实验三家用音响系统的组合与配接

实验三、家用音响系统的组合与配接一、实验目的1、熟悉家用音响系统的构成；2、掌握多功能功率放大器（KA-8000）的使用方法；3、能对家用音响系统进行连接，并进行简单调音二、实验原理专业音响与家用普通音响的区别在于使用场所的不同。家用音响一般用于家庭室内播放，其特点是放音音质细腻柔和，外型较为精致、美观，放音声压级不太高，承受的功率相对较少，而且声音传播的范围也小。而专业音响一般情况下指的是用于歌舞厅、卡拉OK厅、剧场剧院、会议室和体育场馆等专业文娱场所，根据场所不同，对声音的要求不同，场地大小等各种因素，配置不同场所的音响系统解决方案。（一）常见的家用音响系统配置组成1、节目源设备包括：DVD,VCD,CD，录音机，调谐器（又称收音头，用于将接收到的广播电台信号转换成声音的无线电接收装置，有调谐、调频等多种接收方式），最常见的是传声器，即话筒，麦克风。2、放大设备：为了推动扬声器发声，音源输出的信号一般要进行功率放大，现常见的放大设备为AV功放，一般都为晶体管功放，但现在一些发烧友也钟情于电子管放大器。3、还音设备：即音箱，其性能的好坏将直接影响到听音效果。4、连接线：包括从音源到功放的连接线及功放到音箱的连接线。（二）对家用音响系统的基本要求1、对家用音响设备的要求家用音响系统最终的追求目标是得到理想的听音效果，如在家中可欣赏到影剧院的音响效果。但家庭又不同于影剧院，因此对欣赏不同性质的音响，要求的声学效果也不一样，对流行音乐、古典音乐、轻音乐等要求能正确还原各种乐器，但对欣赏影片，却要求有音效的现场感、包围感等。对音源，首选为DVD，因为DVD为纯数字化的设计，大多配有AC-3的接口，可直接组成带AC-3的杜比环绕声系统。CD机也不错，但要注意不同音源最终会得到不同的音响效果（即使后面的设备完全相同）。对功放，要求其有多对输入、输出端子（若组建家庭影院系统，最少要6对），有较大的功率输出，阻抗要匹配。对音箱的要求，功率可以小一点，因为家庭内使用一般不需大功率输出，但对音箱的灵敏度、指向特性、频响特性均应有较高的要求，最好采用全频音箱，功率足够即可。连接线是最容易忽视的，但事实证明，它们对音效的影响绝对不能忽略，其屏蔽特性一定要好。2、家用音响系统对听音环境的要求对普通家庭来讲，客厅即是听音室，由于受到客观条件的限制，无法再对听音环境的比例做出调整，但在现有尺寸的条件下，如何能使听音效果最佳便是考虑的问题：听音环境的对称性，此对称性包括两个方面，即几何对称与声学对称，几何对称及音响的设置均应呈几何对称形状。当然以听音者为参考点；声学对称指对称音箱附近的声学条件基本一致，包括声波的直射、反射以及对声波的吸收特性均应保持一致，这就要求装饰材料的选择、家具的布置均应满足听音的良好声学特性。（三）家庭影院音响系统选购及安装家庭影院系统，英文Speakers,A/V&HomeTheater。家庭影院系统是要在家庭居住环境中搭建的一个接近影院效果的可欣赏电影享受音乐的视听系统。家庭影院系统可以让用户在家中便能欣赏环绕影院效果的影片、聆听专业级别音响带来的音乐音质、并且兼顾一般性卡拉OK娱乐的设备系统。大体来说，一套家庭影院需要3个部分：信号源（蓝光播放机、DVD播放机、高清播放机、HTPC、CD机等）、功率放大器及终端输出设备（投影、高清电视、高保真音箱等）。人们口中常说的家庭影院系统的播放系统主要由三大部分组成，分别为音视频播放器、AV放大器、音箱系统。三者缺少了任何一部也不能称为家庭影院的播放系统。（1）AV功率放大器顾名思义A(audio)表示音频、音响，V（video）表示音频、图像，因此AV功放是汇集了音频和视频两种信号处理的视听放大器，强调的是声场的氛围，专门用于家庭影院，其主要由信号源选择器、信号处理前置放大器和后级功率放大器组成，可以切换信号源，对信号处理，最后通过功率放大器驱动多个音箱，一般具有前置、中置、环绕等4至7个声道功率的输出，带有杜比定向逻辑环绕解码器或AC-3解码器、DSP数码声场处理、调频/调幅数字调谐收音功能，并且还应具有多种音视频输入输出接口，如同轴、光纤、HDMI接口等。如何选择AV功率放大器：AV功放是音频重放的核心，其作用是多声道的声音重放功能。谈到多声道的重放就离不开环绕声的标准。在选择功放的时候一定要注意功放是否具备现在流行的环绕声标准认证：1、杜比定向逻辑(Dolbyprologic)环绕声。2、杜比数码(DolbyDigital)环绕声。3、DTS环绕声。4、THXSurroundEX环绕声(7.1声道)。5、DTS-ESDiscrete环绕声(6.1声道)等。一台家用AV功放至少要拥有杜比数码环绕声的解码重放功能，因为杜比数码是DVD联盟在1997年12月规定的PAL制影碟的强制伴音标准，AV功放是否拥有这一功能是用户选择的基本点。其他的认证是该功放级别的直接体现。评价一个AV功放好坏的标准除了显而易见的认证之外，还有很多指标和参数。1、输出功率：是指功放所接的音箱上得到的能量，对功放来说，其额定功率（功放在不失真的条件下能连续输出的有效值功率）才是评价功放性能的有效指标。2、失真：设备的输出不能完全重现其输入，产生波形的畸变或者信号成分的增减称为失真，功放的失真越小，音质越好。3、动态范围：信号最强的部分与最弱部分之间的电平差，对器材来说，动态范围表示这件器材对强弱信号的响应能力。4、阻尼系数：阻尼系数是指负载阻抗与放大器输出阻抗之比,是衡量功放内阻对音箱所起阻尼作用大小的一项性能指标。5、输出阻抗：功放的输出阻抗是指其输出端子对音箱所表现出的等效内阻，它应与音箱的额定输入阻抗一致。6、信噪比：信噪比指音频信号电平与噪声电平之间的分贝差。信噪比数值越高，放大器相对噪声越小，音质越好。7、分离度：分离度是指AV功放中的环绕声解码器把音频编码信号还原为各个声道信号的能力。分离度较差的功放会出现声像定位不准、声场不饱满、声像连贯性差等现象。（2）音箱系统音箱又称扬声器系统，是音频重放的最末端，也是家庭影院系统中最不能被忽视的一部分，因为音箱的放音质量对整个音响系统的影响极大，一款好的音箱涉及了声学、电磁学、力学、材料学等多个学科，是影响音频重放效果的关键所在。并不是简单的几块木板加上几个喇叭和电容就可以号称音箱。在家庭影院的系统中，低音炮有着至关重要的地位，低音炮能够加强低音的效果，最震撼的低音炮能够良好的表现100Hz以下的低音，同时也是给予听者震撼力的重要输出终端。扬声器系统的性能指标：1、频率响应（有效频率范围）：这项指标反映了扬声器工作的主要频率范围，此范围越宽，放声特性越好，一般高保真用扬声器箱的频响为20-30KHz，低于20Hz的声音人们基本无法通过耳朵来感知，只能通过其他器官来感受到了。2、额定阻抗：指扬声器在某一特定工作频率（中频）时在输入端测得的阻抗值。由生产厂给出的额定阻抗通常是在额定频率范围可得到最大功的阻抗模值。额定阻抗一般规定4欧、8欧、16欧、32欧等，国外也有采用3欧、6欧等。3、功率：扬声器的功率大小是选择使用扬声器的重要指标之一。一般扬声器所标称的功率为额定功率。额定功率或额定噪声功率，是指扬声器能长时间连续工作而不产生异常声时的输入功率。4、灵敏度：特性灵敏度是指当音箱加上相当于额定阻抗上1W功率的粉红噪声信号电压时,在轴向1m处测得的声压级。一个扬声器的灵敏度高低，对声音重放并无决定性的影响。因为人们可以通过调节放大器的输出来获得足够的音量。不过，在音箱制作中，扬声器的灵敏度却是一个值得重视的参数，各扬声器单元在各自负责重放的频段内灵敏度必须基本一致，以使整个音箱在重放时高、中、低音的平衡。特别是对立体声音箱，左右声道使用的单元都必须经过严格的筛选、匹配。要求左右声道所用的单元的输出声压级差别应正负1dB内，不然会影响声像的定位。专业音箱的灵敏度都在95dB/m.w以上，甚至高达120dB/m.w。而家用音箱的灵敏度较小，能有92dB/m.w就算是很大的了。5、指向性：指向性用来描述扬声器将声波辐射到空间各个方向去的能力。6、失真：扬声器系统的失真包括揩波失真、互调失真和瞬态互调失真等。音箱的失真特性比单个扬声器更容易引起特性变坏。（三）家庭影院安装前面我们已经说过一套家庭影院包括了：信号源（蓝光播放机、DVD播放机、高清播放机、HTPC、CD机等）、功率放大器及终端输出设备（投影、高清电视、高保真音箱等），下面就简单介绍下家庭影院系统的安装方法。信号线及连接的选择：音/视频信号：HDMI线音频信号：数字光纤线、数字同轴线、模拟音频线视频信号：ComponentVideo色差/分量线、S-VideoS端子线、CompositeVideo复合视频线1、音频信号传输：推荐HDMI、光纤、同轴的连接。HDMI的带宽较大，可以传输HD音频信号，但从播放器输出的蓝光或高清电影的音源，本人建议用HDMI或者光纤输出至功放，相比较同轴线来说，信号传输速度更快，更直接，最后由功放推送至喇叭的效果会更加明显和具有爆棚感。如果对音乐有一定要求可以换成同轴线传输，音乐的音质会有所舒缓。2、传输视频信号：推荐现在流行的HDMI线材，HDMI的带宽较大，可以传输高清1080P的高清信号，但是需要投影或者电视接口的支持。色差/分量线最高支持720P的高清信号，其余的线材就不做推荐了。一般的视频连接方式：视频输出设备（蓝光播放机、DVD机、高清播放机、HTPC）→HDMI线→功放→HDMI线→电视机/投影机。简便的视频连接方式：视频输出设备（蓝光播放机、DVD机、高清播放机、HTPC）→HDMI线或色差线→电视机/投影机音响系统的连接方式：由于一般的家庭影院X.1音箱都是无源的，均由功放驱动喇叭单元，所以除了选择合适的功放外，音响线材的选择也尤为重要，只有保证道路的畅通平坦不受干扰，才能确保传输信号的质量。现在市场上可选线材品牌也比较多，例如国外的超时空、线圣、至高、雅堡等，国内的华敏也都是不错，并且尽量选择直流电阻越小越好，纯铜度越高越好并且最好大于2.5平方的线材，品牌的成品线和散线都是可以选择的并且不难制作。线材投资要有度，投资比例一般不要超过音响总额的20%为宜，不要过于便宜影响影音质量也没必要过于“发烧”。一般的音频连接方式：视频输出设备（蓝光播放机、DVD机、高清播放机、HTPC）→HDMI线或者光纤（同轴）→功放→喇叭/低音炮。连接只是家庭影院系统的基础，能出声，能看到画面算是成功的一半，如何调试，后期如何做简单的屋内试听结构的处理也是相当重要的一环。X.1喇叭的摆放要求：主音箱和环绕的摆放需要通过多次试听或者利用专业的设备才能达到最好的效果，但是一般家庭经验和设备有限，但我们也可以通过一些简单的方法来达到较好的视听效果，首先，两个主音箱必须在同一水平面上，一般优秀的喇叭不需要面对听者，只需要平行放置，听者应在两音箱的叠加区内确保更好的立体声效果。环绕在组建家庭影院系统也是不可或缺的部分，5.1甚至7.1的THX标准都需要对环绕有较高的要求，由于环绕的音箱一般为书架箱，所以如果环绕为支架方式支撑，一般音箱高度要略高于听者坐下时耳朵的高度，如为挂墙方式，可以适当调整环绕的角度，配合其指向性以达到最好的环绕效果。中置在X.1系统中主要扮演了影片对白等音响的重放功能，建议摆放在电视或者投影的下方即可，角度略微抬起，如有条件并且是透声幕布的投影方式，把中置摆放在幕布后面将会是最好的选择。低音炮的摆放和调试：低音炮是家庭影院系统中尤为重要的一个方面，由于低音炮发出的均为低频声音，声音的指向性较差，所以对低音炮的摆放要求较低，但是由于其主要在低频工作，建议可以把低音炮放置在大理石或瓷砖的地面上，增加下潜度和速度感。在摆放低音炮的时候一定要注意避免共振的产生从而影响音质。三、实验器材动圈式麦克风、多功能功率放大器（KA-8000）、扬声器系统、常用的音响系统接插件。四、实验内容1、画出音响设备连接电路图；2、根据电路图连接好实物后，检查线路(功放的输出电平调到