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1、专 业 音 响 工 程浙江亚卫通专用浙江亚卫通专用2009.072009.071 1音响系统工程的概述基础知识2 2音响系统常用的设备及在系统中的功能3 3音响系统工程的设计4 4音响系统工程的施工、安装与调试5 5音响系统的客观测量与主观评价6 6音响系统的未来发展趋势学 习 提 纲学 习 目 的 通过本次学习使大家对专业音响系统的概念有个初步的认识和了解，为以后的工作打下一下良好的基础。一一 音响系统工程的概述音响系统工程的概述基础知识基础知识1 1、什么是音响以及音响的分类：、什么是音响以及音响的分类：音响是一种经过进行必要修饰处理的，能满足特定音响是一种经过进行必要修饰处理的，能满足特
2、定环境要求而又达到一定电声指标的声响。（好的声场、环境要求而又达到一定电声指标的声响。（好的声场、合理的音频设备配置及音响师的感觉与经验）合理的音频设备配置及音响师的感觉与经验）按其使用的场合大致可以分为民用类和专业类。按其使用的场合大致可以分为民用类和专业类。2 2、音响系统工程由那些相关学科构成：、音响系统工程由那些相关学科构成：音响系统工程是建筑声学、电声学和音乐艺术相结音响系统工程是建筑声学、电声学和音乐艺术相结合的一门复合型学科。同时还与生理、心理、音乐、艺合的一门复合型学科。同时还与生理、心理、音乐、艺术、语言、电子、机械、自动控制、计算机网络等学科术、语言、电子、机械、自动控制、
3、计算机网络等学科有着密切的关系。有着密切的关系。3 3、音响系统工程的面向：、音响系统工程的面向：a a 厅堂音响系统：影剧院、演播厅、多功能厅、报告厅堂音响系统：影剧院、演播厅、多功能厅、报告厅、数字会议中心以及娱乐场所等所需要高质量扩声的场厅、数字会议中心以及娱乐场所等所需要高质量扩声的场所。所。b b 录音系统：录音棚、电台电视台的节目制作间、电录音系统：录音棚、电台电视台的节目制作间、电影后期制作室等所需要对声音进行记录、编辑的场所。影后期制作室等所需要对声音进行记录、编辑的场所。c c 体育场馆播放音系统：体育场、体育馆、游泳馆等体育场馆播放音系统：体育场、体育馆、游泳馆等所需要对赛
4、事进行适时播音、广播的场所。所需要对赛事进行适时播音、广播的场所。d d 公共广播系统：广场、商场、车站、码头、机场、公共广播系统：广场、商场、车站、码头、机场、公园、大厦、学校等公共场所需要对公众进行语言扩声、公园、大厦、学校等公共场所需要对公众进行语言扩声、背景音乐播放及消防紧急广播的系统。背景音乐播放及消防紧急广播的系统。e e 大型扩声音响系统：大型广场文艺晚会、演唱会、大型扩声音响系统：大型广场文艺晚会、演唱会、广场音乐会、开闭幕式晚会、大型庆典活动等需要大功率广场音乐会、开闭幕式晚会、大型庆典活动等需要大功率扩声的场合。扩声的场合。4 4、音响系统工程的基本构成：、音响系统工程的基
5、本构成：声源声源 空气空气 话筒话筒 调音台调音台 周边处理设备周边处理设备 功率放大器功率放大器 扬声器扬声器 空气空气 人耳人耳5 5、音响系统工程的基本声学知识：、音响系统工程的基本声学知识：a a 声音的产生、传播声音的产生、传播 b b 频率、声速及波长三者之间的关系频率、声速及波长三者之间的关系 c c 声音的特性（声音的反射、透射、吸收、干涉）声音的特性（声音的反射、透射、吸收、干涉）d d 声音的度量（声压级、声强级、声功率级、声压级的声音的度量（声压级、声强级、声功率级、声压级的叠加与衰减）叠加与衰减）e e 室内声学基础：室内声学基础：室内声音的组成：直达声、近次反射声、混
6、响声室内声音的组成：直达声、近次反射声、混响声 混响时间的定义混响时间的定义 声场临界距离的定义声场临界距离的定义6 6、人耳的听觉特性与主观感受：、人耳的听觉特性与主观感受：a a 人耳的哈斯效应人耳的哈斯效应 b b 人耳的其它效应还有：掩蔽效应、双耳效应、鸡尾酒人耳的其它效应还有：掩蔽效应、双耳效应、鸡尾酒 效应等效应等 c c 人耳对声音强弱的主观感受是由声音的响度决定的人耳对声音强弱的主观感受是由声音的响度决定的 d d 等响度曲线的含义等响度曲线的含义 e e 人耳对声音高低的主观感受是由声音的音调决定的人耳对声音高低的主观感受是由声音的音调决定的 f f 人耳对声音质量的主观感受
7、是由声音的音色决定的人耳对声音质量的主观感受是由声音的音色决定的二二 音响系统常用的设备及在系统中的功能音响系统常用的设备及在系统中的功能1 1、专业信号源设备：、专业信号源设备：a a 拾音设备：拾音设备：传声器（传声器（Microphone)Microphone)，俗称话筒；是一种将声音信号转换为电，俗称话筒；是一种将声音信号转换为电压信号的拾音设备。在音响系统中主要负责声源的拾取。压信号的拾音设备。在音响系统中主要负责声源的拾取。传声器按其换能原理、指向性、传输方式、用途、使用功能、传声器按其换能原理、指向性、传输方式、用途、使用功能、输出阻抗等可作如下分类。输出阻抗等可作如下分类。按换
8、能原理分：电容式、动圈式、驻极体式；按换能原理分：电容式、动圈式、驻极体式；按指向性分：全指向性、双指向性、单指向性、强指向性；按指向性分：全指向性、双指向性、单指向性、强指向性；按传输方式分：有线、无线；按传输方式分：有线、无线；按用途分：会议用、演唱用、录音用、测量用；按用途分：会议用、演唱用、录音用、测量用；按功能分：单声道、立体声；按功能分：单声道、立体声；按输出阻抗分：高阻抗（按输出阻抗分：高阻抗（20-5020-50k k）、低阻抗（）、低阻抗（200-600 200-600 ）传传声器的主要技声器的主要技术术指指标标有：有：输输入灵敏度、入灵敏度、频频率响率响应应、动态动态范范围
9、围、输输出阻抗、指向性、失真度。出阻抗、指向性、失真度。常用的几种品牌：美国舒尔（常用的几种品牌：美国舒尔（SHURESHURE）、德国森海塞尔）、德国森海塞尔（SENNHEISERSENNHEISER）、德国拜耳（）、德国拜耳（BEYERDYNAMICBEYERDYNAMIC）、奥地利）、奥地利AKGAKG、日本铁三角、美国日本铁三角、美国EVEV等。等。b b 重放设备：重放设备：数字激光数字激光CDCD机、数字激光机、数字激光DVDDVD机、数字多轨硬盘录音机、专业机、数字多轨硬盘录音机、专业 电唱机（摩盘机）、模拟录音卡座、数字录音卡座（电唱机（摩盘机）、模拟录音卡座、数字录音卡座（D
10、ATDAT）、）、MDMD唱唱机等；机等；常用的几种重放设备品牌：日本先锋（常用的几种重放设备品牌：日本先锋（PIONEERPIONEER）、日本）、日本JVCJVC、日本天龙、荷兰（日本天龙、荷兰（PHILIPSPHILIPS）、日本索尼、日本）、日本索尼、日本TASCAMTASCAM等等。等等。2 2、调音控制台（、调音控制台（MIXING CONSOLEMIXING CONSOLE）：）：调音控制台又称调音台，是一种将多路音频输入信号进行放大、调音控制台又称调音台，是一种将多路音频输入信号进行放大、音质修饰、和效果加工后，依所需的电平值加以混合、分配输出给还音质修饰、和效果加工后，依所需
11、的电平值加以混合、分配输出给还音系统进行重放，或送入录音设备予以记录的一种电子音频设备。调音系统进行重放，或送入录音设备予以记录的一种电子音频设备。调音台是音响工作者进行艺术再创造的主要工具，被誉为音响系统的音台是音响工作者进行艺术再创造的主要工具，被誉为音响系统的“心脏心脏”。其具体分类如下：。其具体分类如下：按使用场合可分为：固定式调音台、半固定式调音台、便携式调按使用场合可分为：固定式调音台、半固定式调音台、便携式调音台等；音台等；按其用途可分为：录音调音台、扩声调音台、后期制作调音台、按其用途可分为：录音调音台、扩声调音台、后期制作调音台、DJDJ调音台（调音台（DJDJ混音台）等；混
12、音台）等；按其信号处理方式可分为：模拟式调音台、数字式调音台；按其信号处理方式可分为：模拟式调音台、数字式调音台；按其输出方式可分为：单声道、双声道立体声、按其输出方式可分为：单声道、双声道立体声、SISSIS三声道立体声、三声道立体声、5.15.1声道、多声道等；声道、多声道等；常用的调音台品牌：德国百灵达、美国美奇、美国百威、英国声艺、日本先锋、日本YAMAHA、英国ALLEN&HEATH、英国MIDAS、英国DDA等；3、周边处理设备（声音的化妆品）：专业音响系统与家用音响系统的明显区别是拥有较多的专业信号处理设备，因主要与调音台连接，故又称为周边设备。其作用是配合调音台对音频信号进行各
13、种处理和修饰，达到美化音色和保护后级设备的作用。按其对音频信号的振幅（动态范围）、频率（音色）、时间（传输时间）处理大致可分为以下几种设备：处理音频信号振幅（动态范围）的有：压缩器、限幅器、扩展器、噪声门（降噪器）等；处理音频信号频率（音色）的有：均衡器、激励器、分频器、反馈抑制器等；处理音频信号时间的有：延时器、效果器、混响器等；对音频信号进行其它处理的设备还有：路由器、分配器、咝声消除器、变调器等；按其对音频信号的处理方式可分为：模拟式和数字式两种。另外，由于近几年数字技术的飞速发展，在专业音响系统工程中出现了一种集周边设备功能于一身的数字音频综合处理器，简称音频矩阵。由于其功能全、体积小
14、、连线少、使用方便等原因，在音响系统工程中得到了迅速的发展。数字音频综合处理器的主要特点有：（1）具有高精度的模/数（A/D）和数/模（D/A）转换功能，量 化值可以达到24bit，采样频率可以达到96kHz，动态范围可以达到110dB。（2）有多路输入通道，每个输入通道都具有电平增益、电平指示、模/数（A/D）、哑音、高低通、均衡、延时、反馈、压限等功能。（3）输入和输出之间由矩阵电路连接，可以任意分配信号的路由去向。（4）有多路输出通道，每个输出通道都具有信号选择、电子分频、均衡、限制、延时、相位、数字电平调节、电平显示、数/模（D/A）、输出电平增益、输出电平显示、哑音等功能。（5）一般
15、机器后盖装有MIDI插口，用于数字音乐的信号处理。（6）机器还配有RS-232、RS-485、RJ-45等接口，方便与电脑连接，利用软件进行内部参数调节，或接入以太网进行网络传输。（7）设备内部装有信号发生器，通过测量话筒进行实时频谱分析，并利用自动均衡调整房间均衡补偿。（8）有的设备还装有次谐波合成器，增加超重低音效果。（9）有些设备还装有工厂预置参数和用户存储保护功能，使用方便、快捷。（10）一般设备都配有导航键，为常用的功放和音箱提供典型调节参数值。值得注意的是：在这种处理器当中一般不含效果器、混响器和激励器。常用的周边处理设备和数字音频处理器品牌有：美国DBX系列、美国ASHLY系列、
16、美国EV、英国XTA系列、英国BSS系列、美国SYMETRIX系列、美国PEAVEY系列、英国KLARK-TEKNHK系列、日本YAMAHA系列等等。4 4、功率放大器（、功率放大器（POWER AMPLIFIERPOWER AMPLIFIER）：）：功率放大器简称功放，在音响系统中起着重要作用，它将音频的功率放大器简称功放，在音响系统中起着重要作用，它将音频的电压信号转换成功率信号，驱动扬声器发声。其输入端连接前级设备电压信号转换成功率信号，驱动扬声器发声。其输入端连接前级设备送来的音频电压信号，输出端连接扬声器负载传输大电流的功率信号，送来的音频电压信号，输出端连接扬声器负载传输大电流的功
17、率信号，为保证功放长期稳定、可靠的工作和取得良好的放声音质，其中间存为保证功放长期稳定、可靠的工作和取得良好的放声音质，其中间存在最佳匹配问题。在最佳匹配问题。（1）功率放大器的常用技术指标：a 输出功率：分为额定功率、音乐峰值功率（瞬态功率）额定功率*2=音乐峰值功率 b 频率响应：20Hz20KHz0.5dB c 动态范围：应大于90dB d 阻尼特性(FD)：FD的值越大，信号拖尾就越短，还音效果就越干脆。e 输出阻抗：16、8、4、2（2）功率放大器按其输出方式可以分为：定压功放和定阻功功两种；（3）功率放大器按其输入/出通道分为：单声道、双声道、四声道等；（4）功率放大器按其输出模式
18、可以分为：立体声、并接单声道、桥接单声道；常用的功率放大器品牌有：美国皇冠（CROWN）、美国QSC、美国高峰（CREST）、日本YAMAHA、美国EV等。5、扬声器、音箱及线阵列音箱系统：扬声器（SPEAKER）是一种电声转换部件，它将声音的电信号转换成声音。由于扬声器与分频器大多都装在音箱里面成为一个整体，所以通常就用“音箱”代表一个最简单的扬声器系统。而把其中的扬声器称为“单元”，如高音单元、中音单元、低音单元。（1）扬声器系统的分类：按工作频带划分：高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器、超低频扬声器；按辐射距离分为：近程音箱、中程音箱、远程音箱；按使用场合分为：观众席主音箱、观众席辅助音
19、箱、观众席效果音箱、舞台固定监听音箱、舞台流动监听音箱、舞台效果音箱、控制室监听音箱、超低频音箱、耳机以及吸顶音箱和音柱等等；按其单元换能原理和结构可以分为：电动式、电磁式、静电式等；按其单元辐射方法可以分为：纸盆直接辐射式、号筒式、球顶式；按其音箱结构可以分为：封闭式音箱、倒相式音箱、迷宫式音箱、同轴音箱等等；按其分频模式可以分为：电子分频、功率分频；按其工作方式可能分为：内置功放与外置功放两种；（2）音箱（扬声器系统）的常用技术指标：a 输出功率：额定功率、峰值功率 b 额定阻抗：16、8、4、2 c 频响范围：d 灵 敏 度：1W/1M/X dB e 指向特性：垂直指向性水平指向性 常用
20、的音箱品牌有:美亚、L-A、凯亚、JBL、EAW、EV、C牌、BOSE、PEAVEY等；（3）线性阵列扬声器系统简介：定义线性阵列扬声器系统是一组排列成直线（水平）、间隔紧密的辐射单元，它们之间并具有相同的振幅与相位。特点传输距离远（距离加倍声压级衰减3dB)、有很好的声场控制能力、安装方便等；与普通音箱最大的区别是：普通音箱在叠加时音箱之间存在声干涉、相位不同、振幅不同等问题，而线性阵列利用声透镜的原理正好可以把上述问题解决掉。三三 音响系统工程的设计音响系统工程的设计 音响系统工程的设计一般需要从两个角度入手：一个是商务的角度，另一个是技术的角度。1、设计前需具备的资料：A 首先要了解厅堂
21、的面积、容积、形状、建筑声学条件等，并向投资方索取相应的图纸资料；B 了解投资方的大概投资力度，以确定设备选型及工程设计档次，在满足功能要求并不超出投资上限的前提下，提供高、中、低三个档次的设计方案，让对方有个选择的余地；C 了解客户的倾向及系统的功能定位和要求；2、系统设计的相关原则：A 总体设计原则：目标定位原则、先进型原则、实用性原则、扩充性原则、维护方便原则、经济性原则；B 功能定位：各类文艺演出、音乐会、会议扩声、娱乐等；C 技术定位:设计依据及相应的国家标准：D 声场的设计原则：低的背景噪声、声场分布要均匀、合理的声压级、扩散性良好、保证清晰度、声像统一、良好的传输频响特性、较低的
22、失真度、良好自然度、系统稳定、维护方便等；3、具体设计步骤：A 确定音箱的布局及扩声方式：音箱布局大致分为：集中式、分散式、分区式、集中与分散相结合式等多种布局方式。系统的扩声方式分为：单声道扩声、双声道立体声扩声、SIS三声道成像立体声扩声、多声道扩声方式（四声道、5.1、6.1、7.1、9.1声道等)；B 确定声场的声压级及总功率的估算：主音箱的功率、辅助（效果）音箱的功率（1/10-1/2）、超低频音箱的功率（0.5-1.5倍）、舞台返听音箱的功率（1/10-1/2）等；C 利用相关的声场设计软件进行声场声压级、声场均匀度、语言清晰度的模拟测试，取得相关的数据；（EASE4.0、MAPP
23、、ACD）D 音箱、功放的选型及音箱与功放的搭配：音箱与功放的搭配主要考虑以下几个方面：功率的搭配、阻抗的搭配、阻尼系数的搭配；E 调音台及周边设备的选型；F 节目源重放设备及传声器的选型；G 相关的图纸设计：包括系统原理图、音箱布位图（平面图和剖面图、机柜布置图、机房设备布位图、跳线盘图等；H 管线施工图的设计：舞台到控制室、控制室到功放室、功放室到舞台；主要包括传声器线、音频信号线、音箱线、设备监控线（网线、光纤）等；其布线原则是：路程尽量短、远离强电干扰、屏蔽工作要做好、施工要安全方便、便于将来维护。I 控制室、现场工位、舞台工位及功放室的设计：低噪声、空间大、通风好、视线佳、声学设计好
24、 I 系统的接地网络设计；J 系统的供电设计：单相三线制、三相五线制 音响系统的设备供电不宜与可控硅调光设备或动力设备共用一个电源变压器；若电源电压不稳定或受干扰严重，就配备电源稳压器或隔离变压器。电源的总容量宜为功放额定功率总和的两倍以上。摘自2006厅堂扩声系统设计规范 K 提供系统的设备配置清单；4、常用的画图软件：autoCAD 四 音响系统工程的施工、安装与调试 1、前期的隐蔽工程施工阶段：分为三大部分：预埋件安装、隐蔽盒（出线盒）安装、屏蔽管及 线缆的铺设；铺设方式可分为；明铺；导线直接或在管子、线槽等保护体内，铺设于墙壁、顶蓬的 表面及支架、横梁处。暗铺；导线在管子、线槽等保护体
25、内，铺设于墙壁、顶棚、地坪 及楼板等内部，或在混凝土板孔中铺线等。2、中期的设备安装阶段：音箱的吊挂、机柜的拼装、信号线的制作及设备之间的连线；3、后期系统的设备调试阶段：A 通电前的检查；（管线质量、设备检验、信号连线、系统流程）B 检查系统供电的电源提否正常；（电压、电流、相位）C 系统通电进行单个设备通电检查；（设备供电是否正常）D 系统电平的调整；（系统设备之间有个统一的电平）E 音箱之间的相位校正；（看音箱的接线相位是否正确）F 电子分频点的设置；（有源分频音箱的频点设置、超低频的频点）G 房间均衡器的调整；（调整每组音箱的频响及房间的传输频率特性）H 延时器的设置；（调整后场音箱，
26、达到声像一致）I 压限器的设置：（调整整个系统工作的最大动态范围）J 对系统进行细致的微调，以达到预期的效果；K 对系统进行最终的测试，并出示测试报告（主要包括以下几个指标：最大声压级、传输频率特性、传声增益、声场均匀度、系统总噪级）；4、对相关操作人员进行系统的培训，并对培训进行详细记录在案。五五 音响系统的客观测量与主观评价音响系统的客观测量与主观评价1、客观测量的主要几个技术指标：A 最大声压级：扩声系统完成调试后，在厅堂内各测点的最大峰值声压级的平均值。B 传输频率特性：扩声系统在稳定工作状态下，厅堂内各测点稳态声压级的平均值相对于扩声设备输入端的电平幅频响应。C 传声增益：扩声系统在
27、最大可用增益状态时，厅堂内各测点稳态声压级平均值与扩声系统传声器处稳态声压级的差值。D 声场不均匀度：厅堂内（有扩声时）各测点的稳态声压级的差值。E 系统总噪声级：扩声系统在最大可用增益工作状态下，厅堂内各测点扩声系统所产生的各频带的噪声声压级。2 2、测量条件：、测量条件：A A 测量前扩声设备须按设计要求在厅堂内安装完毕，并调整扩声系测量前扩声设备须按设计要求在厅堂内安装完毕，并调整扩声系统，使之处于正常工作状态。统，使之处于正常工作状态。B 扩声系统中调音台的多频补偿置于“平直”位置。C 厅堂内测点的声压级至少应高于厅堂总噪声15dB。混响时间及再生混响时间测量时信噪比至少应满足35dB
28、要求。D 各项测量一般应在空场及满场条件下分别进行。对满场或模拟满各项测量一般应在空场及满场条件下分别进行。对满场或模拟满场难以进行的项目可以只作空场。场难以进行的项目可以只作空场。E E 测点的选取和数量（测点的选取和数量（5/10005/1000）3 3、测量工具：、测量工具：音频信号发生器（粉红噪声、白色噪声、正弦波、扫频）音频信号发生器（粉红噪声、白色噪声、正弦波、扫频）音频频谱分析仪（声压计、音频频谱分析仪（声压计、3131段频谱显示、混响时间、语言清晰度）段频谱显示、混响时间、语言清晰度）专业测量话筒（拾取现场信号）专业测量话筒（拾取现场信号）示波器示波器 万用表万用表4 4、测量方法；、测量方法；5 5、音响系统的主观评价：、音响系统的主观评价：清晰度、丰满度、圆润度、明亮度、柔和度、清晰度、丰满度、圆润度、明亮度、柔和度、真实感、平衡度、立体效果真实感、平衡度、立体效果 六六 音响系统的未来发展趋势音响系统的未来发展趋势 1、系统的数字化；2、系统的网络化；3、系统的自动化；4、系统的人性化；5、系统的集成化；谢 谢！