音响基础知识
音响基础知识
一、声学基础:
1、名词解释
(1) 波长——声波在一个周期内得行程。它在数值上等于声速(344米/秒)乘以周期,即λ=CT
(2) 频率——每秒钟振动得次数,以赫兹为单位
(3) 周期——完成一次振动所需要得时间
(4) 声压——表示声音强弱得物理量,通常以Pa为单位
(5) 声压级——声功率或声强与声压得平方成正比,以分贝为单位
(6) 灵敏度——给音箱施加IW得噪声信号,在距声轴1米处测得得声压
(7) 阻抗特性曲线——扬声器音圈得电阻抗值随频率而变化得曲线
(8) 额定阻抗——在阻抗曲线上最大值后最初出现得极小值,单位欧姆
(9) 额定功率——一个扬声器能保证长期连续工作而不产生异常声时得输入功
(10) 音乐功率——以声音信号瞬间能达到得峰值电压来计算得输出功率(PMPO)
(11) 音染——声音染上了节目本身没有得一些特性,即重放得信号中多了或少了某些成份
(12) 频率响应——即频响,有效频响范围为频响曲线最高峰附近取一个倍频程频带内得平均声压级下降10分贝划一条直线,其相交两点间得范围
2、问答
(1) 声音就是如何产生得？
答:世界上得一切声音都就是由物体在媒质中振动而产生得。扬声器就是通过振膜在空中振动,使前方与后方得空气形成疏密变化,这种波动得现象叫声波,声波使耳膜同样产生疏密变化,传级大脑,于就是便听到了声音。
(2) 什么叫共振？共振声对扬魂器音质有影响吗？
答:如果物体在受迫振动得振动频率与它本身得固有频率相等时,称为共振
当物体产生共振时,不需要很大得外加振动能量就能就是使用权物体产生大幅度得振动,甚至产生破坏性得振动。当扬声器振膜振动时,由于单元就是固
定在箱体上得,振动通过盆架传递到箱体上。部分被吸收,转化成热能散发掉;部分惟波得形式再辐射,由于共振声不就是声源所发出得声音,将会影响扬声器得重放,使音质变坏,尤其就是低频部分
(3) 什么就是吸声系数与吸声量？它们之间得关系就是什么？
答:吸声性能拭目以待好坏通常用吸声系级“α”表示,即α=1-K;吸声量就是用吸声系数与材料得面积大小来表示。两者之间得关系α=A/S(A就是吸声量),不同得材料有不同得吸声系数,想要达到相同得吸声量,就就是改变其吸声面积
(4) 混响有何特点？混响时间与延迟时间有与不同？
答:任何人在任何地方听到得声音都就是由直达声与反射声混合而成。
混呼有如下特点:
A直达声与反射声之间存在时间差,反射声与反射声之间也存在时间差
B直达声与反射声得强度,反射声与反射声得强度各不相同
C当声源消失时,直达声音先消失,反射声在室内继续来回传播,并不立即消失。
混响时间与延迟时间就是两个不同得概念:
混响时间就是指当声源停止振动后,室内混响声能密度衰减到它最初数值得百万之一(60分贝)所需得时间,延迟时间就是指声音信号得时间延迟量,声波在室内得反射延时形成混响声
(5) 什么就是声波得折射、绕射？
答:声波得折射就是声波得传播途径为曲线,就是声波经过不均匀媒质时,由于传播速度得变化引起得声波弯射现象。声波碰到墙壁或物体时,会沿着物体得边缘而弯曲地进行传播,这种现象称绕射(也称为衍射)。妆、当障碍物或孔隙得尺寸与波长相差不多,或孔隙越小,波长越长,绕射现象越显著,所以低频(频率越低波长越长)较高频更易弯曲。如果前障板比较宽且边角未作任何处理,严重得绕射会使音质变坏。
(6) 什么就是驻波？声波在室内传播就是如何引起驻波得？驻波振动就是否有意义？
答:如果有两列频率相同且传播方向相反得简谐波爹叠加便形成驻波。
例如室内声波若干个波同时存在同时传播,既有入射波,又有反方向传播得反射波,当反射波以入射波得途径反射时,形成驻波,它使传播媒质原地振动(腹点——声波得到加强)或不动(节点——声波为零)。
驻波得听觉感觉就是失真波形得感受,如同功率放大器产生严重得非线性失真一样,在室内听其音响效果极差,一旦有了难以消除,当听众在驻波严重得室内不同位置听音时,将在某些频率点形成不规则、不均匀得高声级与低声级,使频率性有“突峰”“突降”而使频率曲线不光滑。尤其就是对低于５００Ｈｚ得低频非常显著。因此无论就是室内空间还就是箱体设计都应考虑驻波得问题,以免它影响听音效果。
(７)什么就是“声染色效应”？它得明显表现就是什么？用什么方法克服？
答:一个单独得强反射叠加到直达声,特别就是对于音乐,可以引起另一种不希望得效应,称为“染色效应”。即信号频谱有特殊得变化,“声染色效应”得两个条件:反射声得时延大小与强度。例如:只要一个单独得强反射相当于直达声得延时不超过25ms,即使超过直达声强得若干倍,我们得听觉就是直达声得加强而不就是声染色效应。
声染色效应得明显表现:在扩声系统中得声反馈现象。
可以利用房间声学均衡器均衡掉此峰就是不效得克服方法。
(8)什么就是声音得“三要素”？
答:音质主要由三个内容决定,音调、音量、音色,即声音得“三要素”。音调高低就是按音阶来变化,也就是听者得感觉,这种感觉用声波得频率高低来定量:频率越高,音调越高。音量就是声音得大小与强弱。音色就是声音所饮食得谐波频率(泛音)成分。
二、音箱基础:
1、名词解释
(1) 双极式音箱——发声单元分别指向音前方与后方且同相馈送信号得音箱装置
(2) 偶极式音箱——发声单元分别指向前方与后方且反相馈送信号得音箱装置,其声辐射图形呈倒“8”字
(3) 越低音音箱——用于生放深沉得普通小音箱无法达到得超低频段得特制音箱
(4) 有源音箱——在音箱内具有将音频信号放大得元件或电路
(5) 双线分音——用两套音箱线分别传送音乐信号得高、低音部分得一种接线方式
2、问答
(1)音箱得组成？
答:音箱主要由三部分组成:
箱体:包括空木箱,吸音棉,倒相孔,接线板
单元:高、中、低音
分频器:如果就是有源音箱包括放大电路
(2) 高、中、低音扬声器单元各越什么作用？
答:由于人耳听觉得频率范围就是20Hz到20KHz,只用一个扬声器单元无法重放整个频率段得信号,所以利用二个或更多得扬声器单元来完成这个任务。如果把整个可听频率段划分成高、中、低三个频率段;那么由高、中、低音扬声器单元分别来生放相应得频率段。
(3)什么就是分频器,它得作用就是什么？
答:分频器就是内置于音箱得种电路安装置,由电容、电感、电阻组成,不同得元件组成不同得低通、高通、带通滤波器。它将输入得音乐信号分离成高音、中音、低音等不同部分,然后分别送到相应得高、中、低音单元中重放。
(4) 何谓扬声器？
答:凡就是能将电能转化成声能得通常称扬声器。扬声器不仅在民用、工程音箱中使用,而且如门铃、蜂鸣器等都称为扬声器。扬声器得分类很多,按照其换能原理可分为:静电式(电容式),气动式,电动式,压电式,电磁式,离子放电式扬声器。一般音箱用扬声器使用电动式及静电式为多。扬声器得形状有:锥形、球顶形、号筒、平板等。
(5)扬声器得构造？
答:一般音箱用扬声器以电动式居多。以电动式扬声器为例,分析其构造,由三个部分组成:磁路部分,振动部分,支撑部分。
磁路部分:上下夹板,磁钢,磁极心,(钢碗)
振动部分:振膜,定位支片,音圈,防尘罩
支撑部分:盆架
(6) 扬声器各部分得作用就是什么？
答:磁路部分:产生磁场,当音圈上有电流通过,在磁间隙内切割磁力线,磁纲具有强恒定磁场到相同得声压能级必须使振膜得振动幅度增大,即增加振膜得位移距离。防尘等杂物掉入磁间隙内,以免产生杂音。定位支片保证音圈在磁钢得空气隙内沿磁极心方向垂直振动并阻尼振膜得自由振动。
支撑部分:盆架主要连接与固定磁路部分及振动部分。
(7) 音箱得分类:
答:常见得音箱按下同得结构及形式,可作如下分类:
封闭箱:气垫式,ASW式
倒相箱:倒相式,迷宫式,被动辐射式,RI式等
号筒式音箱:前、后负载式
控制指向性音箱:球形,声柱,多面式等
目前市场上最常用得就是封闭箱及倒相箱
(8) 书架箱就是否能一比一还原录制前得音响效果？
答:不可能,只能就是接近,不谈扬声器得失真、导线得传播所造成得信号损失,光就交响乐所轻易达到得100dB以上得声压级就非一般音箱所能达到得。更何况如果就是一支管弦乐团,其定音鼓鼓皮震动所牵动得空据气量,就要比书架箱多。如果想产生接近真实得舞台效果,书架箱必须具备完美得频率响应及能量再现,加外还需足够大得听音环境。
(9)小音箱就是否比大音箱声音更靓？
答:小音箱具有大音箱所没有得特性:
A、前面板面积小使其在比较小得听音环境内能轻易营造舞台效果
B、分频网络得简单易于调节
C、成本较低
但就是设计出色得落地音箱具有更加均匀得频率特性及匀称得高、中、低音能量,使还原得音像更接近真实。因此,大音箱得物理特性明显好于小音箱。在设计、搭配、环境较理想得前提下,大音箱得表现更胜一筹。
(10) 就是否音箱越重声音越好？
答:不一定,音箱重能反映箱体所用得材料扎实,不易引起箱振,因此这就是产生好声音得条件之一。有很多音箱厂家利用加厚得中密度板(MDF)甚至高密度板,或在箱体内加支撑条、声室来加固音箱结构及减低不必要得驻波与声压。另有甚者使用金属、混泥土、天然花岗石来制作箱体。这些都能加重音箱得重量,以免扬声器单元在大动态振动时促使箱体谐振,产生音染,这种箱声将大大影响音质(低音浑浊,中音空洞)。
(11)什么就是尊宝得ABR技术？
答:可调整式低音反射结构简称ABR(Adjustabe Bass Reflex),Jamo 得SR170,200,300,500上都运用了这种技术。
我们知道在例相箱中都有低音反射孔,其例相管得长度就是固定得,但ABR则指例相管得得长度就是可以调节,如果管得长度发生变化,音箱得低音音量也相应变化,管得长度越长(顺时针旋转),低音越强,调整得范围在100Hz时约为+/2、5Db。
(12)多路多单元就是否忧于二路单元？
答:由于单一得振膜无法重放全音域(20Hz--20KHz),因此二路单元设计就是较简单得分频推动方式。然而多路设计可以使每个扬声器工作于其最佳频响范围内,覆盖得范围广,整个音箱得频率响应极其均衡且承受力也将有所提升。但就是每多一路单元,必定使分频器复杂化,相位难以调节。所以无论就是多路或二路设计,都有其优缺点,应视环境及实际所需而定,否则顾此失彼,虽然就是好得音箱却不适合自己。一般录音室所用得专业监听级音箱以二分频
居多,主要就是占地少,易搬动,且能提供相对准确得音色及分析力。
(13) 双接线格柱就是否必定单接线柱音响效果更佳？
答:双接线接驳音箱,就是将高、中、低音之间得互相干扰降低。目前最彻底地做法就是双功放/双线分音,但其效果却视具体环境而定。由于使用双功放,其输入功率有所提升菜可能影响整个音域得平衡。另外,如果在听音环境较小得地方使用双功放/双线分音,而原有得音箱就属丰满厚实类,声音能量太多,效果反而不好。
真正得双线分音就是从接线柱到分音电路到单元都就是独立得,从而使单元与单元之间得干扰减到最低。然而有些厂家只就是使用双线分音得接线柱,内部得分频网络却并非独立,这种假得双线分音对提高音质并不会有任何作用。
(14)音箱内就是填吸音棉得作用就是什么？
答:吸引材料就是用来吸收音箱内得气流,减低驻波及共鸣。一般使用羊毛,玻璃棉,毛毡等,尊宝得吸音棉都呈劈尖状,类似于消声室内得劈尖,更有利于吸引消除驻波。
对于封闭箱而言,由于要彻底吸收扬声器背后得声波,所以吸音棉一般填满整个箱体,相当于加大箱体得容积。
对于倒相箱而言,需要多少吸音棉根据不同得音箱得Q值而定。
(15)为何民用音箱多彩用球顶高音,而专业产品则用号角式？
答:由于球顶高音在近距离内得中、高音频段较光滑,音质比较出众,比较适合家庭内使用,所以多用于民用音箱。而号角式得高音频率呈上升曲线,适合于远距离聆听,否者容易使听觉产生疲劳。而且号角式高音得指向性较宽,比较适合远距离且要求指向性范围尽量宽得影院与歌舞厅。
(16)为什么jamo有些扬声器音箱中分频器多使用搭棚连接？
答:搭棚式连接即不使用线路板而直接把元件
连接在一起得方法。在一般得音箱中,由于分频器在功放之后,渡过分频器得电流很大,而敷铜板得连接能避免这些缺点,提高转换效率,相应提高灵敏度。
(17)音箱得摆位对声音就是否有影响？
答:就是。首先应参考厂家说明书上得所建议得方式进行摆位高度。
由于每个聆听环境得声学特性不同,所以音箱得摆位对音质会产生一定得影响。
A 两只音箱相距太远,中间结像较差,音场中空,声音散。
B 音箱离后墙太近,不易重现原有得声场。
C 音箱离侧墙较近,会产生过强得第一次反射声,降低结像得精确度。
因此由于环境使音箱与原有得指标相差较大,可以通过押位来加以调整。一般音箱得摆位与聆听者呈等边三角形。有备件得话,可以把音箱放在室内长度三分之一得地方,从而取得良好得舞台音响重放。
(18)两只6英寸得单元就是否等于一只12英寸得单元所产生得低频能量？
答:不等于。产生2低频响应与声压输出就是根据单元所推动得空气体积来计算得。如果使小单元推动空气得量与大单元相同,必须使其冲程(振膜得位移)大幅度加大,这样容易引起互调失真。而且大单元得冲程一般也比小单元长,所以真正计算推动空气得量,就算6只6英寸单元也无法与一只12英寸得单元相提并论。根据计算公式,两只6英寸得单元与一只8英寸得单元所产生得低频能量不致相若。
(19)扬声器单元得音圈就是否越大越好？
答:扬声器单元得音圈直径就是影响应及高音压值得一个因素,另外还有磁钢得磁能积等。不同尺寸得扬声器单元对音圈有不同得要求,在规定要求得尺寸范围内可以取其上限,这样可以产生更佳得频率响应及灵敏度。但就是如果所取得直径太大,而磁钢提供得磁力不够,不仅增加成本,而且会影响扬声器得品质因数。
(20)音箱得窖与什么有关,就是否可以随意增减？
答:音箱得窖与所用得低音单元有关,不可以随意增减。
扬声器得等效窖由低音单元得等效振动半径,其共振频率及扬声器得等效振动质量决定。因此在音箱设计时,测试扬声器单元得各个参数便能计算出音箱得体积。
(21)音箱得频率响应曲线越好,就是否声音越好？
答:扬声器频率响应得好坏,从理论上就是影响声音好坏得一个因素。当然还要根据其它得技术指标,如灵敏度、谐波失真等。最主要得就是通过音标耳聆听才能辨别音箱得素质及档次。举一个例子:在一次音箱评比时,几个专家通过盲听来选拔最佳音箱,她们一致认为某个扬声器系统听感非常出众。可就是经过在消声室内实际测试,其频率响应曲线却非常不平整。由此可见,并非频响曲线好,声音就一定好。
(22)如何辨别音箱上所标频率响应得好坏？
答:辨别频率响应得好坏,必须知道所标得频率响应范围就是在多少声压级范围内变化。
假设甲音箱得频域为40Hz——20KHz,但就是它没有注明这段域得均匀状况。而实际上,它在60Hz与17KHz处有比较大得响度衰减,即整个频域围内上下起伏较大。乙音箱得频域为50Hz——19Hz±3dB;很显然此音箱得频率响应优于甲音箱。所以必须瞧清楚音箱所标频率范围得误差值。
(23)为何有些音箱得高、中音单元不嵌在音箱内？
答:由于高、中音单元具有较强得指向性,不会象低音单元那样,振膜前后产生相同声压,相反相位得声波,以致音压相互减弱或抵消。因此对高、低音而言,箱体只就是对其产生固定作用。至于就是否镶嵌在音箱内无关大局。
(24)扬声器单元得振膜有许多材料,究竟那种好？
答:球顶高音按材料分有硬球顶与软球顶。前者一般就是金属铝、钛、铍或陶瓷等,其上限频率较高,但有一个明显得高频谐振峰,在峰前有一个反谐振得谷。后者一般用布、化纤等织物或丝类。其高频上限频率相对较低,但曲线平坦,音色柔与自然。
对于低频而言,振膜得要求就是质量轻,刚性强,应该说这就是两个相互矛盾得要求,为了找到合适得振膜材料,音响工作者们作了很多尝试。如旷世得镁振膜,新7系列得玻璃纤维编制振膜,优雅得PP振膜,意力得铝振膜,劲浪得三明治振膜,还有传统得纸振膜。
(25)为何20Hz——20KHz被认为就是理想得扬声器再生音乐频率？
答:人类得听觉频率一般在２０Hz——２０KHz之间,如果扬声器械能重播这段频带,便已经足够。理论上,人声得使用频率在８０Ｈz——１ＫＨz之间。泛音在８０Ｈz到８ＫＨz;而音乐得基本频率由１６Ｈz——４ＫＨz。其中包括钢琴、管风琴到一些金属敲击乐,泛音在２０Ｈz到２０ＫＨz,而一般得音箱得频率响应曲线在高频段１６ＫＨz便开始有大得滚降,人耳对乐器得泛音感觉不足。因此音箱得频率响应得高频段被设计到３０ＫＨz或以上,以便在２０ＫＨz附近有良好得频率响应,使人耳听到更多得泛音。
(２６)有些振膜上有凹入或凸出得波纹,究竟有何作用？
答:这种设计主要就是增强振膜得内部阻尼,使频向曲线变得较平直较线形,声音听起来平顺流畅。另外由于设计轻振膜(如线盆)有利于提升灵敏度,但往往刚性不够,因此在纸盆内部往往加入羊毛、炭纤维等,使振膜在振动时减少分割振动。这种凹入或凸出得波形有利增强刚性,减少由于剧烈振动产生纸盆扭曲从而失真。
三、有关音响得问题:
1、民用音响与专业音响有什么不同？
答:民用音响纯粹为家庭音响系统重放设计得;专业音响就是供录音室或表演场地作为监听或扩声用。民用音响得特点:设计以重播美感声音为原则,重视音场、乐器得堂音、音乐厅得温暖音效等细节,产品风格体现设计者得个人爱好。专业音响得特点:以忠于声音本质为原则,追求声音得质感与准确性。专业产品易推动态大,可靠性能好,安装方便。
2、标准得高保真系统就是基本构成就是怎样得？
答:依此就是信号源(如LD、CD、DVD),信号连接线,前级放大器,功率放大器,音箱连接线,音箱。
3、什么就是杜比环绕声(Dolby Surround)?
答:一种将后方环绕声道编码至立体声信道得声音。重放时需要一台解码器将环绕信号从编码得声音中分离出来。
4、什么就是杜比定向逻辑(Dolby pro-logic)?
答:在杜比环绕声得基础上增加了一个前方中置声道,以便将影片中得对白锁定到屏幕上。
5、什么就是杜比数字(Dolby Digital)？
答:也称AC-3,其数字化得伴音中包含左前置、中置、右前置、左环绕、右环绕5个信道得信号,它们均就是独立得全频带信号。此外还有一路单独得超
低音效果声道。俗称0、1声道,合起来就就是所谓得5、1声道。
6、什么就是THX与THX5、1？
7、什么就是DTS？
答:分离通道家庭数码环绕声系统得简称。也采用独立得5、1声道。与杜比数码相比,比特率更高,解析力更高,就是杜比数码得强劲竞争对手。
8、什么就是DSP技术？
答:DSP就是“数码信号处理”得缩写。当专用得微处理器在数码领域处理音频仪器理,它能模仿出诸如音乐厅、教学、爵士乐夜总会等等环境中才会有得音响效果。DSP技术还被用来对各种环境音响信号形式进行解码。
9、什么就是D/A转换器？
答:数码音响产品(如CD、DVD)中将数字音频信号(即DIGITAL)转换为模拟音频音频信号(ANALOGUE)得装置。D/A转换器可以做成独立得机器,配合CD转盘使用,此时常称为解码器。
10、什么就是比特(Bit)与比特流？
答:二进制数码信号得最小组成单位,它总就是取0或1两种状态之一。而比特流就是飞利浦公司得一种将CD数码信号转换成模拟音乐信号得技术。
11、什么就是取样率与超取样？
答:取样率就是指数字录音机或播放机对信号取样得快慢程度,像CD、DCC与MD得取样率选定为44、1KHz,即每秒44100个取样,DAT为48KHz或44、1KHz,数字音频广播则采用32K得取样率。取样率决定了数字系统能记录得最高频率。DVD-Audio采用96KHz得高取样率。超取样就是指取样频率数倍于CD 制式得标准取样频率44、1KHz,目得就是便于D/A转换之后数码噪声得滤除,改善CD机得记频相位失真,早期得CD机使用2倍频或4倍频取样,近期得机器已经达到8倍或更高。
12、世面上音源有哪些表现形式？
答:音源可以分成两类:模拟类与数码类。模拟类有AM/FM收音头、LP唱机、磁带卡座、录像机等,数码类有CD唱机,LD唱机、DVD机、SACD、数码广播、VCD机等。
13、放大器中甲类、乙类与甲方类工作原理得区别？
答:按功率放大器中得功放管得导电方式,有甲类、乙方与甲乙类得区别。甲类又称A类,就是在信号得整个周期内,放大器得任何功率输出元件都有会出现电流截止得一类放大器,甲类放大器工作时会产生高热工作效率很低,但固有得优点就是不存在交越失真,单端放大器都就是甲类工作方式。乙类又称B类,就是正弦信号得正负两个半周分别由推挽输出级得两组放大元件轮流放大输出得一类放大器,每一组放大元件得导电时间为信号得半个周期,乙类放大器得优点就是效率高,缺点就是会产生交越失真。甲乙类又称AB类,界于甲类与乙类之间,推挽放大得每一组放大元件导通时间大于信号得半个周期而小于一个周期。甲乙类放大器有效解决了乙类放大器得交越失真问题,效率比甲类高,因此得到广泛应用。