音响系统与调音.doc

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1、音响系统与调音补充讲义上海大学影视艺术技术学院刘日宇2002年第一章音响系统1.1音响系统用传声器把原发声场声音的声波信号转换为电信号，并按一定的要求将电信号通过一些电子设备的处理，最终用扬声器将电信号再转换为声波信号重放，这一从传声器到扬声器的整个构成就是音响系统的最基本的概念（见图1.1），其中传声器和扬声器均称为换能器。虽然音响系统中的电信号在能量的形式和量纲上与声波的声信号不同，但作为信号，它们之间的信息的本质是一致的，即它们的幅度有相对大小的对应关系，它们的频率也是对应的，因此音响系统中的电信号在频率上处于20Hz~20kHz的

2、声音频率范围内，称为音频信号。音频信号，这是音响系统的重要特征。图1.1当然上述系统并不是指扩音（尽管扩音也包括在其中），因为从爱迪生发明留声机的一百多年前到音响技术飞速发展的今天，让声音跨越时间和空间障碍的声音记录和重放一直是音响系统所要完成的首要任务，因此音响系统可分为声音的制作（记录）和重放两大类型。应当说在声音的制作和重放之间还有一个声音的传播的环节，声音的传播包括声音记录在一定的载体（如磁带或CD唱片等）上流通或以广播的无线电电波发送，但这不属于音响系统的范畴，因为前者不是电子设备构成的系统，后者不是音频信号系统。无论是声音的制

3、作还是重放均有另外一个重要的任务，即声音的处理，因为声音的制作和重放不能机械地再现原始的声音，不仅要消除原声音的弊病，也要按一定的审美要求来美化音质，根据需要甚至要创造原来没有的声音，这也是音响系统所要承担的。根据不同的要求和任务以及不同的场合有不同的音响系统，可以从不同的角度来分，从大范围来分有专业音响系统和家用音响系统。专业音响系统可分为制作系统和重放系统，制作系统有音乐录音制作系统和影视录音制作系统，无论哪种制作系统有时又可分为前期录音系统和后期制作系统，此外还有广播制作（实时或录音）系统；重放系统有影剧院、体育场馆、会场、会议厅（

4、室）扩音系统，歌舞厅、迪斯科舞厅、卡拉OK音响系统等。家用音响系统可分为音乐放音系统和AV放音系统；AV放音系统包括家庭影院环绕系统和卡拉OK系统等。参见表1.1。应当说明上述的制作和重放系统并不是绝对可分的，在制作系统中也有重放功能，如监听部分，而在重放系统中也有录音制作的要求和手段，如现场实况录音，之所以这样来分只不过强调了系统的侧重面而已。表1.1音响系统的分类音乐录音制作系统前期录音系统专业制作后期制作系统影视录音制作系统前期录音系统后期制作系统广播与录音制作系统实时播出系统播出录音系统重放影剧院、体育场馆、会场会议室、歌舞厅、卡

5、拉OK等家用音乐放音系统AV放音系统家庭影院卡拉OK1.2音频信号前面已经提及，音频信号就是频率在声音频率范围中的电信号，音响系统构成的流程就是音频信号流通和处理的过程。从声波声信号经话筒转换成电信号，再经过整个音响系统后最终经扬声器重新转换为声波声信号，在这一声－电－声的过程中信号的信息本质没有变，当然电信号本身在其计量方面有其特殊性。1.电平我们知道声信号的基本形式和单位是声压－帕（Pa），但人耳对声音大小的主观感觉并不与声压的大小成线性的对比，而是与声压的对数值成线性对比关系，为此我们用声压级Lp来表示声音的大小，其定义为Lp＝20

6、LgP/PrefdB（式1－1）式中P为实际声压，Pref为参考声压，其值为2×10Pa，是1kHz时人耳刚察觉的声音，因此声音级没有负值，声压级的范围为0dB～120dB，其中0dB称为闻阈，120dB称为痛阈，大于120dB人耳感觉发痛，不能承受。一般在电路中信号的基本的形式和单位是电压－伏（V）、电流－安培（A）、功率－瓦（W），以这些形式来表示电量一是取值和计算不便，二是不利于与声信号对应，为此我们对电信号的电量取对数，称为电平。电平就是以分贝的形式来表示电信号。电平是将实际电量与一个基准量作比较而后取对数，所以电平是一个相对值。

7、基准量定义为在600欧姆（Ω）的负载上得到1毫瓦（mW）的功率作为基准量Pr，根据功率P＝UI＝U/R＝IR公式，所以引出的电压基准量Ur为0.775伏（V），电流基准量Ir为1.29毫安（mA）。有功率电平、电压电平和电流电平三种：功率电平Lp＝10LgP/1m（dBm）（式1－2）电压电平Lu＝20LgU/0.775（dB）（式1－3）电流电平LI＝20LgI/1.29m（dB）（式1－4）式中P、U、I为实际的功率、电压、电流的数值。也可把功率电平、电压电平和电流电平分别称为功率级、电压级和电流级。功率电平、电压电平和电流电平在实际

8、意义上是等同的，后两者是前者的推广，即10LgP/Pr＝10Lg(U2/R)/(Ur2/R)＝10Lg(U/Ur)2＝20LgU/Ur（式1－5）上式的前提是R相同，同样也可引出电流电平。可以