音响技术基础.ppt

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1、 音响技术基础听觉系统 集成应用评价音响（Audio）扩声（Reinforcement system）电声（Electric-acoustics）器材开发、研究器材I 前言1.目的：2.背景：系统集成、工程应用语言音乐的重放、加工、处理声学(acoustics)电子学信号处理技术应用：音乐厅、剧院、会议厅、礼堂、多功能厅、体育场馆、影院、家庭2.课程内容：声学基础知识听觉特性音响系统器材：传声期、扬声器、调音台、周边设备(信号处理器)音响系统简介立体声及环绕立体声家庭影院音质评价听音环境建筑声学数字音响技术基础3.课程要求：第一章 基本声学知识1。表示声音的客观物理量强度 声压 声压级 (dB

2、)级,级的运算频率 f;频谱 波长 20Hz-20kHz 低、中高频声源(扬声器)声功率(w)方向性 指向性 速度 340米/秒 空气中2。表示声音的主观音质参量响度(级)-声压 音高 频率 音色-频谱 主观评价3.语言和音乐的特性频谱频谱：元音由67个共振峰，区别不同元音需 23个元音的区别共振峰的时间变化主要能量范围：第一共振峰1mw动态范围一般讲话 2535dB艺术语言 4050dB歌唱 4555dB指向性(方向性)正前方：75度 垂直：90度指向性(方向性)（2）歌声脉冲、断续、动态大、音域宽、强度大音调(频率)范围男低音 82330Hz男中音 98392Hz男高音 124492Hz女

3、低音 175699Hz女中音 220880Hz女高音 2621047Hz动态范围动太范围女高音 20110 dB男高音 40105 dB女低音 5090 dB男低音 5095 dB（3）乐音功率：钢琴 0.4w 小提琴 0.3-17.7 w 大鼓 25w 75人交响乐团 70w 动态范围：交响乐队：6670dB大型交响乐队：100dB乐器：4050dB失真度谐波失真、互调失真、差频失真失真感觉听阈曲线7次以上谐波失真硬失真人耳感觉的失真范围：0.01%（80dB，4次谐波）-10%（20dB 两次谐波）硬失真0.3%第二章 人耳听觉特性响度 等响曲线计权声级 A计权 (dBA)1.声像与立体声

4、人耳定位实验：半自由场中自由场削声室（哈佛大学1947年）小于3000Hz 定位准确低频纯音或4000Hz定位准确 2000Hz-4000hZ 困难强度分辨率：50dB 为 1dB40dB 为 2-3 dB2.双扬声器实验a.声像位置与强度差关系b.时间差1ms相对于强度差5dB (时间差在3ms以内，或强度差在15dB以内)3.两路立体声正弦定律Sin a=(L-R)Sin b/(L+R)Sin a=k(L-R)Sin b/(L+R)K=1 f700Hz修正公式：高频时强度差低频时时间差20004000Hz 无法用强度、时间差解释高频时强度差，定位感差4 人耳定位的理论解释第 三 章 传声器

5、声能电能 换能器电声性能、特性、用途1 类型按换能原理分：静电式：电容、驻极体电动式：动圈、带式压电式：晶体、陶瓷电磁式 炭粒式 半导体式按指向性分：全向、心形、超心形、超指向双向、可变指向传输方式：有线、无线3 原理灵敏度频响指向性动态范围失真2 特性4 传声器的使用与选择 使用场合、节目类型、录音的特性要求(1)最大声压级:达到规定失真度(1%)时可接收的最高声压选择的依据：AKG Ck 系列-150dB德国Neomenn U89-134dB国产电容传声器-124dB传声器与声源距离：最大声压级(2)传声器位置 拾取环境声：现场气氛混响半径以外，高处拾取直达声：清晰度混响半径以内(3)了解

6、声源特性辐射方向特性(4)频率特性在乐器的共振区域要求频响均匀，否则会产生“声染色”(5)梳状滤波效应直达声反射声r1r2消除梳状滤波效应的方法靠近声源减小声程差通过强指响性减小反射声接收反射面增加吸声材料(6)瞬态特性电容传声器较动圈传输器好(7)环境干扰长电缆、电源、照明、电磁辐射(8)传声器极性第 四 章 节目源1.节目记录方式：机械 和磁记录1877年T.Edison 留声机 记录在表面覆盖锡箔的喇叭形圆筒上1887年E.Berliner 采用镀锌圆盘代替圆筒沿用至今20世纪2030年代电子技术发展改进了信号的刻录和重放的方法，出现了专门的驱动机构和拾音头存储媒质唱片1898年丹麦V.

7、POULEN 申请专利：声音记录和重放的方法。实现用磁的形式重放和记录2.发展历史：80年代提出音频数字化CD DAT DCC LD VCD DVD3.数字音频节目特点:信噪比高：16bit-98dB声道隔离度高：90dB 以上动态范围大：90dB 以上理论上与记录媒质的质量无关纠错功能失真小重复录制保持质量不变主要由编码和解码电路引起 如：CD机为 0.014.CD 唱片及CD机物理特性：几何尺寸转速：500200rpm扫描速度：1.2m/s1.4m/s节目长度：60 分钟 立体声技术指标：频响:很容易达到5Hz-20kHz信噪比:100dB动态范围：90dB以上失真：普通机 0.05%,高档机:0.005%CD机技术指标取样率：标准44.1kHz量化：标准16 bitA/D转换：过取样：低档机 2-4倍的标准频率 高档机：8，16，45倍标准频率D/A 转换：解码比特数：16，18，20，22bit 提高信噪比1bit D/A 转换器：过取样频率达：25，38，76倍标准频率，可增强对微小信号的重放能力，降低失真5 DAT(digital audio tape)数字录音带6 DCC 数字盒式磁带录音机与普通模拟盒式录音机兼容