电声学
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扬声器基础知识和不良品解析
SPEAKER 发声原理
✓SPEAKER旳磁路系统构成环形磁间隙，其间充满均匀磁场 ✓SPEAKER旳振动系统由导线绕成旳环形音圈和与之相连旳振膜 ✓音圈被馈入信号电压后，产生电流，音圈切割磁力线，产生作用力
。带动振膜一起运动，振膜策动空气发出相应旳声音 ✓ 整个过程为： 电-----力-----声 旳转换
不良 项目
不良原因
磁路偏心、溢 胶等
碰触 音圈歪斜
锦丝线弧度不 良或过长
维修及处理措施
解体、清理 解体
重新调整锦丝线弧度
异物
缺胶
磁隙内有异物、 铁屑等
外有异物（如 锡渣、铁屑、
余胶等）
缺中心胶 缺边胶
缺弹波胶
缺防尘帽胶
解体、清理 用工具将异物清除
用相应胶水补足缺胶处
缺密封性、补 强胶、阻尼胶
等
预防措施
SPEAKER/RECEIVER 工作原理
应用旳基本原理-----电、磁、力
电流方向向内的导线 电流方向向外的导线
✓带有电流旳导线切割磁力线，会受到磁场旳作用力。 ✓导线在磁场中旳受力方向符合左手定律 ✓作用力大小F=BLi （其中B为磁感应强度，L为导线长度，i为电流
SPEAKER/RECEIVER 工作原理
1、加强作业员旳操作 技
能培训 2、加强产线作业员旳
不良 项目
不良原因 维修及处理措施
音圈下陷造成打 底
解体
磁路组装偏心
音、
异音
变形
锦丝线过短
解体 解体 解体
解体
支架变形
解体
预防措施
1、加强作业员旳操作 技
能培训 2、加强产线作业员旳 自
检、互检意 3、不良工装挑选并标 示
✓SPEAKER旳磁路系统构成环形磁间隙，其间充满均匀磁场 ✓SPEAKER旳振动系统由导线绕成旳环形音圈和与之相连旳振膜 ✓音圈被馈入信号电压后，产生电流，音圈切割磁力线，产生作用力
。带动振膜一起运动，振膜策动空气发出相应旳声音 ✓ 整个过程为： 电-----力-----声 旳转换
不良 项目
不良原因
磁路偏心、溢 胶等
碰触 音圈歪斜
锦丝线弧度不 良或过长
维修及处理措施
解体、清理 解体
重新调整锦丝线弧度
异物
缺胶
磁隙内有异物、 铁屑等
外有异物（如 锡渣、铁屑、
余胶等）
缺中心胶 缺边胶
缺弹波胶
缺防尘帽胶
解体、清理 用工具将异物清除
用相应胶水补足缺胶处
缺密封性、补 强胶、阻尼胶
等
预防措施
SPEAKER/RECEIVER 工作原理
应用旳基本原理-----电、磁、力
电流方向向内的导线 电流方向向外的导线
✓带有电流旳导线切割磁力线，会受到磁场旳作用力。 ✓导线在磁场中旳受力方向符合左手定律 ✓作用力大小F=BLi （其中B为磁感应强度，L为导线长度，i为电流
SPEAKER/RECEIVER 工作原理
1、加强作业员旳操作 技
能培训 2、加强产线作业员旳
不良 项目
不良原因 维修及处理措施
音圈下陷造成打 底
解体
磁路组装偏心
音、
异音
变形
锦丝线过短
解体 解体 解体
解体
支架变形
解体
预防措施
1、加强作业员旳操作 技
能培训 2、加强产线作业员旳 自
检、互检意 3、不良工装挑选并标 示
电声培训精品课件
压力区域麦克风
压力区域麦克风的优 点是灵敏度高、频响 宽、抗干扰能力强， 适用于专业录音和现 场演出。
电声器件与设备的选型
根据使用场合选择
根据不同的使用场合选择合适的电声 器件和设备，如家庭影院、会议室、 舞台演出等场合需要选择不同的电声 器件和设备。
根据预算选择
根据性能参数选择
根据性能参数选择合适的电声器件和 设备，如灵敏度、频响范围、最大承 受功率等参数，以确保其满足实际需 求。
声波的反射、折射和散射
声音的传播与反射
声音传播的基本规律 声音的反射定律和折射定律
声音在界面上的反射和折射现象
02
电声转换
扬声器的工作原理
电磁驱动
扬声器的工作原理是电磁驱动， 即通过音圈在磁场中运动来产生
声音。
音圈与振动膜
音圈是扬声器中的重要组成部分， 它与振动膜相连，当音圈在磁场中 运动时，振动膜会产生振动，从而 产生声音。
数字信号处理技术
数字信号处理技术是电声转换过程中的重要环节。通过使 用各种数字信号处理算法，如滤波、降噪、回声消除等， 可以进一步提高声音的质量和清晰度。
03
电声器件与设备
扬声器种类与特点
纸盆扬声器
纸盆扬声器的特点是结构简单、价格 低廉、失真较小，但它的灵敏度较低 ，频响范围较窄。
静电扬声器
静电扬声器的特点是频响宽、失真小 、效率高，但它的结构复杂，价格较 高。
测量麦克风的频率响应，以了解其对不同频 率声音的灵敏度。
非线性失真
测量麦克风的非线性失真，以了解其在高声 压级下的性能表现。
THANKS
谢谢您的观看
统，包括音箱的选型、功率匹配、声音调试等方面的技巧。
03
第一章 电声基础知识
电声基础知识引言一、电声学的定义及扬声器技术发展的原因：1.定义：电声学(Electroacoustics)是研究声电相互转换的原理和技术以及声信号的储存、加工、测量和利用的学科，从频率范围来讲主要是可听频段，有的也涉及次声和超声频段。
电声的诞生是以贝尔和华生发明电话机，爱迪生发明留声机为标志的。
扬声器是一种电声器件，它的雏形最初是作为电话用的耳机而发明的。
在这一百多年间，扬声器有了不断的发展，成为目前能适应高保真重放所需要的产品。
2.扬声器技术发展原因：最近扬声器技术的发展，一方面是由于设计技术的发展，另一方面则是由于振膜、磁体、粘接剂等材料的发展。
因此，最近高保真扬声器在提高音质的同时，容许输入功率也大幅度地提高。
这是为了适应需要大声压的舞蹈音乐重放，在高保真扬声器方面的发展。
3.扬声器的物理特性与音质间的关系：有人认为，在高保真设备中，对音质起主要作用的是扬声器。
事实上，将扬声器切换后，音质会发生突然的变化。
此外，除去扬声器以外的其他部件优劣几乎都是由物理特性来判断的，但对扬声器都会有“物理特性好的音质并不好”的看法。
这是因为实际听到的音质：①是扬声器本身的特性和听音室的声学特性共同决定的；②对扬声器中细微差别的物理特性还不能被测量到；③对音质判断时，是依靠个人记忆来定出的，容易产生个人的差别。
判断扬声器的物理特性与音质间的关系，是从事扬声器研制、设计的技术人员多年研究的课题。
4.电声学与主观因素的关系：电声学是一门与人的主观因素密切相关的物理学科，原因是从声源到接收都摆脱不了人的主观因素。
声音是多维空间的问题（音调、音色、音长、声级、声源方位及噪声干扰等），每一维的变化都对听感有影响。
复杂的主观感受并不是任何仪表所能完全反映的，这必然联系到生理和心理声学，语言声学，甚至音乐声学等各个方面问题，形成了电声学的特色和它的复杂性。
5.发展趋势：社会的发展和生产的需要对电声学提出了大量的实际与理论问题。
电声技术知识基础
1帕（Pa）=1牛顿/㎡ 1微巴（ µ b）=1达因/c㎡
1帕=10微巴 声压级
待测声压 P与参考声压 Pr的比值取常用对数再乘20，以分贝表示。其数学表示
如下：
p
声压级 = 20log10 声强
p
分贝（dB）
r
参考声压 Pr=2×10-5 帕
衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。声场中某一点的声强，即 单位时间
波。声波的频率相当广泛，人耳可能听到的仅是频率范围很窄的一部分
（频率范围约20～20 K赫），因而常称这部分声波为声频声波。电声学 中主要研究的对象就是声频声波。
物体的振动使空气产生扰动所产生的物理现象。
声波的速度：
空气：340m/s (1225km/h)。
软木：500
煤油：1324
海水：1531
塑料：2132 铜棒：3760
强调的指标---声共振
共振的定义： 两个振动频率相同的物体，当一个发生振动时，引
起另一个物体振动的现象。
共振是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的 振幅做振动的情形；这些特定频率称之为共振频率。
在共振频率下,很小的周期振动便可产生很大的振动,
二、人耳的听觉特性
人耳对声音的感知度是不同的，对低频和高频的感 知度比较低，对语音频率感知度比较灵敏。
电声技术知识基础
序：为什么要学习电声技术
一、电声技术应用广泛 1、民用：音乐、噪声处理、语音识别、语音控制 2、军事：声波武器、海洋声呐 3、医疗：超声波治疗，不同频率声波电针治疗 二、电声技术人才奇缺 1、技术人才资源紧张， 2、大学里少有电声以及声学专业
一、几个常用的声学基础概念
人耳听觉特性曲线
三、电声学
电声学所需公式
距离音箱距离为 L，音箱的投射面高度为 H，宽度 W，那么投射面的面积为： S=W×H 当 L2=2L1 时，W2=2W1，那么投射面积 S2=W2×H2=4S1 ∴距离音箱的距离加倍， 音箱覆盖面积增加到原来 4 倍， 那么意味着功率减少到 原来的 1／4，当减少 1／2 时衰减 3dB，再减少 1／2 就再衰减 3dB，合计下降 6dB。 ∴这个关系是：距离音箱的距离每增加一倍，声压级下降 6dB。 公式：音箱发出的声压级衰减量和距离的关系计算公式 距离音箱 N 米处的声压级衰减量=20lgN（分贝） 例：在距离音箱 30m 的声压级衰减量是：20lg30=29.5dB
（4） 一般国际上常用三种工业标准：EIA、IEC 和 AES EIA RS428B，采用 EIA 标准测量信号，测量时间 8~100 小时； IEC 285-5，采用 IEC 标准测量信号，测量时间 8~96 小时； AES，采用粉红噪声测量信号，测量时间 2~8 小时。 如一只音箱的额定输入功率标称为 300W AES，你是代表这只音箱给它连 续输入 300W 的连续输入功率。 （5） 功放输入灵敏度（Input Sensitivity） ： 当给功放的输入信号电压达到某个电压值时， 功放的输出功率达到标称的 额定输出功率。 当给功放输入的信号电压达不到输入灵敏度电压值时， 功放的输出功率就 达不到标称值。 当给功放的输入信号电压远大于功放的输入灵敏度电压值时， 功放由于供 电能力的限制会出现一种叫削波失真（CLIP）的现象，表现为功放上的红 灯亮。 专业功率放大器输入灵敏度电压值多为 0.775V，也有一些功放有 1.0V 或 者 1.4V 等其他数值。 （6） 动态范围（Dynamics Range） ： 最强信号与最弱信号之间的电平差值，单位为 dB。 （7） 阻尼系数（Dumping Factor 简称 DF） 阻尼系数是描述功放对音响的控制力的一个参数 阻尼系数的计算公式：DF=负载音箱的阻抗÷（功放内阻+音箱线线阻） 音箱线线阻=（铜的电阻率÷线的截面积）×2 倍线长度（单位 m） 铜的电阻率=0.017Ω ／mm²·m （8） +4dBu 和-10dBV +4dBu 和-10dBV 之间的差异是 11.79dB 如果要将一个+4dBu 的信号输入到一个-10dBV 的设备中去 那我们应该把信号电平衰减 11.79dB 来防止信号在-10dBV 的设备中失真。
电声学基础知识
音膜（折环）
折环
微型扬声器的折环一般是由高分子薄膜材料（PEI PET,PEN,PEEK等），通过热成型加工成型。在扬 声器振动过程中起到弹簧的作用。 折环的功能有三： ① 帮助保持音圈的中心位置； ② 为振动系统提供弹性恢复力； ③ 振膜边缘提供一个有阻尼的终端；以 阻尼从盆架反射回来的振动。
磁碗
三磁路
级芯
内磁 （主磁钢）
上夹板 外磁
（边磁）
下夹板
五磁路
级芯
内磁 （主磁钢）
上夹板
外磁 （边磁）
下夹板
环形磁路
级芯
内磁 （主磁钢）
音圈
音圈
音圈是扬声器的重要组件之一。当交变音频电流通过音圈时，使音圈受到随音频变化的 交变磁力，上下运动，带动音膜振动发出声音。
F=BLi
导线材质
导线的材质，通常为铜，只有需音圈质量较轻的单元，才使用铝质；但由于铝线焊接 困难，为改善其焊接性能，通常在铝线外，包一层铜，这样的导线，即称为铜包铝线。
扬声器的谐波失真特点： 在附近失真较大，主要是因悬挂系统以及驱动力的非线性所引起的。
扬声器主要电声特性
总品质因数 Qts 在共振频率点声阻抗的惯性抗（或弹性抗）部分与纯阻部分的比值
电品质因数 Qes: 机械品质因数Qms:
Qes
Re Bl2
M ms Cms
Qms
Rms Bl2
M ms Cms
Qts
电声学基础知识
1
扬声器的基本原理和结构
2
扬声器的主要电声特性
3
扬声器的主要零部件
4
扬声器腔体
5
扬声器测试
磁路部件
磁钢
电声学名词及物理意义
电声学名词及物理意义（部分）一、一般名词术语1.1电声学electracoustics研究声电相互转换的原理和技术，以及声信号的存储、加工、传递、测量和应用的科学。
它研究的内容覆盖所有的声频范围，从次声到特超声，通常仅局限于可闻声范围。
1.2可闻声audible sounda.引起听觉的声振动。
b.由声振动引起的听觉。
1.3 音调pitch听觉的属性。
根据它可以把声音排成由低到高的序列。
1.4 响度loudness听觉的属性。
根据它可以把声音排成由轻到响的序列。
1.5 音品、音色timbre是声觉的属性，它使听者区别同时存在的同样响度和音调的两个声音之所以不同。
1.6 纯音pure sound，pure tone，simple tonea．有单一音调的声觉。
b．简谐声振动。
1.7 噪声noicea.紊乱不定的或统计上随机的振荡。
b．不希望的或不需要的声音，或其他干扰。
1.8 声压sound pressure指由声扰动产生的压强增量（逾压）。
1.9参考声压reference sound pressure用级来表示声压时所选用的基准，通常选用20μPa。
1.10 级level某一量与该量的参考量之比的对数。
对数的底、参考量和级的类别必须加以说明。
注：①级的类别用复合名词来表示，如声压级或声功率级；②不论所选的是峰值、均方根值还是其他的量，参考量应保持不变；③对数的底通常用与该底有关的级的单位来说明。
1.11 贝〔尔〕bel是一种级的单位，其对数的底是10，适用于功率类的量；当对数的底是10的平方根时，也是场量的级的单位。
注：例如功率类的量是声功率和声能量，场量是声压和电压。
1.12 分贝decibel贝〔尔〕的十分之一。
注：分贝是比贝〔尔〕更常用的级的单位。
；1.13 声压级sound pressure level声压与参考声压之比的对数，以分贝表示的声压级是20乘以该比率的以10为底的对数。
1.14 声级sound level，weighted sound pressure level在一定的时间内，通过标准化的频率计权和时间计权得到的声压与基准声压之比的对数。
电声学及其相关技术
计算机科学：实现语音识别、语音 合成等人工智能技术
添加标题
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添加标题
电子工程：开发音频信号处理、扬 声器技术等应用
材料科学：探索新型声学材料，提 高声音传输和接收性能
电声学在未来的应用和发展前景
智能语音助手：随着人工智能技术的进步，电声学将在智能语音助手的语音识别和合成方面发 挥重要作用。
电声学在通信、音响、医疗、环保等领域有着广泛的应用。
电声学的发展历程
19世纪末，电声学 开始起步，主要研 究声音的传播和接 收。
20世纪初，电话和 无线电的发明推动 了电声学的发展。
1927年，贝尔实验 室的科学家发明了 晶体麦克风，提高 了声音的灵敏度和 清晰度。
20世纪中叶，随着 电子技术和计算机 技术的飞速发展， 电声学在语音识别 、音频处理等领域 得到了广泛应用。
虚拟现实和增强现实：电声学将影响虚拟现实和增强现实设备的音效表现，提供更真实、沉浸 式的体验。
医疗健康：电声学技术可用于无损检测、医学成像和远程医疗等领域，提高医疗服务的效率和 精度。
物联网和智能家居：电声学将在物联网和智能家居设备的通讯和控制方面发挥关键作用，实现 更智能、便捷的生活方式。
THANKS
听觉阈值：人类能够感知的最小声 音强度称为听觉阈值，不同频率的 声音有不同的听觉阈值。
Part Four
电声器件与系统
传声器的工作原理和应用
工作原理：传声器将声音转换为电信号，通过电子线路进行放大和传输。 类型：动圈式、电容式、铝带式等。 应用场景：会议、演讲、音乐会、录音等。 注意事项：传声器的选择和使用需要考虑环境、音质和用途等因素。
Part Five
电声信号处理技术
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低通Low-pass：只允许低频信号通过； 高通High-pass：只允许高频信号通过；
中心频率Frequency：决定从哪个频率开始衰减 阶数Order：每倍频程衰减6dB为一阶
Professional System Division I
26
数字信号处理
带通Band-pass、带阻Band-stop
29
数字信号处理
延时 Delay
可用于产生回声
时间 ms 距离 m, mm, feet, inch 采样率 sample
Professional System Division I
30
数字信号处理
压缩/限幅 Compressor/Limiter 避免过强的信号损坏功放或扬声器系统
阈值Threshold：输入信号高于此值时压缩/限幅开始工作 压缩比：当信号高于阈值时，压缩的比率 启动时间：该功能起作用所需的时间 恢复时间：输入信号低于阈值时，压缩/限幅停止工作所需时间
100
300 TONE G (196 Hz)
500
1K
2K
3K
5K
10K
100
300
500
1K
2K
3K
5K
10K
Professional System Division I
10
对音色的主观感觉-时域包络
Professional System Division I
11
声音的定位
Professional System Division I
Professional System Division I
31
数字信号处理
噪声门 把低于某电平值的信号当作噪声屏蔽掉
阈值Threshold：“某电平值” 衰减量：对低于阈值的信号的衰减量 启动时间、保持时间、恢复时间
Professional System Division I
32
传声增益
声反馈：
Professional System Division I
16
节目信号源
当采样频率fs.max大于信号中最高频率Fmax（指低通的，带通的或者高中的有其他的 转换方式）的2倍时，即：fs.max>=2Fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始 信号中的信息，就是可以不失真的恢复出原始的模拟信号
Professional System Division I
40
音箱
扬声器背面辐射的声波与 正面辐射声波大小相等， 相位相反。如果正反面的 声波相遇，便会抵消，使 声音减弱。
障板
41
Professional System Division I
音箱
Professional System Division I
Professional System Division I
34
传声增益
反馈抑制：陷波法和移频法
陷波
移频：找出发生声反馈的频率点，把该频率偏移，一般偏移量在10Hz以下。
两种方法都会影响音质。
Professional System Division I
35
传声增益
扩声系统达到最大可用增益时，厅堂内各听众席处稳态声压级 平均值与扩声系统传声器处声压级的差值，它是频率的函数。 最大可用增益是指扩声系统在所属厅堂内产生声反馈时的临界 增益减去6dB时的增益。
带通Band-pass：只允许两个频率之间的信号通过； 带阻Band-stop：只允许低于某频率和高于另一频率的信号通 过；
中心频率Frequency：决定从哪个频率开始衰减 阶数Order：每倍频程衰减6dB为一阶
Professional System Division I
27
数字信号处理
High-shelf滤波器、Low-shelf滤波器 High-shelf：使高于某频率的信号逐渐升高； Low-shelf：使低于某频率的信号逐渐衰减；
19
数字信号处理
DSP：数字信号处理 Digital Signal Processing 20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字 信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一 种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的 方法，这些信号由数字序列表示。
Professional System Division I
Professional System Division I
22
数字信号处理
滤波器 Filter
分频Crossover、 低通Low-pass、高通High-pass、 带通Band-pass、带阻Band-stop、 High-shelf滤波器、Low-shelf滤波器、 陷波滤波器Notch filter；
3
对响度的主观感觉
Equal-Loudness Contour
Professional System Division I
4
对音调的主观感觉
• 倍频程 下限频率 fl,上限频率 fh,中心频率 fc
fh 2N fl
fc fh fl fc
fc
fl f h
Professional System Division I
背 板 振 膜 定 心 支 片 盆 架
Professional System Division I
38
扬声器的工作原理
Professional System Division I
39
扬声器的参数
尺寸：1.75”, 2.25”, 4.5”, 5.25”, 12”, 15”… 额定阻抗：4Ω，6Ω，8Ω，12Ω，16Ω 谐振频率：决定重放下限 灵敏度：1m/1W 声压级（dB） 最大声压级：1m/额定功率 声压级（dB） 功率：1W, 10W, 100W, 200W, 500W… 指向性 失真：谐振频率以上不超过7%
5
对音调的主观感觉
中心频率（Hz）
16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 1/1倍频程 低频（Hz） 高频（Hz） 11.3 22.6 1/3倍频程 低频（Hz） 高频（Hz） 14.25 18.06 17.82 22.45 22.27 28.06 28.06 35.3 35.64 44.9 44.6 56.1 56.1 70.7 71.3 89.8 89.1 112 111 140 142.6 179.6 176 224 223 280 281 353 356 449
707
1414
1414
2828
2828
5656
5656
11312
11312
22624
Professional System Division I
7
对音调的主观感觉
倍频程分作十二等分，每一个称为半音，频率比是21/12。每一 个半音分为l00音分，两个频率fl, f2相比的音分数就是1200 log2( f2/f1)=3980lg(f2/f1)
巴特沃兹Butterworth 贝塞尔Bessel 林克维茨Linkwitz
阶数Order：每倍频程衰减6dB为一阶 注意：分频器会影响扬声器辐射声波的极性，需要检验低音扬 声器和中高音扬声器的极性设置是否正确。
Professional System Division I
25
数字信号处理
低通Low-pass、高通High-pass
12
声音的定位
水平面的定位 ——时间差（相位差） ——强度差（音色差）
Professional System Division I
13
声音的定位
水平面的定位
低频：主要决定于到达两耳的声音的时间差(相位差）； 高频：主要决定于到达两耳的声音的强度差(音色差)； 2000Hz一4000Hz范围（声波波长与人头的线度接近）：声场很 复杂，难以用声强差或时间差来解释。
信号处理及放大
当同时使用传声器和扬声器时，由扬声器输出的已放大的声信 号又被传声器拾取，经过中间的放大电路，重新馈给扬声器„ 如此循环下去，就形成了声反馈。
Professional System Division I
33
传声增益
声反馈：
20
50
100
500
1K
5K
10K
20K
中高频容易发生声反馈。 系统响应峰谷起伏越大，越容易发生声反馈。在响应曲线中尖峰出现 的频率是可能发生声反馈的频率
Professional System Division I
14
声音的定位
声像
声像
声像
感觉声音来自于中间
感觉声音来自于响的那边
感觉声音来自于靠先到那边
Professional System Division I
15
节目信号源
模拟信号： ——唱片； ——磁带； 数字信号： ——激光唱片(CD)； ——数字音频磁带录音机(DAT)； ——数字盒式磁带录音机(DCC)； ……
Professional System Division I
17
节目信号源
数字音频设备的主要特点： ——信号噪声比高 ——左右声道的隔离度高 ——动态范围很大 ——信号的记录理论上与记录载体的质量无关 ——失落的信号可以纠正 ——信号多次转录、复制，质量保持不变 ——重放信号的抖晃和波动小 ——谐波失真和互调失真小
22.3
44.5
44.6
89
89
177
177
354
Professional System Division I
6
对音调的主观感觉
500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 354 707 446 561 713 891 1114 1426 1782 2227 2806 3564 4455 5613 7128 8910 11137 14256 561 707 898 1122 1403 1796 2245 2806 3530 4490 5610 7070 8980 11220 14030 17960
中心频率Frequency：决定从哪个频率开始衰减 阶数Order：每倍频程衰减6dB为一阶
Professional System Division I
26
数字信号处理
带通Band-pass、带阻Band-stop
29
数字信号处理
延时 Delay
可用于产生回声
时间 ms 距离 m, mm, feet, inch 采样率 sample
Professional System Division I
30
数字信号处理
压缩/限幅 Compressor/Limiter 避免过强的信号损坏功放或扬声器系统
阈值Threshold：输入信号高于此值时压缩/限幅开始工作 压缩比：当信号高于阈值时，压缩的比率 启动时间：该功能起作用所需的时间 恢复时间：输入信号低于阈值时，压缩/限幅停止工作所需时间
100
300 TONE G (196 Hz)
500
1K
2K
3K
5K
10K
100
300
500
1K
2K
3K
5K
10K
Professional System Division I
10
对音色的主观感觉-时域包络
Professional System Division I
11
声音的定位
Professional System Division I
Professional System Division I
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数字信号处理
噪声门 把低于某电平值的信号当作噪声屏蔽掉
阈值Threshold：“某电平值” 衰减量：对低于阈值的信号的衰减量 启动时间、保持时间、恢复时间
Professional System Division I
32
传声增益
声反馈：
Professional System Division I
16
节目信号源
当采样频率fs.max大于信号中最高频率Fmax（指低通的，带通的或者高中的有其他的 转换方式）的2倍时，即：fs.max>=2Fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始 信号中的信息，就是可以不失真的恢复出原始的模拟信号
Professional System Division I
40
音箱
扬声器背面辐射的声波与 正面辐射声波大小相等， 相位相反。如果正反面的 声波相遇，便会抵消，使 声音减弱。
障板
41
Professional System Division I
音箱
Professional System Division I
Professional System Division I
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传声增益
反馈抑制：陷波法和移频法
陷波
移频：找出发生声反馈的频率点，把该频率偏移，一般偏移量在10Hz以下。
两种方法都会影响音质。
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35
传声增益
扩声系统达到最大可用增益时，厅堂内各听众席处稳态声压级 平均值与扩声系统传声器处声压级的差值，它是频率的函数。 最大可用增益是指扩声系统在所属厅堂内产生声反馈时的临界 增益减去6dB时的增益。
带通Band-pass：只允许两个频率之间的信号通过； 带阻Band-stop：只允许低于某频率和高于另一频率的信号通 过；
中心频率Frequency：决定从哪个频率开始衰减 阶数Order：每倍频程衰减6dB为一阶
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27
数字信号处理
High-shelf滤波器、Low-shelf滤波器 High-shelf：使高于某频率的信号逐渐升高； Low-shelf：使低于某频率的信号逐渐衰减；
19
数字信号处理
DSP：数字信号处理 Digital Signal Processing 20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字 信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一 种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的 方法，这些信号由数字序列表示。
Professional System Division I
Professional System Division I
22
数字信号处理
滤波器 Filter
分频Crossover、 低通Low-pass、高通High-pass、 带通Band-pass、带阻Band-stop、 High-shelf滤波器、Low-shelf滤波器、 陷波滤波器Notch filter；
3
对响度的主观感觉
Equal-Loudness Contour
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4
对音调的主观感觉
• 倍频程 下限频率 fl,上限频率 fh,中心频率 fc
fh 2N fl
fc fh fl fc
fc
fl f h
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背 板 振 膜 定 心 支 片 盆 架
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38
扬声器的工作原理
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39
扬声器的参数
尺寸：1.75”, 2.25”, 4.5”, 5.25”, 12”, 15”… 额定阻抗：4Ω，6Ω，8Ω，12Ω，16Ω 谐振频率：决定重放下限 灵敏度：1m/1W 声压级（dB） 最大声压级：1m/额定功率 声压级（dB） 功率：1W, 10W, 100W, 200W, 500W… 指向性 失真：谐振频率以上不超过7%
5
对音调的主观感觉
中心频率（Hz）
16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 1/1倍频程 低频（Hz） 高频（Hz） 11.3 22.6 1/3倍频程 低频（Hz） 高频（Hz） 14.25 18.06 17.82 22.45 22.27 28.06 28.06 35.3 35.64 44.9 44.6 56.1 56.1 70.7 71.3 89.8 89.1 112 111 140 142.6 179.6 176 224 223 280 281 353 356 449
707
1414
1414
2828
2828
5656
5656
11312
11312
22624
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7
对音调的主观感觉
倍频程分作十二等分，每一个称为半音，频率比是21/12。每一 个半音分为l00音分，两个频率fl, f2相比的音分数就是1200 log2( f2/f1)=3980lg(f2/f1)
巴特沃兹Butterworth 贝塞尔Bessel 林克维茨Linkwitz
阶数Order：每倍频程衰减6dB为一阶 注意：分频器会影响扬声器辐射声波的极性，需要检验低音扬 声器和中高音扬声器的极性设置是否正确。
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25
数字信号处理
低通Low-pass、高通High-pass
12
声音的定位
水平面的定位 ——时间差（相位差） ——强度差（音色差）
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13
声音的定位
水平面的定位
低频：主要决定于到达两耳的声音的时间差(相位差）； 高频：主要决定于到达两耳的声音的强度差(音色差)； 2000Hz一4000Hz范围（声波波长与人头的线度接近）：声场很 复杂，难以用声强差或时间差来解释。
信号处理及放大
当同时使用传声器和扬声器时，由扬声器输出的已放大的声信 号又被传声器拾取，经过中间的放大电路，重新馈给扬声器„ 如此循环下去，就形成了声反馈。
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传声增益
声反馈：
20
50
100
500
1K
5K
10K
20K
中高频容易发生声反馈。 系统响应峰谷起伏越大，越容易发生声反馈。在响应曲线中尖峰出现 的频率是可能发生声反馈的频率
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声音的定位
声像
声像
声像
感觉声音来自于中间
感觉声音来自于响的那边
感觉声音来自于靠先到那边
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节目信号源
模拟信号： ——唱片； ——磁带； 数字信号： ——激光唱片(CD)； ——数字音频磁带录音机(DAT)； ——数字盒式磁带录音机(DCC)； ……
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节目信号源
数字音频设备的主要特点： ——信号噪声比高 ——左右声道的隔离度高 ——动态范围很大 ——信号的记录理论上与记录载体的质量无关 ——失落的信号可以纠正 ——信号多次转录、复制，质量保持不变 ——重放信号的抖晃和波动小 ——谐波失真和互调失真小
22.3
44.5
44.6
89
89
177
177
354
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6
对音调的主观感觉
500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 354 707 446 561 713 891 1114 1426 1782 2227 2806 3564 4455 5613 7128 8910 11137 14256 561 707 898 1122 1403 1796 2245 2806 3530 4490 5610 7070 8980 11220 14030 17960