电声学及其相关技术.ppt

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1、电声学及其相关技术电声学是一门研究电声换能原理、技术和应用的科学。除了包括再生声源（如扬声器）和声接收器（如传声器）外，还有录音系统、放声（扩音）系统及声测量与分析系统设备。电声学的基本研究内容则是电声换能器。（一）电声学的研究内容及其在录音中的作用（一）电声学的研究内容及其在录音中的作用在电影、电视等一类视听艺术及广播（剧）、唱片等一类听觉艺术的录音创作中，对原声源进行必要的加工处理（或称“增优”处理）以满足艺术构思的要求是必不可少的。如，录音剪辑。将声信号转变为电信号无疑为满足这一要求提供了更加广阔的前景。（二）电声换能器与电声测量技术应用电声换

2、能器的一般原理电声换能器是一种能将电能转换为声能（如扬声器）或将声能转换为电能（如传声器）的一类装置。光学中有光电传感器（光敏二级管）。电振荡理论中，有三种基本电元件：电容、电感和电阻。电阻元件上的电变化不可能产生机械力，不可能通过电阻元件实现机电转换，一般转化为热能。在储能元件上出现的电变化则将产生机械力，通过电容型或电感型元件进行机电转换是可能的。（二）电声换能器与电声测量技术应用电声换能器的一般原理电声换能器按其机电换能原理分为电感型换能器和电容型换能器两大类。电声换能器可以近似地看作由集总元件组成的简单振动系统。对应于集总参数系统。按功能分传声器

3、和扬声器。电声系统组成：声接收器（如传声器），录音系统、放声（扩音）系统，扬声器。一、传声器传声器俗称话筒，也有人称之为麦克风（MICROPHONE），又称麦克(MIKE)。它是录音中拾取声信号，并将声信号转换为电信号的基本器件。对于自然声源而言，它不仅是进行拾音的基本条件，而且还是“音质加工处理”的一种方法。（一）传声器的分类1、按换能原理的类型分类传声器的种类很多，按换能原理可分为电动式、静电式、电磁式、压电式传声器。电动式传声器又分为动圈式与铝带式，静电式传声器又分为电容式、驻极性体式和电压式。2、按指向性类型分类传声器按指向性类型分为全向、单向、

4、心形、超心形、超指向和双向。3、按使用方式分类有线传声器无线传声器（二）常用传声器的组成与原理动圈传声器（DynamicMicrophone）电容传声器（CondenserMicrophoneCapacitorMicrophone）无线传声器驻极体传声器1、动圈传声器1、动圈传声器工作原理：当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音前后颤动，从而带动音圈在磁场中作切割磁力线的运动。根据电磁感应原理，在线圈两端就会产生感应音频电动势，从而完成了声电转换。为了提高传声器的输出感应电动势和阻抗，还需装置一只升压变压器。1、动圈传声器特点：结构简单、稳定靠、使用方便、固

5、有噪声小，被广泛用于语言广播和扩声系统中。但缺点是灵敏度较低、频率范围窄。2、电容传声器工作原理：当膜片受到声波的压力，并随着压力的大小和频率的不同而振动时，膜片极板之间的电容量就发生变化。与此同时，极板上的电荷随之变化，从而使电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输出，从而完成了声电转换。因为极头的电容量非常小，阻抗很高，不能用电缆线直接引出，需要一个前置放大器紧接在极头后面作阻抗变换。2、电容传声器电容传声器一般由极头、前置放大器和极化电源三部分组成。特点：灵敏度较高，频率响应平坦，瞬态特性好，音质较好，一般用于高质量的广播、录音中，也用

6、于测试传声器。3、无线传声器无线传声器系统是由微型无线传声器、微型发射器和接受器组成的。其工作原理是：传声器把声音信号转变成电信号，通过小型发射器调制成高频信号以电磁波形式从天线辐射出去，再由小型接收器接收还原成声频信号。工作频率主要是采用特高频（VHF）或超高频（UHF），即30MHz~950MHz。辐射功率选取的原则是既保证有一定的传播距离，又不干扰其他通信设备。当两套无线话筒一起使用时，频率要错开，以减少相互干扰。3、无线传声器（三）传声器的技术特性灵敏度输出阻抗频率响应动态范围方向性1、灵敏度传声器在声电转换过程中将声压转换为电压的能力。传声器的

7、灵敏度用dB值表示，称为灵敏度级。一般动圈式传声器的灵敏度级约为-60~-70dB；电容式传声器约为-40~-50dB。2、输出阻抗传声器的阻抗分高阻抗与低阻抗，专业传声器一般都采用200-600Ω的低阻抗，高阻抗的阻值为20-50kΩ。高阻抗传声器容易被噪声干扰，传声器馈线不宜过长。阻抗匹配传声器的输出阻抗要与调音台、扩音机等设备的输入阻抗相匹配。传声器的输出阻抗与调音台的输入阻抗相等时，传输功率最大，但失真也较大，为了保证传声器的正常工作，要求调音台的输入阻抗应大于或等于传声器输出阻抗的5倍。传声器调音台3、频率响应传声器的频率响应是表征传声器对不同

8、频率声波的灵敏度。传声器的理想频率响应曲线要较为平坦，使人而能听到20~20kH