术 第第3 3版版 许锦标广东工业大学自动化学院第第第第1010章章章章 声频应用技术声频应用技术声频应用技术声频应用技术 第10章 声频应用技术 本章导读本章导读 智能楼宇中的背景音乐广播、火灾紧急广播、各智能楼宇中的背景音乐广播、火灾紧急广播、各种会议和娱乐设施都用到声频系统，合理设置这种会议和娱乐设施都用到声频系统，合理设置这些系统，就成了实现智能楼宇些系统，就成了实现智能楼宇“安全、健康、舒安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的办公环境适宜人和能提高工作效率的办公环境”必不可少必不可少的条件。的条件。本章着重叙述声音响度的扩大、声音的加

2、工美化本章着重叙述声音响度的扩大、声音的加工美化以及应用于室内的扩声系统、公共广播系统和会以及应用于室内的扩声系统、公共广播系统和会议系统。议系统。第10章 声频应用技术 本章目录本章目录第第1010章章 声频应用技术声频应用技术本章导读本章导读10.1 10.1 扩声系统扩声系统10.1.1 10.1.1 扩声系统的组成和主要技术指标扩声系统的组成和主要技术指标10.1.2 10.1.2 音质评价简介音质评价简介10.1.3 10.1.3 扩声系统的主要设备扩声系统的主要设备10.1.4 10.1.4 智能楼宇扩声系统设计智能楼宇扩声系统设计10.1.5 10.1.5 多功能厅扩声系统多功能

3、厅扩声系统10.2 10.2 公共及紧急广播系统公共及紧急广播系统10.2.1 10.2.1 公共广播系统的特点及其组成公共广播系统的特点及其组成10.2.2 10.2.2 紧急广播系统的特点及其组成紧急广播系统的特点及其组成10.2.3 10.2.3 多功能公共广播系统多功能公共广播系统10.2.4 10.2.4 公共及紧急广播系统的数字化技术公共及紧急广播系统的数字化技术10.310.3会议系统会议系统10.3.1 10.3.1 基本会议系统基本会议系统10.3.2 10.3.2 同声传译系统同声传译系统10.3.3 10.3.3 智能会议系统智能会议系统10.4 10.4 某省人大会堂扩

4、声系统设计某省人大会堂扩声系统设计10.4.110.4.1系统要求系统要求10.4.210.4.2扬声器系统布局扬声器系统布局10.4.310.4.3扬声器选型扬声器选型10.4.410.4.4系统配置系统配置复习题与思考题复习题与思考题第10章 声频应用技术 10.1 10.1 扩声系统扩声系统10.1.1 扩声系统的组成和主要技术指标扩声系统的组成和主要技术指标 扩声系统包括音源及声学环境、调音台、功率放扩声系统包括音源及声学环境、调音台、功率放大器、扬声器及其声学环境等大器、扬声器及其声学环境等4部分部分 第10章 声频应用技术 2.扩声系统的主要技术指标扩声系统的主要技术指标(1)最大

5、声压级最大声压级Lm(2)传声增益传声增益G 3.声场不均匀度声场不均匀度4.传输频率特性传输频率特性5.系统噪声系统噪声6.总噪声总噪声7.系统失真系统失真8.语言传输指数（语言传输指数（ST1）和快速语言传输指数）和快速语言传输指数（RAST1）9.汉语清晰度汉语清晰度第10章 声频应用技术 10.1.2 音质评价简介音质评价简介(1)立体感 即声音有层次、有方位、有空间感和距离感、失真小、动态范围大。(2)丰满 即声音厚实、圆润、有足够的响度和亮度、中高频不缺、低频及中频能量充足、混响声适中、失真小、瞬态响应好。(3)噪声水平 噪声水平低，能提高乐声和语言的清晰度、扩大声音的动态范围，是

6、保真度的重要指标之一。(4)亲切感 即响应合适、混响适度、音域宽广、失真小、噪声低、声音清晰、自然流畅。听音感觉亲切、自然、有如身临其境。第10章 声频应用技术 10.1.3 扩声系统的主要设备扩声系统的主要设备扬声器是一个电声换能器，其主要特性有灵敏度、额定功率、扬声器是一个电声换能器，其主要特性有灵敏度、额定功率、频率响应、阻抗、指向性、非线性畸变和瞬态畸变等频率响应、阻抗、指向性、非线性畸变和瞬态畸变等 第10章 声频应用技术 组合扬声器组合扬声器 组合扬声器是由多个单元装在同一箱体内组合扬声器是由多个单元装在同一箱体内 声柱的结构与声柱的结构与指向性指向性 全频音箱的结全频音箱的结构与

7、频响曲线构与频响曲线 第10章 声频应用技术 传声器传声器 传声器俗称话筒传声器俗称话筒、麦克风等，会议发言所用传声器又称为送麦克风等，会议发言所用传声器又称为送话器，它是声话器，它是声-电转换器件电转换器件 传声器的技术特传声器的技术特性主要有性主要有:灵敏度、灵敏度、频率响应、频率响应、指向性、指向性、等效噪声和等效噪声和输出阻抗等输出阻抗等 第10章 声频应用技术 调音台调音台 调音台是一个一体化的设备，它内部包括多路（通道）基本相同的电路调音台是一个一体化的设备，它内部包括多路（通道）基本相同的电路（每路包含前置混音放大器、频率均衡与滤波器）和输出网络等基本部分（每路包含前置混音放大器

8、、频率均衡与滤波器）和输出网络等基本部分,可对每通道的输入信号作细致的调整。可对每通道的输入信号作细致的调整。第10章 声频应用技术 调音台实物图调音台实物图 第10章 声频应用技术 功率放大器功率放大器 功率放大器的主要参数功率放大器的主要参数1 1）额定输出功率：功率放大器的额定输出功率是指接上额定负载时在）额定输出功率：功率放大器的额定输出功率是指接上额定负载时在一定失真度（例如一定失真度（例如0.1%0.1%以内的最大输出功率。以内的最大输出功率。2 2）频率响应特性图：功率放大器对声频的幅频特性。专业的功率放大）频率响应特性图：功率放大器对声频的幅频特性。专业的功率放大器的频率特性一

9、般都应优于器的频率特性一般都应优于20Hz20Hz20kHz20kHz，0.5dB0.5dB。3 3）失真：由于功率放大器中的非线性元件引起的非线性失真称谐波失）失真：由于功率放大器中的非线性元件引起的非线性失真称谐波失真。专业功率放大器谐波失真是指在额定输出时的值。一般谐波失真。专业功率放大器谐波失真是指在额定输出时的值。一般谐波失真都很少，通常优于真都很少，通常优于0.1%0.1%。此外，还有互调失真，瞬态失真和交越。此外，还有互调失真，瞬态失真和交越失真等也是功率放大器的指标。失真等也是功率放大器的指标。4 4）输出阻抗：功率放大器的输出阻抗是指功率放大器能长期工作，并）输出阻抗：功率放

10、大器的输出阻抗是指功率放大器能长期工作，并能使负载获得最大输出功率的匹配阻抗。由于专业功率放大器绝大能使负载获得最大输出功率的匹配阻抗。由于专业功率放大器绝大多数都是采用固体器件，因而输出阻抗低而范围大，一般可从多数都是采用固体器件，因而输出阻抗低而范围大，一般可从2 288。5 5）信噪比）信噪比（S/N）=20lg(额定输出电额定输出电/噪声电压噪声电压)专业功率放大器的专业功率放大器的S/N值要求大于值要求大于100dB。第10章 声频应用技术 声频信号处理设备声频信号处理设备(1)(1)压限器压限器 压限器（压限器（C/LC/L）是压缩限制器的简称。它的作用是对输入信）是压缩限制器的简

11、称。它的作用是对输入信号的幅值进行压缩和限制。号的幅值进行压缩和限制。(2)(2)均衡器均衡器 均衡器（均衡器（EQEQ）是用来调校幅频特性的设备。）是用来调校幅频特性的设备。(3)(3)延时器和混响器延时器和混响器 在扩声系统中，延时器主要是用来克服回声和多在扩声系统中，延时器主要是用来克服回声和多重声、提高清晰度和解决音源与声像统一的重要设备重声、提高清晰度和解决音源与声像统一的重要设备 (4)(4)声音激励器声音激励器 声音信号通过声音激励器后产生足够的谐波激励功率，声音信号通过声音激励器后产生足够的谐波激励功率，再经过功放，就使输出声音信号有了丰富可调的谐波（泛音）。再经过功放，就使输

12、出声音信号有了丰富可调的谐波（泛音）。(5)(5)反馈抑制器反馈抑制器 声反馈是使扩声系统传声增益降低、系统失真增加，声反馈是使扩声系统传声增益降低、系统失真增加，并使系统稳定性变坏的主要原因。并使系统稳定性变坏的主要原因。(6)(6)电子分频器电子分频器 完成分频段作用的就是分频器。完成分频段作用的就是分频器。第10章 声频应用技术 声频信号处理设备声频信号处理设备 电子分频器的应用示电子分频器的应用示意图意图 应用延时器的应用延时器的例子例子 第10章 声频应用技术 10.1.4 智能楼宇扩声系统设计智能楼宇扩声系统设计1.确定扩声系统的声学特性参数指标2.降噪处理3.最佳混响时间的选择4

13、.各类室内扩声系统扬声器的布置5.选定扩声系统设备方案6.扬声器总功率的计算7.功率放大器输出功率的确定8.扩声系统的计算机辅助设计（CAD）第10章 声频应用技术 噪声评价曲线噪声评价曲线 众所周知，噪声是普遍存在的，众所周知，噪声是普遍存在的，而且把噪声完全消除和隔绝也而且把噪声完全消除和隔绝也是不可能的，只能加以控制。是不可能的，只能加以控制。通常用国标标准组织（通常用国标标准组织（ISOISO）推荐的噪声评价曲线（称为推荐的噪声评价曲线（称为NRNR曲线）表征噪声标准。这是一曲线）表征噪声标准。这是一组组NRNR值从值从0 0130130的噪声评价曲的噪声评价曲线，线，NRNR曲线是一

14、条表示在不同曲线是一条表示在不同频率时，相等的噪声声压级的频率时，相等的噪声声压级的连线。在连线。在NRNR曲线上，可见高频曲线上，可见高频噪声比低声噪声对人们的影响噪声比低声噪声对人们的影响要严重些。要严重些。第10章 声频应用技术 最佳混响时间的选择最佳混响时间的选择 各类用途的房间（厅堂）的最佳混响时间与容积的关系，从图中各类用途的房间（厅堂）的最佳混响时间与容积的关系，从图中可见，最佳混响时间是有一定范围的可见，最佳混响时间是有一定范围的 第10章 声频应用技术 表表10-1 最佳混响时间推荐值（最佳混响时间推荐值（500Hz）厅堂用途混响时间/s厅堂用途混响时间/s电影院、会议厅电影

15、院演讲、戏剧、话剧歌剧、音乐厅多功能厅堂1.01.20.81.21.01.41.51.81.31.5电视演播厅语言录音（播音）音乐录音（播音）电话会议多功能体育馆0.80.90.40.51.21.50.30.4小于2第10章 声频应用技术 室内扩声系统扬声器的布置室内扩声系统扬声器的布置 扬声器与传声器的相对位置扬声器与传声器的相对位置 室内扬声器布室内扬声器布置方式置方式 第10章 声频应用技术 典型扩声系统组成典型扩声系统组成 这是一套较为完整的扩声系统设备。它包括音源、调音台、听众席扩这是一套较为完整的扩声系统设备。它包括音源、调音台、听众席扩声设备、舞台监听设备和控制室监听设备等五大部

16、分声设备、舞台监听设备和控制室监听设备等五大部分 第10章 声频应用技术 10.1.5 10.1.5 多功能厅扩声系统多功能厅扩声系统所谓多功能厅就是指可满足会议、歌舞及小型文艺演出需要的厅堂。所谓多功能厅就是指可满足会议、歌舞及小型文艺演出需要的厅堂。据此扩声系统就应同时满足语言和音乐兼用的要求据此扩声系统就应同时满足语言和音乐兼用的要求.下图为某多功能厅下图为某多功能厅的扩声系统原理图的扩声系统原理图 .第10章 声频应用技术 10.2 公共及紧急广播系统公共及紧急广播系统10.2.1 公共广播系统的特点及其组成公共广播系统的特点及其组成图示为基本公共广播系统设图示为基本公共广播系统设备框图。图中，时间控制器备框图。图中，时间控制器控制定时自动播出，信号发控制定时自动播出，信号发生器在开始播放节目或开始生器在开始播放节目或开始业务广播前发出预告信号，业务广播前发出预告信号，监听器监听各分区播出情况，监听器监听各分区播出情况，扬声器选择器为手动控制分扬声器选择器为手动控制分区播出。区播出。第10章 声频应用技术 10.2.2 10.2.2 紧急广播系统的特点及其组成紧急广播系统的特点