音响基础理论与操作幻灯片.ppt

音响基础理论与操作第1页，共186页，编辑于2022年，星期三一、声音的基础知识一、声音的基础知识 l声音是世界上很重要的物理现象，与日常生活、工作、学习关系密切，它的存在又极其普遍。l自然：风声、雨、雷声、心跳、水流l工业：车、船、机、工厂l人文：语言、音乐、歌声第2页，共186页，编辑于2022年，星期三一、声音的基础知识一、声音的基础知识 l声音是世界上很重要的物理现象，与日常生活、工作、学习关系密切，它的存在又极其普遍。l自然：风声、雨、雷声、心跳、水流l工业：车、船、机、工厂l人文：语言、音乐、歌声第3页，共186页，编辑于2022年，星期三l1、定义：声音是粒子运动的结果，即物体振动产生的声波，通过介质对人耳产生的感觉叫声音。l2、声音的分类与应用第4页，共186页，编辑于2022年，星期三分类 l研究声音的学科叫声学声学，按研究对象不同，可分为：l1、语言声学：研究人的发音结构与方法等生理声学l2、音乐声学：研究音乐与声音的关系l研究乐器结构、制作、音域、音色器乐声学l研究发声、气息、共鸣等声乐声学l研究音律关系、数据及使用音乐律学l3、电子声学：研究通过电子电路把声音进行各种特性的加工处理l4、建筑声学：研究厅堂建筑设计与声学关系l5、噪 声 学：研究噪声的危害与利用第5页，共186页，编辑于2022年，星期三应用 l1、声 纳：水下军事：蝙蝠（利用声音的波长与反射）l2、超 声 波：工程爆破（利用大于20KHz声波刺激）l3、声 控：电子工业l4、语音识别：刑侦、保密（利用音色的频谱曲线）l5、音乐医疗：调节心神、缓解情绪（利用音乐声学的暗示作用）l6、次 低 声：军事（利用低于20Hz的次低声波振动频率干扰人体固定的共振频率（3-17Hz）第6页，共186页，编辑于2022年，星期三噪声及危害 l噪声：大于90分贝，且人们主观不需要的声音l听觉界限：20-20KHz（超过55分贝即产生不舒服感）危害l人体：影响寿命、损坏内脏、扰乱新陈代谢l神经：头晕、失眠、衰弱、易产生疲劳、降低工作效率第7页，共186页，编辑于2022年，星期三音量音量 类比类比 130分贝分贝喷射机起飞声音喷射机起飞声音110分贝分贝螺旋浆飞机起飞声音螺旋浆飞机起飞声音105分贝分贝永久损听觉永久损听觉100分贝分贝气压钻机声音气压钻机声音90分贝分贝嘈杂酒吧环境声音嘈杂酒吧环境声音85分贝及以下分贝及以下不会破坏耳蜗内的毛细胞不会破坏耳蜗内的毛细胞80分贝分贝嘈杂的办公室嘈杂的办公室75分贝分贝人体耳朵舒适度上限人体耳朵舒适度上限70分贝分贝街道环境声音街道环境声音50分贝分贝正常交谈声音正常交谈声音20分贝分贝窃窃私语窃窃私语第8页，共186页，编辑于2022年，星期三按普通人的听觉 l020分贝很静、几乎感觉不到；2040分贝安静、犹如轻声絮语；4060分贝一般。普通室内谈话；6070分贝吵闹、有损神经；7090分贝很吵、神经细胞受到破坏。90100分贝吵闹加剧、听力受损；100120分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。120分贝以上：极度聋或全聋第9页，共186页，编辑于2022年，星期三二、声音的传递二、声音的传递 l1 1、声声音音的的传传播播过过程程（自然状态）：当一个物体受外力作用时，产生一个往复的弹性振动，这样就产生了声波，经过介质（物体、空间或水）向四面八方传播。当人耳接受声波的振动，通过听觉神经传达给大脑。（如下图）第10页，共186页，编辑于2022年，星期三2、声音的传送（人为状态）：l有线传送（1806年贝尔发明电话）无线（1844年，电报发明）有线载波（一线传多种信息）光纤与光缆（速度：10GB/S）第11页，共186页，编辑于2022年，星期三三、声音的物理特性三、声音的物理特性 l1、声音的构成及关系l客观：振幅（大、小）；频率（快、慢）；l主观：响度；音调（音高）；音色（音品）l振幅：声波的振动幅度，它的大小影响人耳对声音强弱的感觉强度（即响度）单位：分贝（dB）l频率：声波每秒钟振动的次数。它直接影响人耳对声音高低（音调）的感觉。单位：赫兹（Hz）l谐波：指声波的波形。包括瞬间状态。它直接影响人们对声音音质差异（音色）的感觉。（如乐器不同，相同的“i”听觉则不相同。）第12页，共186页，编辑于2022年，星期三2、声音的传播 l直达声：是室内任一点直接接收到声源发出的声音。l它是接收声音的主体，又叫主达声，不受空间界面影响，其声强基本上是与听点到声源间距离的平方成反比衰减。l早期反射声：指延迟直达声50ms以内到达听声点的反射声，对声音起到增强作用；在大空间内，因反射距离远，易形成回声，产生空间感。第13页，共186页，编辑于2022年，星期三l混响声：声波经室内界面的多次反射，迟于早期反射声到达听点的声音，直至声源停止发声，但由于多次反射，听点仍能听到，故又称余声，影响声音的清晰度。l混响时间：在一个声场中，一个声音的声压级衰减60dB所需要的时间，用T60来表示。单位：秒（s）lT60=0.16V/Sa(赛宾公式)lV：声场总容积 lS：声场的表面积 la：声场的建筑装饰材料的平均吸声系数。l例：某段音乐的声压级为90dB，此时中止音乐，音乐声逐渐减弱，当其声压级从90dB降至30dB时可需时1.2秒，那么，此房间的混响时间为1.2秒。第14页，共186页，编辑于2022年，星期三第15页，共186页，编辑于2022年，星期三l声音的绕射与散射：l声波在传播过程中遇到障碍物，能够绕过障碍物的边缘前进，这种现象叫波的绕射，又叫声衍射。l当声波波长大于障碍物尺寸但在10倍以内时，障碍物会化成一个声源使声波向四周散射，这种现象叫声波的散射。l例一：声源处于人的背后时，由于人耳壳的遮蔽作用，声源中低频音会绕过耳廊使人听到，而声源中的高频音则在人耳处形成声影区使其减弱。l例二：音乐会时，后排座的听众听到的低频强、高频弱，即是因为低频可绕射，而高频音散射的原因。第16页，共186页，编辑于2022年，星期三3、声音的指向性与覆盖面积：l高频（500Hz5KHz）声音指向性很强 覆盖角度窄小、射程远、穿透力强l中频（150Hz5kHz）有一定指向性 覆盖面积比较容易控制l低频（低于150Hz)指向性不明显 向四面辐射、声功能损失大、传播距离近第17页，共186页，编辑于2022年，星期三第18页，共186页，编辑于2022年，星期三4、声音的共振与共鸣 l声音的振动和传播过程中，有一种很重要的物理现象共振，也叫共鸣。l定义：当策动力变化的频率跟物体的固有频率相一致时，振动的振幅就会特殊地增大到最高峰值，这种现象叫共振。第19页，共186页，编辑于2022年，星期三l例一：部队行军步伐的振动频率与桥梁的固有振动频率相一致时，会因共振的产生而坍桥。l例二：暖水瓶接水，听到的声音会由低频逐渐变成高频率声音。水流击水产生的声音频宽很宽，即有低频、又有高频。刚接时瓶的空间大固有振动频率低，水流击水的低频音产生共振，低频加强，快满时，水瓶的空间变小，共振腔变小，共振频率提高，与水流击水产生的高频音产生共振，高频加强，即听到高频音。第20页，共186页，编辑于2022年，星期三5、声音的掩蔽现象与解决l当不同频率的声音在同一声场中传递，各频率之间会发生掩蔽现象。第21页，共186页，编辑于2022年，星期三现象一：声音能量大的掩盖声音能量小的。如铜管乐器掩盖木管乐器、木管乐器掩盖弦乐器。l解决：从乐队编制解决。要求有合理的声部和乐器分配，调整好各声部之间、各种乐器之间声功能的平衡。l从音乐结构上解决。要有合理的和声、配器，使各声部间平衡。l从声场音响上解决。la、对不同音源选择最适合表现这种乐器音色特性的话筒。lb、选择拾取音源的最佳距离、高度、角度。lc、在调音台上进行音频信号电平的处理。第22页，共186页，编辑于2022年，星期三现象二：中频声音掩盖高频和低频声音。l原因：人耳对7003000Hz的中频率声音听觉最为灵敏，在声音强度相同的情况下，优于并强于对高、低声音的听觉。l解决：减少中频输入，适当增加高低频尤其是低频音输出。l现象三：高频率声音掩盖低频声音。l如：板胡、京胡、笛子等高音乐器掩盖贝斯提琴、大提琴、巴松等低音乐器。l原因：高频音声波较短、指向性强、穿透力强、射程远，对人耳刺激明显，低频音有绕射特性，散射强，功能损失大。l解决：适当降低高频音，增加低频音。l对不同的乐器拾音时选择合适话筒，掌握好距离角度。第23页，共186页，编辑于2022年，星期三四、人耳的听觉特征四、人耳的听觉特征l振动产生声波，声波传播至耳，耳膜受到声压变化刺激听觉神经，听觉神经传入大脑中枢，形成声音的存在感觉。l声音的产生是物理现象，人对声音的感觉是生理心理活动。第24页，共186页，编辑于2022年，星期三1、构成人耳听觉特性的要素l构成声音产生与存在的客观因素是：振幅、频率、谐波l构成人耳对声音的听觉特性的要素是：响度、音调、音色第25页，共186页，编辑于2022年，星期三l响度：是人耳对声音强弱的感觉程度。它首先决定于声音的振幅，其次是频率。声学中把描述响度、振幅、频率之间的关系曲线叫等响度曲线。单位：分贝（dB）l与振幅的关系：a、声压级越高，人耳感觉声音响度越大b、人耳的声压范围是：0120dBl与频率的关系：a、45KHz附近的声音最响，因外耳道与其产生共鸣b、低声压时，低频区的音响度大于高频音的响度c、常见声源的声压级dBl窃窃私语：2035l女高音：35105男高音：4095l小提琴：40100交响乐：80dBl小鼓：55105打雷：120dBl教师讲话：5060飞机起飞（3m处）：140dB第26页，共186页，编辑于2022年，星期三l音调（音高）：是人耳对声音高低的感觉，其变化主要取决于声音频率的对数值，其次是取决于声音的振幅。l频率越高，人耳感觉的音调随之升高，频率增加一倍，声学中称之增加一个“倍频程”，音乐上叫“提高一个八度”。音调单位：美（mei）音调与频率的关系：la、人耳听觉的频率范围：20Hz20KHz，其中7003000Hz为最灵敏区lb、语言的频率范围范围是10010KHzl音乐的频率范围是5015KHzl音调与声压（振幅）的关系：la、1K2KHz以上的高音区，声压增大感觉音调提升lb、500Hz以下的声音，声压增大，感觉声音低沉，音调下降第27页，共186页，编辑于2022年，星期三l音色（音品）：指声音的音调和响度以外的音质差异。它与声音的频谱结构、包络和波形有关。发音体的泛音结构不同频率特性曲线、种类不同造成音色结构的不同。l影响音色的因素：la、结构不同：弦、簧片、金属lb、质料、质地不同、金属、人体、电子lc、激发位置不同：气息、声带、口形、吹奏或拉奏方法ld、力度大小不同，p、f（弱、强）影响音色le、共鸣体（箱、腔）大小不同：影响单元色的泛音结构lf、振动体的弹性：影响音色的始振特性和衰减特性l声带：儿童富有弹性、音色清脆明亮l成人声带松弛、音色苍老l哨片：软始振性慢、衰减也慢l硬始振性快、力度大、衰减也快第28页，共186页，编辑于2022年，星期三2、颅骨效应l声音从音源传入大脑有两个途径，一是音源空间人耳大脑，另一途径是音源人体颅骨大脑（小实验：双手堵耳，发声，仍可听见）通过颅骨传导声音的现象叫颅骨效应。l现象一：听自己的声音，有两个途径，频带宽，音色好。l现象二：手表、钟摆声音仍可通过牙齿和颅骨传递到人的大脑神经。第29页，共186页，编辑于2022年，星期三l应用：当练唱一首新歌时，对音高音调旋律无法准确掌握时，大声唱干扰环境、小声唱自我感觉不明显，可用双手掩耳来练唱，可清晰感觉自己声带发声的旋律，准确的音高和声音结构的细节部分。根据自我感觉来调解发声状态，即通过甲状软骨、早环软骨和披裂肌肉的配合来调解声带的收放，从而调整音高和音色。第30页，共186页，编辑于2022年，星期三3、鸡尾酒会效应：l在嘈杂的声场中，人可以把自己的听力集中在某一个人的谈话中，而把其他人的声音都推到背景杂声中，此现象叫“鸡尾酒会效应”。l原理：人耳的选择功能l人耳通过两耳拾取音源的距离差、时间差、频率差就可以辨别出不同方位的声音，以此调解听觉神经来选择不同方位的声源。l应用：使用强指向性话筒在现场来同步录音。第31页，共186页，编辑于2022年，星期三4、回音壁效应：l在某一声场中，视觉看不到声源而听觉却能听到声音，这种现象就是声波传播的特殊反射作用的结果，被称谓“回音壁效应”。l应用：舞台上方、侧方、后方的声音反射板即是利用这一原理把演员的声音集中向直达声弱的区域进行反射。第32页，共186页，编辑于2022年，星期三5、哈斯效应：l一个声场中的二个同频声源，在传入人耳的时间差在50ms以内时，人耳无法明显辨别出它们的方位。那个声源的声音先入，那么人就感觉到声音即由此方位传来。这种先入为主的听觉特性叫哈斯效应。第33页，共186页，编辑于2022年，星期三l现象一：两侧声源A、B与人耳距离相同时，人们感觉声音由前方来，俗称“假立体声”。l现象二：当距离A声源略近时，实际应是A音大，B音小的两个声源，但人们往往只感觉到所有声音均由A输出，这种错觉现象即是“哈斯效应”。l现象三：将近点A的声音加以延时，使它迟于B声源进入人耳，人们即感觉到所有声音均由B声源付出。l应用：在剧场中为了弥补哈斯效应所产生的听觉、视觉不统一的现象，对顶部和侧面扬声器均作延时处理，使它们传出的声音与前方主扬声器传出的声音同步到达人耳，使后排观众的视觉、听觉协调统一。第34页，共186页，编辑于2022年，星期三6、关于立体声：l造成立体声的原因；l构成立体声的主要因素；第一要有立体声音源；第二要有立体声声场；第三是人耳的双耳效应la、路程差：由于声音传递到双耳的路程不同造成lb、时间差：由于路差使声音到达双耳的时间不同造成lc、强弱差：由于路程差使先到声音感觉强，后到的感觉弱ld、频率差：由于声音的传播特性决定，近耳听到的高频音多、低频音少，远耳听到的高频音少、低频音多。l定义：立体声是指人感到声源分布在空间的声音，使听到的声音具有空间感、远近感及监场感第35页，共186页，编辑于2022年，星期三环绕立体声：环绕立体声：l在立体声声场中，除听者有身临其境的感觉之外，还必须具有使听音者被声音包围的效果，使听者产生围绕感和声音似乎离开听者扩散并再次反射回来的扩展感。第36页，共186页，编辑于2022年，星期三la、四声道环绕立体声（见图）l产生环绕立体声需有不同方向的四个以上声源，相对听音者来讲分为前左、前右（主声道）；后左、后右（环绕声道）。l将四只强指向性传声器摆放在演出中心部或靠近舞台，拾取舞台上声源发出的四个不同方向的声音，用声道重放系统把四个扬声器放在房间四角，产生环绕声场。l常见有超级VCD、CVD均属此类。背板标有CH1CH4四路声音输出。第37页，共186页，编辑于2022年，星期三第38页，共186页，编辑于2022年，星期三b b、编码式六声道环绕：、编码式六声道环绕：l与四声道同理，将六个声源经编码后用少量声道输出，经解码后，传至六个（组）扬声器。l常见DVD即被使用杜比数字AC-3（AC3）声音压编方式实现前左、前右、中置；左环、左环、超低音的六声道输出。l因超低音通道仅用音频全音域的十分之一，民用产品常称之为5.1声道。lDVD机分外置和内置AC3解码器二种，外置的北板只有“L、R”两路输出，需再接解码器才能传至扬声器形成环绕立体声。l内置解码器机器，背板声音输出有CH1CH6六路，分别标明前左（L）、前右（R）、中置（C）、左环绕（SL）、右环绕（SR）和超低音（BASS），只需接上对应的扬声器即可。第39页，共186页，编辑于2022年，星期三厅堂音响与室外扩声厅堂音响与室外扩声 l厅堂分类：厅堂分类：l以传播语言为主的如：报告厅、会议厅等；l以传播乐音为主的，如：音乐厅、歌剧院等。l厅堂传播声音分类：厅堂传播声音分类：l一是声源（包括人、乐器）发出的自然声在厅堂内的传播。l二是自然声经电声系统加工处理后在厅堂内的传播。第40页，共186页，编辑于2022年，星期三一、厅堂内的声学现象一、厅堂内的声学现象l1、声反射：声波在室内传播，除直达声外，最常见的是反射声。声波入射到坚硬刚性平面，会产生全反射，当声波的波长小于反射面的尺寸时，入射角等于反射角，当反射面为凸面时散射声波，当反射面为凹面时形成声聚焦。（见图）第41页，共186页，编辑于2022年，星期三l2、声吸收：声波入射到任何媒质都会产生不同程度的声能吸收，当遇到柔性、多孔、纤维等材料及人体时，会产生比较多的吸收。l吸收方式：l其一用吸声材料铺敷在墙体表面，吸收入射波的部分声能，其吸收声量为表面积与吸声材料的吸声系数的乘积。l其二：空间吸声，采用穿孔板材（钢、铝、硬质纸条）做成各种形状，内部填充吸声材料。悬吊在顶棚下面，单个吸声体的吸声量与其表面积，内填充材料吸声系数及悬吊高度有关。第42页，共186页，编辑于2022年，星期三l常见吸声材料：la、多孔材料：指纤维板、矿棉、毛毡等，由无数相联通的微孔构成的网状物。当声波进入微孔后经与物质分子相碰撞而转为热能被吸收。在施工时，如材料与墙体间保留间隙，形成空腔结构，则对低频声音的吸收效果极佳。lb、板状吸声体：指不穿孔的板状或薄膜吸声体，依靠龙骨铺在墙面，与墙面保留一定空隙，当声波入射板面时会因撞击产生振动而吸收部分入射声能，在吸收中低频声音时效果较佳。第43页，共186页，编辑于2022年，星期三l吸声材料的选择：吸声材料的选择首先着眼点是改善厅堂的声学环境，达到一定要求的声学条件，使房间内的反射与混响均匀。应注意：la、材料的吸声系数lb、材料的易燃性lc、安装的难易程度ld、使用的耐久性le、厚度和重量（厚度影响房间体积）lf、性能价格比第44页，共186页，编辑于2022年，星期三l3、混响：当声源停止发音后，声音在封闭空间发射延续的时间，叫混响。l混响时间过长使听众在聆听声音时感到听不懂，从而降低了语言的可懂性和清晰度。l混响时间太短，则声音干涩，响度变弱。l 各种厅堂的最佳混响时间l当室内建声条件不能实现最佳混响时间时，可用效果器加以辅助。厅堂用途混响时间（s）厅堂用途混响时间（s）电影院1.01.2 同期录音0.80.9 演讲、戏剧1.01.4 电视演播室0.81.0 音乐厅1.51.8 语言录音0.30.4 多功能厅1.31.5 音乐录音0.6 第45页，共186页，编辑于2022年，星期三二、厅堂的声学要求二、厅堂的声学要求 l1、普通厅堂的声学要求：、普通厅堂的声学要求：l厅堂内各部位，尤其是离舞台较远的座位，应有足够的响度，依据人的听觉特性，声音下限值应达到80dB。l厅堂内声能应均匀的分布，并具有良好的传输频率特性。l厅堂内应具有最佳的混响特性以及恰如其分的回声。使声音清晰、可懂性强，充分表现乐曲的风格。l厅堂内不应出现长延迟反射声，颤动回声、声聚集、声失真、声影等声学缺陷。l无啸叫、声反馈系数为零。l声反馈：以被放大并由扬声器传出的声音，经过不同途径再次反馈给传声器，引起啸叫的现象。l厅堂内各区域应排除和尽可能减少干扰听觉和演出的噪声或振动。第46页，共186页，编辑于2022年，星期三l2、音乐厅的音质要求：、音乐厅的音质要求：l室内声学条件对乐队演奏的音乐作品的艺术效果影响巨大，不同体裁、风格的音乐作品有着不同的音质。l古典及“巴洛克”的音乐l时段：十七十九世纪初的专业音乐创作l代表：海顿、莫扎特、舒伯特、肖邦等作品为代表l特点：理智和情感的高度统一。l深刻的思想内容与完美的艺术形式高度统一。l要求：需要吸声小的刚性墙面；混响时间短的声学环境，使之充满声音的亲切感及良好的清晰度。l交响乐、歌剧等。l代表：瓦格纳l特点：交响乐浪漫乐章l歌剧具有明显的亲切感和丰满的音色。l要求：吸声较多、混响稍长的声学环境，以展示其作品的庄严、恢宏之势。第47页，共186页，编辑于2022年，星期三l因此，在普通厅堂的声学要求基础上，音乐厅还要求：l使听众听到的声音具有亲切感。l要使声音中的中、高频音色丰满，以期达到活跃的气氛，而低音要具有温软的音色。l声音具有良好的清晰度，能够容易辨别一个乐队各种类型的乐器在合奏时发出的声音。l对混响时间控制得当，实验证明：乐声要比语言需要较长的混响时间，不同体裁风格的作品混响时间又各不相同：l巴洛克音乐：中、低频、混响时间稍高于1秒l古典及现代音乐1.5秒l浪漫音乐稍高于2秒l多功能厅应在1.7秒l声学特性做到平衡，即乐队中的各乐件及人声之间响度均衡，以免产生掩蔽效应。l噪声的有效控制，尤其是在乐队处于低响度的情况下。第48页，共186页，编辑于2022年，星期三l3、音乐厅的建筑格式、音乐厅的建筑格式l体体形形：在声源、空间和观众三者之间的传播过程中有极大的影响，它是影响厅堂音质的重要因素之一。l常见的有矩形、扇形和马蹄形。（见图）la、矩形l优点：可以利用厅内平行墙面的侧向声反射。由于两侧空间距离较短，一次反射声可在时间较短的情况下与直达声音叠加，可实现声音响度的加强。又可产生回声，从而加强了音色的丰满度，使厅内的音质非常优美。l代表：1870年建成的维也纳音乐厅（1680座）l1951年建成的伦敦皇家音乐厅（3000座）第49页，共186页，编辑于2022年，星期三第50页，共186页，编辑于2022年，星期三lb、扇形：听众靠近舞台，直达声强、清晰度高l代表：巴黎音乐厅、荷兰鹿特丹音乐厅l缺点：后墙为弧形，类似凹面，易产生声聚焦，会造成强回声，需做吸音处理。第51页，共186页，编辑于2022年，星期三lc、马蹄形l特点：沿大厅周围增设几层厢座，既可增加听众座席，又可充当吸声体，缩短厅内混响时间，适合歌剧院。l代表：1778年建成的意大利米兰歌剧院（2689座）l1969年建成的渥太华国家艺术歌剧院（2300座）第52页，共186页，编辑于2022年，星期三l舞台舞台la、有台口舞台：室内剧院常用，观众有限，音质可控。lb、半岛形舞台：室外演出常用，观众多，直达声不足，使用电声。lc、岛形舞台：体育场馆演出常用，四面观众，回声重、清晰度差、演员背向观众欣赏质量差。第53页，共186页，编辑于2022年，星期三l4、厅堂声学条件的实现、厅堂声学条件的实现l厅堂的体形设计使听众尽可能的靠近声源以减少传输距离以带挑台的扇形设计为最佳。l舞台面提高，使声源的位置随之升高，使每一个听众都能听到直达声，有利于增加声音响度。l观众席地面应有适当坡度，使声源发出的声音不被前面观众挡住，同时可使听众获得良好的垂直视线和拾取直达声。l顶棚吊一些面积大，全反射的反射板，使较远的座位二次反射声以增强声音响度。l室内屋顶避免穹顶，以免产生声聚集、回声过重（广州中山堂），而应作成有规律、有层次的凹凸平面。l安装电声系统。l混响时间尽可能设计在整个音频范围内的理想值。l应尽量减少噪声的影响。第54页，共186页，编辑于2022年，星期三三、厅堂噪声三、厅堂噪声 l1、危害与来源、危害与来源l噪声过大，会影响有用信号的听闻条件，降低扩声质量，破坏演出效果。l来源一：室外噪声空气噪声、管道振动、环境噪声l来源二：室内噪声人走动、翻座椅、说话、咳嗽l来源三：电路及电声设备电声系统中设备技术参数较低、设备漏电、接地不良、由供电系统引入电源噪声、灯棚架漏电第55页，共186页，编辑于2022年，星期三l2、噪声的控制、噪声的控制l正确选址、远离噪声源。l采用减震措施、减少振动噪声。l在入口和正厅间设计隔离空间和隔离门。l墙壁采用隔声量大的材料，且有一定厚度。l空调系统应尽量使用中央空调，减少开启次数，注意风向、风量控制。l采用380V三项四线制供电，防止零线上有电流通过。l设备间的信号线必须用平衡接法，且各设备金属外壳实行“一点接地”。l选用信噪比较高的设备，并在系统中插入噪声门，以抑制电流噪声和高频噪声。第56页，共186页，编辑于2022年，星期三四、厅堂电扩声四、厅堂电扩声l1、必要性、必要性l厅堂存在声学缺陷：如混响长，清晰度差或混响短，声音干涩以及频率传输不均匀等。l为演出效果，需外配音乐。用电声系统完成音响效果。l配合电声乐队等现代电子乐器的使用。l演唱会中，人声低于伴奏，用电声改善人声与乐声间的响度平衡。l演员背向观众时，用话筒等设备拾取和提高声音响度。l满足特殊效果需要激活气氛，如“的厅”。第57页，共186页，编辑于2022年，星期三2、使用电声的基本原则、使用电声的基本原则l应保持音乐中基音和谐音之间的平衡，使各种乐器保持本身的音色，以及语言清晰不失真，可懂性高，因此系统的频带要宽。l动态范围足够宽，使非常弱的声音既能听到，又不至使强声造成失真。l不能产生回声以及反馈的干扰现象。l不额外增加厅堂的噪声。l附加的再生混响要短。l扬声器安装位置合适，使观众感觉到来自台上的自然声。第58页，共186页，编辑于2022年，星期三一、室外扩声的基本任务一、室外扩声的基本任务 l保证听众区有足够的声压级；声场不均匀性较小；尽可能地避免因扬声器采用分布或带来的多重回声感觉；防止声反馈带来的自振。l1、最大重放声压级l露天剧场：音乐扩声90dB、语言7485dB、清晰度85dBl公园、宾馆背景音乐6570dBl展览会85dBl体育场90dB第59页，共186页，编辑于2022年，星期三l2、听众区的传输响应l露天剧场音乐演出5010KHzl语言1506000Hzl体育场1506000Hzl3、扩声区内的声场不均匀度：510dBl4、多重回声干扰：相邻扬声器的延时时差控制在50ms以内。第60页，共186页，编辑于2022年，星期三二、室外扩声系统的声场二、室外扩声系统的声场 l1、集中式扬声器系统：是把音柱或多个音柱安放在舞台两侧，面向观众辐射声音，音柱间距应以3040m为极值。l2、分布式扬声器系统：采用很多并有一定距离分布在不同区域的单个扬声器组成，常用于酒店、商场等公共场所的背景音。l背景音乐（BackGroundMusic简写BGM）。主要作用是掩盖噪声创造出一种轻松和谐的气氛。l特点：让人意识不到声源位置、音量适中、创造出轻松的音乐，扬声器多在顶棚隐蔽吊装。l平均声压级最大6070dB，频率范围1006000Hz，响应平直。l多采用单声道重放音乐。l为防止回声要求相临扬声器之间的音量差要小。第61页，共186页，编辑于2022年，星期三 传声器传声器 l一一传声器概况与工作原理传声器概况与工作原理第62页，共186页，编辑于2022年，星期三l1、概概况况：传声器（Microphone）简写MIC又称话筒，北方俗称“麦克风”，南方俗称“咪头”或“咪”。在现代演出中适用最广泛的一种电声器件，它的作用是把人声和乐器声不失真地转换成电信号，送往调音台或放大器和处理器，最后从扬声器放出来。传声器是整个音响系统的第一环节，它的质量好坏和使用是否得当，对整个系统的电声指标有着十分重要的影响。在整个音响系统各个组成部分的对比中，对音质影响最大的首先是扬声器（包括音箱），它对音质质量的影响比重达到5060%，其次是传声器，占2030%，再次才是功率放大器，占1020%。l自1876年，贝尔发明电话机以后，世界上诞生了话筒。话筒是音响系统中种类最多的一个单元。这是因为它要拾取的音源种类繁多。如人声分语言和歌声，歌声中分美声，民族、通俗、摇滚；音乐中有交响乐，爵士乐、民族音乐、戏曲音乐；交响乐中又分弦乐部，木管声部、铜管声部及打击乐器。各式各样的音源都有自己不同的音色结构和特点，所以根本不可能只凭一种话筒把他们全拾取近来。因此，就有了动圈式、电容式、铝带式、驻极体式、有线、无线、手持式、头戴式、领夹式等等之分。第63页，共186页，编辑于2022年，星期三l2、优秀话筒的标准及代表、优秀话筒的标准及代表l一只好的话筒应该具有很高的拾音技术参数指标，其频率响应范围应很宽，灵敏度高、失真度小，瞬态特性好，对音乐中不同频率声波的拾取幅度应平稳，均衡，等效噪声控制在16db以内。l世界上话筒生产技术一流的国家是德国、奥地利、美国，其次是日本。l德德国国纽曼U系列优点：全天候话筒，可在高温、低温、高湿度、低湿度环境下正常运做。俗称“世界话筒之王”。l德国德国森海塞尔MD系列。适合：录音棚中乐队乐器拾音。l奥地利奥地利AKGD系列。动圈话筒。适合：人声、木管、铜管；lC系列。电容话筒，适合：弦乐器。l美国美国EVN/D系列。动圈，适合：人声，强声压级乐器l镲等。l美国美国舒尔SM系列、Beta系列。适合：现代音乐演唱。l日本日本铁三角驻极体话筒。适合：中音频声音拾取，如中高l音的木管、铜器、打击乐器，长笛、双簧管等。第64页，共186页，编辑于2022年，星期三l3、话筒的工作原理l话筒是将声波转换成电信号的电声乐器。（如图）l动圈式话筒是依据电磁感应原理制成的，接受声波的膜片发生受迫振动，带动处于恒定磁场内的线圈，从而产生交变的感应电动势，形成变化着的电信号。l电容话筒是依据接收声波的膜片构成电容，受迫振动后，其电容量发生变化从而产生交变电压，形成变化着的电信号。第65页，共186页，编辑于2022年，星期三二、传声器的分类与特性二、传声器的分类与特性 l传声器的分类方法有许多种，有按产生电压的方式来分（恒速式、恒幅式）；有按输出阻抗来分（高阻式2050K、低阻式150200）；有按声波作用力来分（压强式、压差式）。第66页，共186页，编辑于2022年，星期三1、舞台表演常用的分类方法：、舞台表演常用的分类方法：l以不同的使用功能来划分：l接触式话筒：直接贴在乐器共振体上的话筒，低频音靠固体传导振动，高频靠空气传导，用于弦乐器和弱功率乐器，如吉他、提琴等。l颈挂式话筒：用丝带挂在脖子上的一种小型话筒，多为动圈式，常用于活动声源中的语言使用，如展览会解说等。l卡式话筒：超近距离电容话筒，主要用在提琴上。第67页，共186页，编辑于2022年，星期三l以指向性来分：l话筒拾取音源方向的覆盖空间可以分成圆形、心形、超心形，双指向和强指向。（如图）l圆形：为乐队拾音用。l心形、超心形：为语言、歌声拾音用。l双指向形：录音棚等。l强指向形：拾取一定方向的音源，而将环境噪声排斥在拾取空间之外，新闻采访常用。第68页，共186页，编辑于2022年，星期三l按工作原理来分：按工作原理来分：l动圈式：膜片受声波冲击、带动线圈在磁场中运动产生电流输出。优点：耐用，音色丰满。缺点：近讲效应。（近讲效应：话筒离音源越近，拾取的音量就越大，反之越小，动圈式话筒与口形接近，其音量提升的同时低频成份也随之大大提高。调音台低切功能）。l铝带式：采用一根很轻的波纹形铝合金金属带，悬于磁场，在两磁极之间，声波使金属带震动，做切割磁力线运动而产生电流输出。优点：阻抗低，声音清晰高。缺点：怕风，只限室内使用。l电容式：由膜片和在其后的固定极板构成一个电容器，膜片受振引起电容器的容量发生变化，产生输出电压。优点：运动性好，瞬态特性好，频率响应很宽。缺点：需外供电源。l驻极体式：采用聚脂薄膜贴在振动面，拾取直达生，减少反射声，增加保真度，用于会议、大提琴、钢琴。l立体声话筒：内有多个拾音单元，录音专用。l压力区式：（PZM界面）：话筒膜片贴在震动面，拾取直达声，减少反射声，增加保真度，用于会议、大提琴、钢琴。第69页，共186页，编辑于2022年，星期三l按外观形成分：按外观形成分：l有线有线：l手持式、第70页，共186页，编辑于2022年，星期三l界面式第71页，共186页，编辑于2022年，星期三l鹅颈式、第72页，共186页，编辑于2022年，星期三l无线：无线：l手持式、第73页，共186页，编辑于2022年，星期三l领夹式、第74页，共186页，编辑于2022年，星期三l头带式。第75页，共186页，编辑于2022年，星期三2、无线话筒、无线话筒 l无线话筒工作原理（如下图）：l用话筒音头将声音的声波转制成音频信号，以调频的方式调制成一个超高频信号，并通过天线向空间发射出去。接收时，采用一个调频接收机，用天线接收载波信号并经过高放、解调、中放、比例鉴频、前置级、放大级，最后输出一个音频信号。第76页，共186页，编辑于2022年，星期三l1声源2话筒音头3领夹4发射器5接收器6电源7调音台第77页，共186页，编辑于2022年，星期三无线话筒的特点：无线话筒的特点：无线话筒的特点：无线话筒的特点：l优点：A：不使用传送电缆，设施简单省事，解脱了话筒线对演员的束缚。lB：特别适用于移动声源，如讲课、歌手、歌剧、话剧。lC：在画面转播时，可以把话筒架，线缆等多余物件去除。lD：话筒头与口形很接近，拾取的都是绝对的直达声，有很高是清晰度。歌声的始振状态，弱声演唱、吐字、齿音、气息等表达都很细腻，具有明显的真实感，临场感和亲切感。l缺点：A：由于它是射频传送，保密性差，同时也易引进外来干扰信号。并对其他设备产生干扰。lB：有信号失落现象（掉频），既发射器与接收机位置发生变化时，会出现信号跌落，音质变劣，甚至无法接受的现象。第78页，共186页，编辑于2022年，星期三无线话筒的技术要求：无线话筒的技术要求：无线话筒的技术要求：无线话筒的技术要求：lA音色：要有足够的频率响应，音质与有线话筒不应有太大差异。lB稳定性：要有可靠的接收功能，不可漂移。lC抗干扰性和适应性：抗空间其他电源和各种干扰和噪声。lD发射机：体积要小，易于配戴。lE有足够的动态范围：在大信号时保证不失真。第79页，共186页，编辑于2022年，星期三(4)(4)(4)(4)无线话筒使用注意事项：无线话筒使用注意事项：无线话筒使用注意事项：无线话筒使用注意事项：l：无线话筒的频率应尽量选择甚高频和超高频，接收机的天线尽量与发射机近一些。l：其间最好没有障碍物，尤其要避开灯架、通风管道等金属框架。否则信号会被吸收掉或引起超短波的反射，使接收机上的天线感应场强下降，噪声增长。l：发射机天线一定要顺着人体垂直于地面。l：所有发射机天线不能与外壳相碰，否则会发出“喀喀”声。l：避开死点：无线话筒在舞台上有时会听到“沙沙”声，拾音消失，这就要求在演出前找出死点，并记录。l：调态天线的角度与方向，避开死点。l：选用无线话筒时，发射功率尽量大些。（50mw）。l：同时使用无线话筒不易过多，一般不超过四只，以免相互扰频。l：使用时注意调整嘴与话筒间的距离，以保证语言、歌声清晰、动听而有不模糊。第80页，共186页，编辑于2022年，星期三三、传声器的选择与使用三、传声器的选择与使用 l1、根据用途来选择：、根据用途来选择：l一般厅堂扩声或录音可使用国产的动圈或电容话筒，专业录音或舞台演出请使用高档些的专业话筒；充分考虑拾音环境，室外有噪声干扰，室内有反射声和混合声，舞台扩音有声反馈，所以要视环境情况选择不同指向性的话筒，移动声源选择无线话筒，音乐多用电容话筒，语言节目选用动圈话筒，管乐器选用声音响亮、高音清晰的话筒，弦乐器选用频响带宽，高音纤细，低音丰富的话筒，打击乐器选用灵敏度高，低音少的传声器。第81页，共186页，编辑于2022年，星期三不同用途的话筒选择不同用途的话筒选择 场所场所内容内容拾音要求拾音要求适合的话筒适合的话筒一般室内一般室内讲话、唱歌清晰、明亮、近距离拾音一般动圈或驻极体话筒座谈会座谈会讲话、唱歌一支或多只话筒，要求清晰中距离拾音同上礼堂礼堂讲话、气氛讲话声清晰、防止声反馈有指向性电容话筒剧场剧场对白、唱歌全景拾音近景拾音，清晰明亮高级动圈或电容、手持室外室外讲话录音或扩音排除噪声，提高质量强指向性或佩带式话筒演奏厅演奏厅乐器独奏音色丰富、适当混响、防止声反馈高级单指向，多只动圈或电容录音棚录音棚对白或音乐录对白要求声音清晰、明亮，录音乐要求有层次使用高级动圈或电容，单指向性话筒多只第82页，共186页，编辑于2022年，星期三3 3、话筒的附件选用（如图）：、话筒的附件选用（如图）：、话筒的附件选用（如图）：、话筒的附件选用（如