多媒体教学的扩音系统

三、扩音系统多媒体课室中的音频系统，是整个系统中很重要的部分，是以语言扩声为主，音乐扩声为辅。声音的清晰度决定课堂教学的质量。经过考察、实地测试，我们确定了多媒体课室的基本配置：一台可接入多路话筒的前后级混音器、一对配同轴扬声器的全频音箱（大的教室增加配8寸同轴扬声器的补音音箱）、一只有线手持话筒，为了便于老师形体语言的表达，每间课室都配置一套无线领夹或手持话筒。3.1调音台调音台就是对多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工的重要设备。按信号处理方式分为模拟式调音台和数字式调音台两种，按用途分录音、扩音、DJ调音台三种。主要功能：音频信号的电平增减、音频信号的频率调整、音频信号的混合处理、音频信号的输出分配。3.1.1模拟调音台的技术规格与性能指标1.频率特性：调音台的频响范围应不窄于输入音源设备的频响，特别是不能窄于话筒的频响。2.增益：线路输入时，调音台的增益通常为零，调音台的增益实际上是话筒输入时的增益，它用输出电压与输入电压的对数比值来衡量，常见的增益值为60~70dB，高档调音台可能80dB以上。3.等效输入噪声与信噪比：等效输入噪声电平＝输出端的总噪声电平－调音台的增益（dBV）。调音台的线路输入信噪比通常在90dB以上。4.失真率：总谐波失真率应小于0.1%。5.动态冗余：是指最大的不失真输出电平与额定输出电平的差，以dB表示。冗余度越大，声音的自然度越好，应在20dB以上。6.串音：相邻信道间和相邻母线的隔离度，串音越小，隔离度越好。3.1.2数字调音台数字调音台信号源和输出信号仍然是模拟信号，功能和模拟调音台基本一样，只是其处理的音频信号是数字信号，具有体积小、噪声低、失真小和功能强大的特点，具有操作过程的可存贮性等特点。数字调音台还包含了效果器、混响器、均衡器以及压缩、扩展限制器等周边设备的数字处理器，有液晶屏显示的多种操作菜单可供调用。3.2功率放大器功率放大器由放大电路（前置放大、驱动放大、输出功率放大）、电源电路和保护电路组成。3.2.1性能指标1.输出功率：指功放电路输送给负载的功率。包括额定功率，最大输出输出功率，音乐输出功率、峰值音乐输出功率。2.频率响应：反应功率放大器对音频信号频率分量的放大能力，功率放大器的频响范围应不低于人耳的听觉频率范围。3.失真：重放音频信号的波形发生变化的现象。小型失真主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。4.动态范围：放大最小信号与最大信号而不失真时的比值就是放大器的动态范围。在输入强信号时不应产生过载失真，在输入弱信号时又不被自身产生的噪音淹没。专业级放大器应大于90dB。5.信噪比：声音信号大小与噪声信号大小的比例关系，将功放电路输出声音信号电平与输出的各种噪声电平之比的分贝数就是信噪比的大小，专业放大器的信噪比应优于100dB。6.输入阻抗和阻尼系数：功放输出端与负载（扬声器）所表现出的等效内阻抗称功放的输出阻抗。一般是2Ω、4Ω和8Ω.阻尼系数是指功放电路给负载进行电阻尼的能力。3.3扬声器扬声器把电信号转换成声音信号的电声器件，其作用就是把一定范围内的音频电功率信号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。按工作原理分为，电动式、电磁式、静电式、压电式扬声器。按频响范围分为低音、中音、高音扬声器。3.3.1扬声器的性能指标：1.额定功率：是指扬声器能长时间工作的输出功率，即不失真功率。最大功率应为额定功率的2~4倍。2.额定阻抗：扬声器的阻抗一般和频率有关，额定阻抗是指音频为400Hz时，从扬声器输入端测得的阻抗。它一般是音圈直流电阻的1.2~1.5倍。一般动圈式扬声器常见的阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω.3.频响特性：在规定的音频电压作用下，扬声器轴向一定距离处的辐射声压级随频率变化的特性。是衡量扬声器放音频带宽度的指标。4.灵敏度：是指输入功率为1W的噪声电压时，在扬声器轴向下面1M处所测得的声压大小。是衡量扬声器对音频信号中的细节能否重放的指标。5.指向性：扬声器向各个方向辐射声能的不均匀程度称为辐射指向特性。一般是频率较低的声波传播范围较宽，频率较高的声波传播范围较窄。对250Hz以下的低频信号没有明显的指向性，对1.5KHz以上的高频信号有明显的指向性。6.失真：就是扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来。分为频率失真、非线性失真和瞬态失真。3.4无线话筒、有线话筒话筒就是声能转化成电能的设备，通过声波作用到电声组件上产生电压再转成电能。话筒分为电动式话筒（动圈话筒）和电容式话筒。3.4.1话筒的主要参数1.灵敏度：表示话筒的声能――电能的转换效率。即当向话筒的振动膜片上施加1Pa的声压时，在负载阻抗上所产生的信号电压称话筒的灵敏度。单位为mV/Pa。一般动圈话筒的灵敏度约为－60~－70dB，电容话筒的灵敏度约为－60~－70dB（1mV/Pa＝－60dB，1V/Pa＝0dB）。2.频率响应：话筒的输出信号大小与频率的关系，通常用话筒的灵敏度与频率的关系来描述，即电压灵敏度随频率的变化特性（中间平坦，左右两端起伏然后向左右两端跌落的曲线）。话筒的频率响应决定拾音后的音质，曲线平坦范围越宽，音质越逼真。3.阻抗：分为输出阻抗（内阻）和负载阻抗。输出阻抗就是话筒的交流内阻，大于1KΩ为高阻，低于1KΩ是低阻。话筒的内阻越大灵敏度也就越高，也就越容易受外界干扰。负载阻抗即话筒输出端负载的阻抗，若与调音台或AV功率放大器相连接，负载阻抗就是它们的输入阻抗。通常负载阻抗是输出阻抗的5倍以上。3.4.2无线话筒分类无线话筒分为VHF(甚高频)无线话筒和UHF（超高频）无线话筒及数字无线话筒（2.4G）。VHF无线话筒：频率范围在169~230MHz之间，共61MHz频率范围。波长较长不容易被人体吸收，但频段较窄，可使用频点较少，且发射功率被限制在50mW以下，使用范围较为局限。UHF无线话筒：频段在400~960MHz之间，可用频段多、干扰少、传输范围大，在同场合使用多套无线话筒时多采用此类话筒。数字无线话筒（2.4G）：新产品。2.4~2.48G是国际公用无限制，不容易被其他无线设备的干扰。无线话筒体积小，使用方便，移动自如，音质良好，但需要提供额外供电方式。有线话筒稳定，音质比较好，但移动不方便。3.5扩音系统的连接