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数字音频技术电声设备、声卡[e-mail]文字内容来源于网络，如有侵权请联系邮箱内容概要•电声设备•声卡传声器扩音器功能原理分类•电声设备•电声器件是电声系统中的开始和末尾部件•传声器是电声系统的第一个环节，包括传声器、拾音器、送话器等•扬声器是电声系统的最后环节，包括扬声器、音箱、耳机等，分别完成声音信号到电信号，电信号到声音信号的转换工作。电声设备•传声器•传声器又叫话筒、拾音器或MIC，是接收声波并将其转变成对应电信号的声电转换器件。•传声器首先把声能变换成机械能，然后再把机械能变换成电能，这种能量变换特性，可以用传声器的灵敏度、频率响应、指向性、信噪比及失真度等指标来衡量其性能的优劣。电声设备•传声器电声设备种类按换能原理按接收声波的方向性按用途电动式电容式电磁式压电式半导体式碳粒式无指向性有方向性全指向心形强指向双指向性8字型立体声近讲无线传声器……•传声器种类•动圈传声器电声设备•传声器种类•动圈传声器•主要由振动膜片、音圈、永久磁铁和升压变压器等组成。•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。•动圈传声器结构简单、稳定靠、使用方便、固有噪声小，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。近几年已有专用动圈传声器，其特性和技术指标都较好。电声设备•传声器种类•电容传声器•电容传声器是靠电容量的变化而工作的。电声设备•传声器种类•电容传声器•主要由振动膜片、刚性极板、电源和负载电阻等组成。它的工作原理是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。•电容传声器的频率范围宽、灵敏度高、失真小、音质好，但结构复杂、成本高，多用于高质量的广播、录音、扩音中。电声设备•传声器种类•驻极体电容传声器•这种传声器的工作原理和电容传声器相同，所不同的是它采用一种聚四氟乙烯材料作为振动膜片。由于这种材料经特殊处理后，表面被永久地驻有极化电荷，从而取代了电容传声器的极板，故名为驻极体电容传声器。其特点是体积小、性能优越、使用方便，被广泛地应用在盒式录音机中作为机内传声器。电声设备•传声器种类•无线传声器•无线传声器实际上是一种小型的扩声系统。它由一台微型发射机组成。发射机又由微型驻极体电容式传声器、调频电路和电源三部分组成，无线传声器采用了调频方式调制信号，调制后的信号经传声器的短开线和发射出去，其发射频率的范围、按国家规定在100MHz~120MHz之间，每隔2MHz为一个频道，避免互相干扰。•无线传声器与接收机应一一对应，配套使用，不得张冠李戴，出现差错。接收机是专用调频接收机，但是一般的调频收音机只要使其调谐频率调整在无线传声器发射的频率上，同样能收听到无线传声器发出的声音。•无线传声器体积小、使用方便、音质良好，话筒与扩音机间无线，移动自如，且发射功率小，因此在教室、舞台、电视摄制方面得到了广泛的应用。电声设备•传声器电声设备主要技术指标指向性阻抗频率响应灵敏度信噪比动态范围•主要技术指标•指向性•话筒的指向性用于表示MIC捕获周围的全部声音或部分声音的能力。主要有以下几种：•（1）无指向性，能够捕获来自在空间的全部声音；•（2）心形指向，只能接收来自麦克正前方的声音，对于侧面的声音缺少响应力度，后面的声音则完全不响应，适合用于录音；•（3）8字指向，能同时响应来自MIC前方和后方的声音，具有不错的立体感效果，适合于新闻采访电声设备•主要技术指标•阻抗•阻抗专指对交流电（信号）的阻力、抗力，是设备之间相互匹配、发挥效能的重要指标，阻抗匹配反映了输入电路与输出电路之间的效率传输关系，但输入、输出电路实现阻抗匹配时将获得最大的功率输出，反之得不到电路的最佳状态，甚至会损害电路和设备。•麦克风的输出阻抗大致分两类，一类阻抗在10K欧以上，称为高阻，一类阻抗在1K欧以下，称为低阻。高阻话筒的灵敏度高，输出电平高，但是抗干扰性能差，低阻话筒灵敏度低，但音质好，随着放大器性能的提高，高阻话筒逐渐被低阻抗话筒所取代。动圈式话筒大都是600欧姆，电容式话筒一般输出阻抗只有200欧姆，且灵敏度极高，最佳负载阻抗一般标称1K欧，也就是说，在接1K欧以上的放大器时，有最佳的表现。电声设备•主要技术指标•频率响应•话筒在同样的工作条件下对各种频率声音的输出电压，也就是对低、中、高频的拾音效果。生产厂家一般会在话筒的说明书中附带产品的频率响应曲线图，理论上，频率响应曲线越平坦越好，有时这条线也反映了话筒在不同频率的特性。电声设备•主要技术指标•灵敏度•话筒的灵敏度是指话筒的拾音能力大小，不同灵敏度的话筒通常用于不同场合，灵敏度越高，拾音能力越强，但并不代表音效越好最好。灵敏度常以负数dBm(ordBV)表示，所以-40dB的灵敏度要比-48dB高。•信噪比•信噪比是指有效信号与噪声之间的比值，有百分比表示，信噪比越高，说明因设备自身原因而造成的噪声越小，有效信号质量越好。•动态范围•当声音的增益发生瞬间突变，也就是当音量大小突然变动时，设备所能承受的最大变化范围。这个数值越大，表示动态范围越广，动态范围大的设备更具有情绪起伏的表现力。电声设备•传声器的使用•选择传声器，应根据使用的场合和对声音质量的要求，结合各种传声器的特点，综合考虑选用。例如，高质量的录音和播音，主要要求音质好，应选用电容式传声器、铝带传声器或高级动圈式传声器；作一般扩音时，选用普通动圈式即可；当讲话人位置不时移动或讲话时与扩音机距离较大，如卡拉OK演唱，应选用单方向性、灵敏度较低的传声器，以减小杂音干扰等。电声设备电声设备种类•扬声器•扬声器是一种把电认转变为声信号转变为声信号的换能器件，扬声器和性能优劣对音质的高低影响很大按其换能原理按频率范围电动式（即动圈式）静电式（即电容式）电磁式（即舌簧式）压电式（即晶体式）低音扬声器中音扬声器高音扬声器……•电动式扬声器•电动式扬声器应用最广泛，它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三种.•纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器•它由三部分组成：•①振动系统，包括锥形纸盆、音圈和定心支片等；•②磁路系统，包括永义磁铁、导磁板和场心柱等；•③辅助系统，包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。•当处于磁场中的音圈有音频电流通过时，就产生随音频电流变化的磁场，这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用，使音圈沿着轴向振动，由于扬声器结构简单、低音丰满、音质柔和、频带宽，但效率较低。电声设备•号筒式扬声器•号筒式扬声器由振动系统（高音头）和号筒两部分构成。•振动系统与纸盆扬声器相似，不同的是它的振膜不是纸盆，而是一球顶形膜片。•振膜的振动通过号筒（经过两次反射）向空气中辐射声波。它的频率高、音量大，常用于室外及方场扩声。电声设备•扬声器的使用•要根据使用的场反和对声音的要求，结合种扬声器的特点来选择扬声器。例如，室外以语音为主的广播，可选用电动式呈筒扬声器，如要求音质较高，则应选用电动式扬声器箱或音柱：室内一般广播，可选单只电动纸盆扬声器做成的小音箱：而以欣赏音乐为主或用于高质量的会扬扩音，则应选用由高、低音扬声器组合的扬声器箱等。电声设备•扬声器的使用•1）扬声器得到的功率不要超过它的额定功率，否则，将烧毁音圈，或将音圈振散。电磁式和压电陶瓷式扬声器工作电压不要超过30V。•（2）注意扬声器的阻抗应与输出线路配合，具体做法可参看扩音机一节。•（3）要正确选择扬声器的型号。如在广场使用，应选用高音扬声器；在室内使用，应选用纸盆式扬声器，并选好助音箱。也可将高、低音扬声器做成功扬声器组，以扩展频率响应范围。•（4）在布置扬声器的时候，要做到声扬匀且足够的声级，如用单只（点）扬声器不能满足需要，可多点设置，使每一位听众得到几乎相同的声音响度，提高声音的清晰度；有好的方位感，扬声器安装时应高于地面3米以上，让听众能够看到扬声器，并尽量使水平方位的听觉（声源）一视觉（讲话者）要尽量一致，而且两只扬声器之间的距离也不能过大。电声设备•扬声器的使用•（5）电动号筒式扬声器，必须把音头套在号筒上后才能使用，否则很易损坏发音头。•（6）两个人以扬声器放在一起使用时，必须注意相位问题。如果是反相，声音将显著削弱。测定扬声器相位的最简单方法利用高灵敏度表头或万用表的50~250μA电流挡，把测试表与扬声器的接线头相连接，双手扶住纸盆，用力推动一下，这时就可从表针的摆动方向来测定它们的相位。如相位相同，表针向一个方向摆动。此时可把与正表笔相连的音圈引出头作为十级。电声设备电声设备•耳机•概念•分类•技术标准•常用品牌声卡•概念•声卡(soundcard)也叫音频卡•声卡是数字音频技术中最基本的组成部分，是实现模拟信号和数字信号相互转换的一种硬件。•声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的模拟声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口(midi)使乐器发出美妙的声音。•工作原理•从结构上分，声卡可分为模数转换电路和数模转换电路两部分，模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采到的模拟声音信号转换为电脑能处理的数字信号；而数模转换电路负责将电脑使用的数字声音信号转换为喇叭等设备能使用的模拟信号声卡•主要功能•录制话音(声音)和音乐，能选择以单声道或双声道录音，并且能控制采样速率。•数模转换，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号。•模数转换，用来把模拟声音信号转换成数字信号。•音乐数字接口(MIDI)，能使用MIDI乐器。•声音混合功能，允许控制声源和音频信号的大小。声卡•主要分类•集成式：•集成声卡又叫板载声卡，集成在主板上，具有不占用PCI接口、成本更为低廉、兼容性更好等优势.声卡•主要分类•集成式：•一般有软声卡和硬声卡之分。这里的软硬之分，指的是集成声卡是否具有声卡主处理芯片之分。•集成软声卡，没有主处理芯片，只有一个解码芯片，通过CPU的运算，来代替声卡主处理芯片的作用。而集成硬声卡，带有主处理芯片，很多音效处理工作就不再需要CPU参与声卡•主要分类•集成式：•AC'97•AC'97的全称，是AudioCODEC'97。•这是一个由英特尔、雅玛哈等多家厂商联合研发并制定的一个音频电路系统标准。它并不是一个实实在在的声卡种类，只是一个标准。最新的版本已经达到了2.3。•现在市场上能看到的声卡，大部分的CODEC都是符合AC'97标准。厂商也习惯用符合CODEC的标准来衡量声卡，因此很多的主板产品，不管采用的何种声卡芯片或声卡类型，都称为AC'97声卡。声卡•主要分类•集成式：•HDAudio•HDAudio是HighDefinitionAudio(高保真音频)的缩写。原称Azalia，是Intel与杜比(Dolby)公司合力推出的新一代音频规范。目前，主要是Intel915/925系列芯片组的ICH6系列南桥芯片所采用。•HDAudio的制定，是为了取代目前流行的AC‘97音频规范•在某种程度上，可以说是AC'97的增强版，但并不能向下兼容AC'97标准。它在AC'97的基础上，提供了全新的连接总线，支持更高品质的音频以及更多的功能。与AC'97音频解决方案相类似，HDAudio同样是一种软硬混合的音频规范，集成在ICH6芯片中(除去Codec部分)。与现行的AC'97相比，HDAudio具有数据传输带宽大、音频回放精度高、支持多声道阵列麦克风音频输入、CPU的占用率更低和底层驱动程序可以通用等特点。声卡•主要分类•板卡式：•板卡式产品是现今市场上的中坚力量，产品涵盖低、中、高各档次，售价从几十元至上千元不等。早期的板卡式产品多为ISA接口，由于此接口总线带宽较低、功能单一、占用系统资源过多，它们拥有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安装使用都很方便。声卡•主要分类