音响设备原理与维修

1项目一认识音响及设备情景导入：机关、企事业单位、社会团体、体育馆、剧院、学校等，在进行集体活动时，往往都需要使用到音响设备，而音响设备的使用与维护，因涉及到声学、电学、音乐及材料学相关领域专业知识，这就需要专业人员进行使用和维护，从今开始，同学们将接触到相关知识，通过努力学习，定会给你带来快乐！知识目标：1、音响及音响概念2、音响系统的认识3、常用的音响设备能力目标：1、对各音响设备有一定认识2、各音响设备的功能音响(Sound)是一个通俗的名词,在物理学中,音响可理解为人耳能听到的声音,而在音响技术中,音响是指通过放声系统重现的声音。通过组合音响重现唱片或磁带中的音乐、歌曲及其他声音,或者演出现场通过扩音系统播放出来的演唱、奏乐声等,都属于音响的范畴。音响系统是指把若干音响设备按一定规律连接,组成一个受控体系,能够重现声音的放声系统。音响系统可分为家用音响系统和专业音响系统。一、家用音响系统习惯上把适合于家庭使用的音响系统称为家用音响系统。家用音响系统分为家庭音响系统及家庭AV系统。家庭音响系统又分为组合音响系统(组合音响)和成套高保真音响系统(音响组合);家庭AV系统又分为家庭影院系统和多媒体家庭影院系统。家庭音响系统是指一般家庭中用于放送音乐软件、播放电影、收听广播电视节目的音响系统,一般以高质量地放送视、音频信号为主要目的,常用于家庭音乐欣赏、家庭舞会、放送背景音乐等。1.组合音响系统“组合音响”是指由生产厂家统一配接好的音响系统,一般由音源设备、功率放大器和音箱三个部分组成。如图1-1所示。由于它省却了许多配接的麻烦,且价格适中,吸引了不少一般的消费者。组合音响可以达到极品档次,但作为一款高档次的音响系统,要达到高保真的音响效果,对组成系统的各个硬件都必须具有极品档次,只要其中某种设备达不到,就会使整个系统的档次下降。这对一个厂家,即便是一个实力雄厚的大厂家也不是一件容易的事情。因此,许多生产厂家通常根据不同的需求、不同的消费层次,采用不同档次的部件、不同档次的工艺来生产各种性能的音响。图1-1组合音响系统1—电唱机2—CD机3—调谐器4—卡座5—功放机2.成套高保真音响系统成套高保真音响系统是消费者根据自己的需求,选择或由商家推荐购买各种音响设备进行组合,构成的音响系统。这适用于具有一定专业音响技术和欣赏水平的消费者,特别是音响发烧友。他们对组合音响的质量、款式、工艺等感到不满足,往往挑选具有高质量、有2一定影响力的品牌设备进行组合,在他们的搭配下,这些设备组成的音响系统几乎达到了尽善尽美。当然,这些由各厂家分别生产的设备,其价格不是每个人都能接受的。也有一些具有一定技术功底的爱好者,用较低价而质量又较好的配件自己动手组装,也能使整个音响系统达到较高的要求。3.家庭影院电影历来就是一种雅俗共赏、老少咸宜的文化艺术形式,然而节奏越来越快的现代生活使人们不愿意也不可能经常光顾电影院。投影仪和DVD等新产品的出现和普及,使家庭视频系统的视觉效果越来越接近电影的效果。人们对普通电视机单薄而乏味的音响效果并不感到满足,而是追求更高层次的声、像效果,更希望在忙碌之余能随意地看上一部好影片,于是便有了家庭影院(HomeMovie)。家庭影院如图1-2所示,它主要以在家中欣赏现代电影为主。让人们感受现代的电子技术和声光技术。进入20世纪90年代以来,家庭影院开始在世界各地兴起和普及。杜比定向逻辑环绕声的出现,将专业影剧院中那种震憾人心的声场效果带入了普通家庭,使人们在观赏画面的同时,享受到充满空间立体感的声音效果。于是,众多的音响发烧友加入了AV发烧友的行列。图1-2家庭影院1—主声道音箱2—调谐器3—DVD机4—卡座5—AV放大器6—无线话筒接收机7—CD机8—中置音箱9—前置环绕声音箱10—TV/投影屏11—超低音音箱12—后置环绕声音箱4.多媒体家庭音响系统家庭影院系统对于大多数只要求自娱的家庭,是可取的方案。不过,由于家庭影院系统是单向的,即只能被动地接收,如果希望有交互功能,乃至向家庭信息中心或家庭办公室发展,则远不及以个人电脑为中心的多媒体家庭影院系统。随着电脑的普及,多媒体家庭影院系统将成为许多家庭的首选,多媒体家庭音响系统如图1-3所示。图2-3多媒体家庭音响系统微型电子计算机能够采集、处理并演示声音、活动图像和数据信息。配以带有TV调谐3器的视频电路板,用户就可以在微机的显示器上观看电视节目。微机显示器一般都可以达到1024×768的分辨率,大大高于彩色电视机,它还可以通过视频分配器连接投影仪,通过大屏幕观看节目。最重要的是,在这个网络时代,你可以通过多煤体家庭音响系统,上网点播任一部电影、欣赏任一首曲子,并可任意停止、播放;在欣赏的同时还可以打开另外一个窗口,与别人一起对它品头论足;接上一个话筒、一个摄像头便可以与你远隔重洋的亲友“近在咫尺”地交谈;还可以在网上购物、炒股、上学(网校)⋯,当然,你还得付一定的费用。二、专业音响系统一般来讲,除了家庭使用的音响系统以外都称为专业音响系统,分下面几大类:1.歌舞厅音响歌舞厅的类型很多,其性质多为综合性的多用途群众娱乐场所或影剧院,其主要特点是声音播放时间较长,响度大,室内噪声也较大。所以对音响设备有以下要求:(1)尽量大的音量是最重要的目标。音量水平用重放声场的声压级来衡量。声场声压级应有的水平是由环境噪声和系统运行特色来决定的。根据我国文化行业标准WH0301—1993(以下简称“标准”),歌舞厅的最大声压级应为:语言扩声90dB,一级卡拉OK厅103dB,迪斯科舞厅110dB(一级)、103dB(二级)。这些数值均为空场稳态时的数值。(2)良好的音质主要取决于系统的失真度和传输频率特性。歌舞厅允许的非线性失真度为5%以下。“标准”规定,一级厅堂的传输频率特性指标为40～12.5kHz以内允许+4～8dB。系统的传输频率特性(频响)则除与电声设备的品质有关外,还取决于厅堂和环境的建筑声学特性。(3)均匀的声场是指由扬声器重放的声场分布。重放声场通常由动区和静区构成。舞池为动区,座席为静区。动区的声压级应该比静区的声压级大,且不要求均匀,但两个区各自之内则应尽量是均匀的。(4)尽量小的本底噪声噪声来自环境和音响设备。环境噪声取决于厅堂所处的环境,一般是通过建筑的隔声处理来解决的;设备噪声取决于设备的品质。另外,线路的排布、设备间的连接方法、屏蔽方法等都会影响本底噪声。(5)适当的传声增益扩声系统达到最高可用增益时,厅堂内稳态声压级平均值与传声器(话筒)处声压级的差值,叫作传声增益。厅堂内传声增益应不小于-6dB。(6)较强的啸叫抑制力用话筒扩声时,厅堂内的反射声会再进入话筒,若反射声的声压级足够火就会产生声反馈啸叫。当声反馈啸叫条件满足时,不向话筒发话也会产生啸叫。这是因为在条件适当时,厅堂内任何微小的声扰动,都会在反馈通道中迅速形成为啸叫。所以,需要整个系统具有较强的啸叫抑制能力。(7)灵活多样、可靠的操作性扩声音响系统会有多个信号源、多个扬声器出口和多种可选择的信号处理设备。扩声现场需要随时切换、调节效果、改变参数、重新编组,通常还配备相应的视频系统和灯光系统。所以要求其可靠、灵活。2.公共广播系统公共广播系统以车站、码头为代表,包括会场、大型餐厅、广场、学校、体育场馆等。主要用于语言扩声、播放背景音乐等,因此清晰度是首要问题,当然在可能的条件下也4应提高重放质量。这类系统因为地域的原因,常常将扬声器安装在较远的地方。为减少音频信号在传输中的损耗,往往通过升压的方式进行传输。通用公共广播系统一般应具备以下功能:(1)播放背景音乐背景音乐简称BGM(BackGroundMusic),它的作用是掩盖公共场所的环境噪声,营造一种轻松愉快的气氛。背景音乐都是单声道播放的,通常在不同区域需播放不同的节目内容,如宾馆中的西餐厅需放送外国音乐,中餐厅常播放中国民俗音乐,日本料理需播放日本音乐等,这些优雅的乐曲在优美环境的烘托下使人舒心陶醉。在客房中则需要有多套节目让不同爱好的宾客自由选择。因此,背景音乐的节目一般应设有几套节目可同时或分区放送。背景音乐服务区的平均声压级要求不高,一般在60～70dB,但要求声场均匀。由于各服务区内的环境噪声不同,因此,对背景音乐的声压级的要求也不同,在各服务区应设有各自的音量控制器,可供方便调节。(2)紧急广播典型的紧急广播系统如图1-4所示,供发生火灾或其他紧急情况时使用。过去要求其作为一个独立系统,但后来发现由于紧急广播系统长期不使用,其可靠性大成问题,往往出现试验时没有问题,但在紧急使用时却成了哑巴。因此,现在大都把该系统与背景音乐系统集成在一起,组成通用性极强的公共广播系统。这样既可节省投资,又可让系统始终处于完好运行的状态。图1-4所示是某汽车厂的大型公共广播系统。它与中心广播站和广播分站组成二级广播系统。广播分站和中心站共用一对600Ω电话线传送音频信号,另一对电话线作分站返送信号,以进行双向传送,因此,各分站通过中心站转接后可向全厂或几个分站进行广播,使用起来十分方便灵活。图1-4典型的紧急广播系统3、会议扩音系统随着国际交往的增多和大集团公司的建立,为提高会议的效率,逐步运用了现代化字会议系统和同声翻译系统。会议扩音系统是特殊的音频系统,如图1-5所示,按使用的规模和功能可分为以下几种:图1-5会议扩音系统5这种系统适用于单位和部门召开几十人规模的讨论会议。每个代表都有一个话筒控制单元和一个监听耳机。所有代表讲同一种语言,听同样的声音信号,音量适中并且可调。不管房间的建筑声学特性如何,由于各代表都能听到直达声,因此,声音清晰而不嘈杂。当使用话筒时,该代表的监听扬声器能同时切断,不会引起声反馈问题。根据需要还可以现场录音。这是一种造价便宜,使用方便的装置。(2)具有表决功能的会议管理系统在规模较大的会场,如100～200人的政府会议厅、集团董事会会议厅和会议中心等场所,除了开会讨论外,还需迅速、有效地作出决定,进行投票表决,这就需要建立一个更完善的会议管理系统。这个系统中的每位代表备有代表机或者备有主席机、话筒控制单元。主席机的话筒在全部话筒使用中具有最高级的优先权,并能控制代表机的发言权。每个代表机的控制面板上具有请求发言按钮、允许发言的指示灯和3个投票选举按钮(赞成、反对和弃权),甚至配备能识别代表身份的磁卡阅读装置等。表决的结果可在会议厅的数码显示器上显示并由打印机输出投票表决的结果。(3)具有同声翻译的大型会议管理系统在有多个民族或多国代表参加的大型会议上,除上述各项功能外,还需增加一项同声翻译功能。“同声翻译”指将发言者的语言(原语)同时翻译成各种语言,通过传输网络向各代表提供多种语种的信号,供代表选用。其中传输网络分有线传输和无线传输两种,翻译也有一次翻译和二次翻译等数种。4.大型演出系统以大型现场演出为代表的高质量扩音系统,包括体育场馆、广场及类似场所举行的文艺演出、游行音乐会等。这类系统的电声功率少则几十千瓦,多则几百千瓦,在音响器材的使用上有一定的特殊性,需使用大功率的扬声器系统和功率放大器,在系统的配接、器材的选用上也有一定的要求。这是我们在后面学习的主要内容。三、家庭音响系统、专业音响系统的组成1、家庭音响系统通常由信号源、放大器和音箱三大系统组成,在三大系统中又分别包含了多种设备,这些设备是构成家庭音响系统必不可少的:1)信号源设备有调谐器、磁带信号源设备、光盘信号源设备等。2)放大器设备有纯音乐放大器和AV功率放大器等。3)扬声器系统有左右声道主音箱、环绕音箱、中置音箱、超重低音箱等。以上基本设备就构成通常所说的纯音乐音响系统,如果再加上大屏幕彩色电视机或投影仪,就构成了目前最为流行的家庭影院系统,也称为AV音响系统,A(Audio)指音频,V(Video)指视频。如图1-6所示。6图1-6家庭影院（AC-3）系统家庭影院所需的硬件有大屏幕彩电、宽屏幕彩电、Hi-Fi录像机、数字激光影碟机、数字式小影碟机(VCD、DVD)等视频设备和音响设备。而家庭影院不可缺少的软件资源也日益丰