05广播电视信号的重放

广播电视技术基础第-33-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-33-第五章广播电视信号的重放广播电视接收机的任务是将无线电波中的声音和图像接收并解调，还原出声音和图像的电信号，它的下一环节就是广播电视信号的重放。对于广播节目的重放，参与的设备是声音放大器(扩音机)和扬声器，(对于一些简单的声音重放单元来说，没有扩音机的参与，只有一个简单的放大电路)；电视节目的重放除了扩音机和扬声器重放声音外，还要显像管和必要的电路参与对图像进行重放。第一节扩音设备从广播接收机中输出的电信号不等于最后重放时的音量大小，因为它只是输出一个大小为0dB图27扩音设备的工作流程附近的电压值，我们称之为“线路信号”(LINEOUT)。这个电压是不足以推动扬声器发出声音的，必须经过扩音设备加以放大。从图中可以看出，扩音单元是联系各种音源和扬声器的桥梁，因此它是音响系统的一个中枢，声音的电信号在这里要完成选择、处理、放大的工作，最后送到扬声器系统中去转化成声音。从扩音单元可以分成前置放大器和功率放大器两种，各自负责与音源和与扬声器之间的联系。放大器之所以要分成两类，主要是为了工作上的方便。(当然也有单一的“合并式的放大器”)一、前置放大器前置放大器也叫前级放大器，它的任务是和各种音源相连结，选择出要放大的音源信号，进行必要的音质处理和控制，最后送给功率放大器放大。在这一级中，来自各种音响器材的信号经过处理，输出线路信号，真正的放大工作在后级完成。这样的分工有很大的好处。因为当放大器进行大功率的扩音时，放大器自身会产生大量的热，这对于各种调节的电路来说是一个不利因素。把调整和放大的工作分开后，有利于二者充分发展各自的功能、提高扩音质量，而不会有所牵制。使用好前置放大器，一是要处理好与音源的连接；二是要正确使用音质的调节功能。1、连接端口：音源的连接首先要注意信号的类型。下图是常规前置放大器的基本输入端口：图28前置放大器的输入口类型注：MIC(传声器)—一般用2.5或3.5插头、插座PHONO(LP唱机)—一般用“莲花”插头、插座（也叫RCA插头、插座）TAPE(磁带录音机)—同上（专业机器用“卡侬”插头、插座）广播电视技术基础第-34-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-34-TUNING(收音调谐器)—同上CD(数字唱机)—同上AUX(辅助入口)—同上这些输入口按信号类型大致可以分成三类：MIC、PHONO、其它。（1）“MIC”接口内置弱信号放大器，专门处理传声器（话筒）送来的信号；（2）“PHONO”接口内设特殊的“均衡放大器”，是专为电唱机准备的；（3）“其他”接口包括：TAPE、TUNlNG、CD、AUX等，这几个入口没有实质的差别，只不过是标签上有所不同，它们都属LINEIN（线路输入）端口，均可与所有具备LINEOUT（线路输出）端口的音源设备连接。但在实际运用中，磁带录音机用TAPE口、数字唱机用CD口……这样便于区分管理。要进行信号的连接，还要注意一下插头与插座的类型。在音响器材中，常见的插头与插座类型有：A、3.5／6.5立体声／单声道型（多用于民用领域）B、莲花型，又称：梅花型、RCA型（多用于民用领域）插头插座连接线C、XLR3型，习惯称卡侬型（多用于专业场合）插头插座连接线D、BNC（又称Q9头，多用于专业场合）插头插座转接线广播电视技术基础第-35-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-35-2、调节功能：使用前置放大器的音质调节功能时，要熟悉各种调节钮的含义，然后再根据需要加以运用。（1）响度控制(LONDNESS)：这是等响度控制开关，打开它时，前置放大器会把低频和高频部分提升放大，以改善听感。当输出声压大于80dB后，不要打开它。（2）音调调节(TONE)：这是用来改变声音中高、中、低音比例的。它的使用主要有以下几个方面：A、修饰音色。通过重新调节高、中、低音的比例，使输出的声音有听感上的改善；B、提高信噪比。有些节目源的噪声集中在某一频率，可以通过调节此钮减少这种频率。这样做对节目质量有损失，若噪声减小带来的好处更大，还是应该使用。比如：有些磁带在播放时中高音部分出现明显的高频“咝咝”声；有些扩音系统受到低频磁场的干扰，发出“嗡嗡”声，这时可可通过衰减高音或低音的份量来降低相应的干扰杂音。C、对不良的听音的环境进行声学上的补偿。（3）频率均衡（EQ）：高档家用音响系统或专业前置放大器、调音台一般都设有“多段均衡器”、“参量均衡器”和房间均衡器，并配置“频谱显示器”，可同时对各个倍频程频点进行精确调整并显示出调节效果。其功能说明如下：图示均衡器：亦称图表均衡器，通过面板上推拉键的分布，可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线，各个频率的提升和衰减情况一目了然，它采用恒定Q值技术，每个频点设有一个推拉电位器，无论提升或衰减某频率，滤波器的频带宽始终不变。常用的专业图示均衡器则是将20Hz~20kHz的信号分成10段、15段、27段、31段来进行调节。这样人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。一般来说10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布，使用在一般场合下，15段均衡器是2/3倍频程均衡器，使用在专业扩声上，31段均衡器是1/3倍频程均衡器，多数有在比较重要的需要精细补偿的场合下，图示均衡器结构简单，直观明了，故在专业音响中应用非常广泛。参量均衡器：亦称参数均衡器，对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡器，多附设在调音台上，但也有独立的参量均衡器，调节的参数内容包括频段、频点、增益和品质因数Q值等，可以美化（包括丑化）和修饰声音，使声音（或音乐）风格更加鲜明突出，丰富多彩达到所需要的艺术效果。房间均衡器，用于调整房间内的频率响应特性曲线的均衡器，由于装饰材料对不同频率的吸收（或反射）量不同以及简正共振的影响造成声染色，所以必须用房间均衡器对由于建声方面的频率缺陷加以客观地补偿调节。均衡器的频段分得越细，调节的峰越尖锐，即Q值（品质因数）越高，调节时补偿得越细致，频段分的越粗则调节的峰就比较宽，当声场传输频率特性曲线比较复杂时较难补偿。参量均衡器图示均衡器（4）立体声平衡调节(BANLANCE)：这个旋钮是用来改变立体声左、右声道的比例。正常放音时应置于中点，若节目源中左右声道不平衡时，才进行调节。它的另一作用是：当把它旋到一端时，可关闭一个声道而单独输出另一个声道。前置放大器还有许多特殊的调节能力，如：混响、延时、变调、降噪、动态压缩或扩张等，可以对声音信号作进一步处理。广播电视技术基础第-36-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-36-（5）综合调音台数字调音台模拟调音台广播电视技术基础第-37-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-37-二、功率放大器功率放大器在操作上很简单，面板上一般只有电源开关、音量调节钮和电平表。有的连后两个部件都没有。它的任务就是在不失真的前提下把电信号尽可能地放大，然后驱动扬声器系统发音。功率放大器的种类非常多，从元器件上可分为：（1）真空电子管功放：历史悠久，技术成熟，但主观评价很高，音色甜美圆润，极富韵味。缺点是工作效率低，是个高耗能、高热量、笨重又短命的家伙。（2）晶体管分立式功放：早期产品受晶体管生产工艺的限制，客观参数高而主观参数一般，音色冷艳，较易出现瞬态失真，随着新型场效应晶体管技术的成熟与应用，晶体管分立式功放的音色已与真空电子管功放不相上下了，而且其体积小，效率高，寿命长，已逐步取代了后者。（3）集成电路功放：将功放电路中的关键元件：晶体管、电阻器等直接制作在单片硅板上，经封装后成为集成电路功放模块，不仅简化了电路，也降低了工艺难度，进一步减小体积，一般用于家用音响产品。从电路形式上可分为：单管功放、准互补功放、对称互补功放、全对称互补功放等。从耦合形式上可分为：交流耦合功放、直流耦合功放等从输出形式上可分为：TL功放、OTL功放、OCL功放、BTL功放等从工作形式上可分为：甲、乙、丙、丁类功放、甲乙类功放、动态甲类功放等AV功放后级功放电子管功放数字功放三、扬声器与音箱扬声器是广播电视系统中一个很重要的环节，俗称“喇叭”，它对于重放声音的质量有最重要的影响。按习惯说法，以目前的技术水平，整个放音系统中各部分对音质的影响程度是：音源（节目源、放音器材）影响20—25％；扩音设备影响10—15％；扬声器影响达60—70％。从这里足以看出扬声器对于保证声音质量的重要程度。然而在扬声器这一环节中，信息的载体被更换广播电视技术基础第-38-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-38-了两次：先由电信号转化成纸盆的机械振动能，再转化成空气的声压能。实验观察证明：在信息的传递过程中，载体发生改变时最不容易保持信息的质量。在扬声器的诸多种类中，电动式扬声器用途最广，大约占所有扬声器数量的90％，广播电视系统中使用的扬声器出大多是电动式扬声器。图29电动式扬声器的结构1、扬声器是怎么发出声音的？扬声器的结构：在扬声器的后部有一个环形磁铁，中间有一环形的缝隙，在这个缝隙中存在着极强的磁场，就在这个缝隙中安放了一个可自由运动的线圈，线圈的两端与信号线相连，线圈与一个锥形的纸盆紧紧固定在一起，当线圈运动时，纸盆也会一起运动；纸盆和磁铁都固定在一个金属外框中。扬声器工作时，线圈中通过了信号电流；处于磁场中的线圈一旦有电流通过，就会产生运动。这种运动的幅度、方向和电流的大小、方向变化规律一致，这样，电信号就被转化成了线圈的机械运动；由于纸盆和线圈固定在一起，线圈的运动就推动纸盆以同样的方式运动；纸盆的运动挤压了相邻的空气层并使之传播，就产生了声波。在扬声器的结构中，纸盆是一个与性能关系很大的部件。它的形状与质地必须经过精心设计和加工，以能保证在运动中不发生变形，准确地把运动传递给空气。锥盆式扬声器NS广播电视技术基础第-39-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-39-低音扬声器复合扬声器广播电视技术基础第-40-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-40-广播电视技术基础第-41-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-41-号筒式中高扬声器NS广播电视技术基础第-42-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-42-球顶式高音扬声器2、扬声器为什么要划分音域？从声音频段和响度特性上看，低频所需的能量大，运动幅度大，振动强度大，因此要求纸盆厚实、有弹性、面积大；中频能量密集，但幅度不大，要求纸盆比较坚硬、面积中等；高频振动幅度小，要求纸盆轻、薄，面积不用很大。由此可见，只用一只扬声器是很难满足全音域声音重放的。必须使用专门适合高、中、低音域重放的扬声器进行组合来工作。目前扬声器通常可分为四种：低音、中音、高音、全音域扬声器。A、低音扬声器：根据人们对自然界中各种声音的频谱分析表明：声音90％的能量是集中在低频段(500Hz以下)。因此有一种说法是：高音是声音的色彩：中音是声音的亮度：低音是声音的力度。要重放好低音，首先要求这种扬声器的线圈粗，以适应大电流的通过，其次要求它的纸盆面积大，以便对空气产生强大的推动力。从这种要求出发，低音扬音器的特点是：口径大，直径一般在6.5～15英寸（21～49cm）之间，有的大功率、超低音域的扬声器口径甚至达到22英寸(72cm)。这样，纸盆的重量会很大，它能重放的声音在50Hz甚至15Hz以下。其次，这种扬声器的边缘十分柔软，多用橡皮或泡沫作边缘，这样有利于提高纸盆的整体弹性，加大运动行程。考虑到锥形纸盆在强度振动下会出现相位畸变等原因，目前还出现了平板式低音扬声器。B、中音扬声器：中音扬声器的工作频率大约在几百～几KHz，扬声器的口径在3英寸(10cm)左右。它所重放的这个频率段是语言、音乐的重要信息成分，是能否听清声音内容的关键频段。也就是说，如果去掉高、低音扬声器，只不过音质差些，但声音的内容都听的很清楚；而单独听高、低音扬声器。内容是听不清的。因此中音扬声器的质量是很重要的。C、高音扬声器：NS广播电视技术基础第-43-页作者：洪强黄志浩华侨大学中文系广电教研室-43-高