音響系統(tǒng)是由拾音器、揚(yáng)聲器等一系列聲能/電能轉(zhuǎn)換設(shè)備及其他音頻信號處理設(shè)備組成、并且相互關(guān)聯(lián)的一個整體結(jié)構(gòu),用于對音頻信號進(jìn)行處理和傳播。
1、音源:音頻信號指頻率上處于 20HZ------20KHZ 的可聞聲頻率范圍內(nèi)的信號。 列舉:有線話筒、無線話筒、會議系統(tǒng)、DVD、CD、MD、MP3、CP 等。
2、混音:進(jìn)行多路音頻混合、調(diào)節(jié)、電壓放大、路由輸出為1 路或多路。列舉:模擬調(diào)音臺、數(shù)字調(diào)音臺、數(shù)字音頻媒體矩陣、自動混音器、前級放大器等。
3、處理:根據(jù)建聲環(huán)境進(jìn)行調(diào)整,增加話筒的傳聲增益,減少聲反饋。
? 噪聲門:通過對系統(tǒng)本底噪聲信號或者外部干擾噪聲信號強(qiáng)度的判斷,設(shè)定噪聲門的閥值,噪聲門可以自動判斷噪聲與信號的關(guān)系,當(dāng)音頻信號低于噪聲信號時,噪聲門會自動將輸出關(guān)閉,反之音頻信號大于噪聲信號,噪聲門自動開啟。用于增加音頻系統(tǒng)的信噪比。
? 高低通濾波器:根據(jù)不同的用途,濾除不需要的頻段,使系統(tǒng)工作在非常合理而且可靠的頻率范圍內(nèi)。例如會議需要語音范圍通常在150HZ---6KHZ 左右,濾除無用的部分可以保證語音清晰度減少不必要的聲反饋。超低揚(yáng)聲器濾除頻響范圍以下的頻率,即可以保證揚(yáng)聲器的安全,又可以減小功放的負(fù)荷。
? 均衡器:修正揚(yáng)聲器在不同建聲環(huán)境中產(chǎn)生的波峰及波谷,第一可以優(yōu)化聲音,可聞頻率范圍內(nèi)的各頻段聲音均衡。第二可以增加拾音系統(tǒng)的傳聲增益,避免因?yàn)椴ǚ逄崆坝|發(fā)聲反饋。均衡器也可根據(jù)使用的需要進(jìn)行對聲音的特殊處理。均衡器一般分為可變帶寬均衡器與非可變帶寬均衡器兩種。
? 動態(tài)處理器:動態(tài)處理包含非常廣泛,例如動態(tài)壓縮,動態(tài)擴(kuò)展,動態(tài)嘶聲消除等。其工作原理為與音樂信號進(jìn)行聯(lián)動,根據(jù)信號的成分來進(jìn)行智能處理??梢愿訙?zhǔn)確實(shí)時的對音頻信號進(jìn)行美化與修飾。
? 反饋抑制器:自動檢測聲反饋頻率,自動進(jìn)行衰減,而且被衰減頻率帶寬非常窄,對聲音的品質(zhì)影響極小,對于抑制聲反饋的作用好于其他均衡器類產(chǎn)品。反饋抑制器的濾波器類型為 FIR,對于處理頻率的相位幾乎沒有任何影響,處理延時時間相對 IIR 濾波器較長,但是非常適用于反饋抑制器的應(yīng)用
? 分頻器:可以進(jìn)行工作頻率的劃分,例如超低與全頻揚(yáng)聲器的工作頻率劃分,多單元無源外置分頻揚(yáng)聲器,喇叭之間工作頻率的劃分等。對于分頻點(diǎn)的衰減斜率可調(diào)節(jié),可以確保任何單元之間銜接的合理性,是音頻系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一。
? 壓縮器:對于突然增大是音頻信號進(jìn)行按比例壓縮。需要對壓縮啟動的信號電平進(jìn)行設(shè)置,壓縮比例進(jìn)行設(shè)置,啟動時間及恢復(fù)時間進(jìn)行設(shè)置,輸出電平信號進(jìn)行設(shè)置,以上五項(xiàng)設(shè)置完畢后,超過啟動信號平的信號設(shè)定比例自動進(jìn)行壓 縮。保證音頻信號電平的穩(wěn)定,保證系統(tǒng)的動態(tài)安全。
? 限幅器:對于超過設(shè)定信號電平電壓的信號,限幅器會對其進(jìn)行絕對限制,無論信號電壓在高,輸出始終保持設(shè)定的信號電壓輸出,保證系統(tǒng)絕對安全。輸出電壓值是通過計(jì)算揚(yáng)聲器最大輸入電壓結(jié)合功放的電壓增益計(jì)算得來的,也可通過儀器的測量得到結(jié)果。
? 延時器:可以消除在聽音區(qū)域內(nèi),由于揚(yáng)聲器之間的延時產(chǎn)生的聲干涉或者明顯延時聲。需要利用公式或者儀器進(jìn)行相應(yīng)的輔助測量。使多只揚(yáng)聲器發(fā)出的聲波到達(dá)聽音區(qū)域的波形是相互重合的。
4、放大:音頻信號進(jìn)行電壓及電流的放大。使之有能力推動揚(yáng)聲器。
1)包含:模擬功率放大器、定壓功率放大器、數(shù)字功率放大器
2)功放的三種工作模式:
? Stereo 立體聲模式——兩個獨(dú)立的音頻信號對應(yīng)兩個獨(dú)立功放通道。
? Parallel or mono 單聲道模式——一個音頻信號對應(yīng)兩個獨(dú)立功放通道。減少并接跳線帶來的信號輸入及輸出阻抗不匹配而產(chǎn)生的問題。
? Bridge 橋接模式——兩個功放通道合并成單個功放通道,對應(yīng)一個信號輸入,負(fù)載阻抗相同的條件下功率提升 3.5 倍以上。橋接功率計(jì)算方法為兩個聲道的阻抗及相應(yīng)的功率相疊加,即可得到橋接單聲道功率。信號輸入端為 A 或 1 通道(輸出端 A 或1 通道正極為橋接正極)。
5、發(fā)聲:音頻功率信號推動喇叭運(yùn)動,還原音頻正玄波信號,完成發(fā)聲。
1)揚(yáng)聲器種類
? 吸頂揚(yáng)聲器:具有獨(dú)立的箱體,工作頻帶為全頻,定壓與定阻可以選擇。此類揚(yáng)聲器以兩分頻或同軸單元為宜,單喇叭全頻吸頂揚(yáng)聲器無法保證高低頻段的清晰自然。使用范圍為會議類擴(kuò)聲首選,語音清晰度與均勻度大大提高。
? 壁掛揚(yáng)聲器:外觀造型精美,體積較小,具有較寬的指向性,吊裝方便,顏色可選。工作頻帶為全頻,以多單元組合工作為主。適用于會議類場所及需要均勻覆蓋擴(kuò)聲的場所??梢詼p少反射聲提高語言清晰度及均勻度。
? 音柱:利用喇叭的陣列特性控制低頻的指向性,長度越長,可控制的頻率越低,音柱的垂直覆蓋角度通常非常窄,水平角度較寬,可以非常準(zhǔn)確的將頻帶較 寬的音頻信號投射到覆蓋區(qū)域。適用范圍為建聲環(huán)境較差的場所及廳堂、會議室,適用功能為語言擴(kuò)聲與背景音樂。
? 號筒負(fù)載:通過號筒技術(shù)提升揚(yáng)聲器的中低頻可控投射范圍的能力,相同能量,角度越窄投射距離越遠(yuǎn),利用物理長度控制較低的頻率進(jìn)行有角度的投射,箱體體積越大,相對控制投射頻率越低。多應(yīng)用于體育場館的擴(kuò)聲,有著較遠(yuǎn)距離的投射能力,以及建聲環(huán)境較差的廳堂,精準(zhǔn)控制角度均勻擴(kuò)聲
? 線性陣列:通過各種技術(shù)有效處理好揚(yáng)聲器之間的高頻干涉關(guān)系,在利用揚(yáng)聲器之間的陣列物理特性,將多只揚(yáng)聲器進(jìn)行垂直吊裝,創(chuàng)造出水平指向性較寬,垂直指向性非常窄的線性陣列揚(yáng)聲器,該類揚(yáng)聲器的投射距離及低頻可控性,取決于陣列揚(yáng)聲器的長度,長度越長,控制低頻與投射的能力越強(qiáng)。
? 多功能揚(yáng)聲器:傳統(tǒng)兩分頻、三分頻等多分頻類全頻揚(yáng)聲器,指向性嚴(yán)格意義為分頻點(diǎn)之上可控(取決于號筒的長度),所以在組合或者設(shè)計(jì)該類揚(yáng)聲器產(chǎn)品時,要注意其合并后的物理聲干涉及中低頻的覆蓋范圍是如何分布的。
? 同軸揚(yáng)聲器:同軸揚(yáng)聲器是真正意義的點(diǎn)聲源,在揚(yáng)聲器的正面只有一個聲音軸線,而傳統(tǒng)兩分頻揚(yáng)聲器會有三個軸線(高頻、低頻、高低頻之間)。同軸揚(yáng)聲器在正面的位置,只要是覆蓋范圍內(nèi)聲音的曲線幾乎是一樣的,而傳統(tǒng)揚(yáng)聲器在正面位置,聽音高度不同會出現(xiàn)多種不同的聲音曲線。
? 有源揚(yáng)聲器:功放與喇叭之間完全匹配,而且分頻網(wǎng)絡(luò)為電子分頻,決定安全,單元之間的干涉及波峰波谷、單元之間的延時等在內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)償,所以聲音品質(zhì)是最好的,不會受其他附屬周邊設(shè)備的影響,加之部分揚(yáng)聲器內(nèi)部具有DSP信號處理功能,使之成為一個非常簡單易用而且無需其他周邊的產(chǎn)品。