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文檔簡介

調音師培訓教材調音基礎日期:2016年01月08日廣州市易緯電子有限公司調音師培訓教材調音基礎日期:2016年01月08日廣州市易緯1聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基2第1節聲音的物理特性一、聲波,聲音及聲音的分類二、聲波的基本參數三、聲音的特性參數四、聲音的傳播第1節聲音的物理特性一、聲波,聲音及聲音的分類3一、聲波,聲音及聲音的分類聲波與聲音是兩個有聯系,又有區別的概念。

1.聲波物體的振動會引起周圍媒質質點由近及遠的波動,稱之為聲波。引起聲波的物體稱為聲源。傳播聲波的物質稱為媒質。聲波波及的空間范圍稱為聲場。

2.聲音聲音是聲源振動引起的聲波傳播到聽覺器官所產生的感受.可見,聲音是由聲源振動,聲波傳播和聽覺感受3個環節所形成的.一、聲波,聲音及聲音的分類4揚聲器發聲時,會引起周圍空氣的振動而產生聲波,其傳播方向與空氣質點振動方向相同。因而,聲波是一種縱波.揚聲器發聲時,會引起周圍空氣的振動而產生聲波,其傳播方向與空5(1)語音,即語言的聲音,是語言符號系統的載體。(2)音樂是指有旋律的樂曲。(3)效果聲,是指自然界中發生的有特殊效果的聲音,例如:汽車聲、鼓掌聲、風雨聲、打雷聲、鳥鳴聲等。(4)噪聲,即噪音。(5)合成聲音,由計算機通過一種專門定義的語言來驅動一些預制的語言或音樂合成器產生,如MIDI聲音。3.聲音的分類

(1)語音,即語言的聲音,是語言符號系統的載體。3.聲音的6二、聲波的基本參數

1.聲波的頻率聲波的頻率就是聲源振動的頻率,即每秒鐘內來回往復振動的次數。頻率的單位通常用Hz(赫茲)來表示,簡稱赫。聲波的頻率對人耳的聽覺感受影響很明顯。按照聲波的頻率不同,聲音可以分為次聲波、超聲波、人耳可聽聲三種。人耳可聽頻率范圍(聽域)為20Hz~20KHz,<20Hz為次聲,>20KHz為超聲。

二、聲波的基本參數7聲音頻率分布次聲波人耳可聽域超聲波<20Hz20~20,000Hz>20,000Hz女性語音150Hz~10,000Hz電話語音200Hz~3,400Hz調幅廣播(AM)50Hz~7,000Hz調頻廣播(FM)20Hz~15,000Hz高級音響10Hz~40,000Hz男性語音100Hz~9,000Hz聲源種類頻帶寬度聲音頻率分布次聲波人耳可聽域超聲波<20Hz82.聲波的周期一個聲波完成一次振動所需要的時間稱為周期,用符號T表示,單位通常為秒(s)。周期與頻率是互為倒數關系。2.聲波的周期93.聲波的波長聲波的波長是指聲波在一個周期的時間內傳播的距離。c=λ·f4.聲波的振幅聲波的振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離。5.聲波的相位描述信號波形變化的度量,單位度(相角),波形循環一周即為360度波長3.聲波的波長波長10三、聲音的特性參數1.聲壓和聲壓級有聲音存在時,大氣壓強會有微弱的起伏變化,我們將此壓強的變化量稱為聲壓,以p表示,單位為Pa,1Pa=1N/m2使大多數人產生聽覺現象的最低聲壓是

2×10-5Pa用Pr表示實驗證明:人耳對聲音強弱的感覺是與聲壓的對數成正比的,這就是著名的韋伯定律。因此引入聲壓級的概念,定義為:

Lp=20lg(P/Pr)三、聲音的特性參數11常見聲源的聲壓級典型生源感受程度聲壓(Pa)聲壓級(dB)氣動錘、機場跑道不能容忍雷聲、動力工具震耳重型車輛、機床很響繁華街道、工廠車間、樂隊響一般辦公室內對話一般寂靜辦公室內的低聲談話輕自己的呼吸聲微弱2001402012021002*10-1802*10-2602*10-3402*10-4202*10-50常見聲源的聲壓級典型生源感受程度聲壓(Pa)聲壓級(dB)氣122.聲強與聲強級單位時間內通過與指定方向垂直的媒質單位面積的聲能量稱為聲強,用I表示.單位:W/m2人耳對聲波強弱的感受大致上和聲強(或聲壓)的對數成正比例。為適應人耳聽覺這一特性及計算方便,我們常將兩個聲波的強度(或聲壓)之比取對數來表示其聲波的強弱,并用dB來表示。例如,一個聲波的強度為IA,另一個聲波的強度比IA強1000倍,則這兩個聲波的強度差別用dB表示為

10·lg(I2/I1)=10·lg(1000I1/I1)=30dB2.聲強與聲強級13與基準聲壓相對應,人耳可以感受的最低聲強為10-12W/m2,我們稱之為基準聲強,用Ir表示。我們將待測聲強與基準聲強的比值取對數,稱為聲強級,用符號LI表示LI=10lg(I/Ir)I是聲強,Ir是基準聲強,為10-12W/m2聲強和聲壓都可以表示聲場中聲音的強弱。但聲強指的是單位面積上穿過的聲能,而聲壓是單位面積上的力。在實際使用中,聲強不易直接測試,但通常可以用測得的聲壓來換算。聲強與聲壓的平方成正比。與基準聲壓相對應,人耳可以感受的最低聲強為10-12W/m214四、聲音的傳播1.聲波的反射聲波從一種媒質進入另一種媒質的分界面時,會產生反射現象。例如聲波在空氣中傳播時,若遇到堅硬的墻壁,一部分聲波將反射。四、聲音的傳播152.聲波的衍射當聲波遇到障礙物時,會有一部分聲波繞過障礙物而繼續向前傳播,這種現象稱為繞射,又稱衍射。繞射的程度取決于聲波的波長與障礙物大小之間的關系。頻率越高越難產生衍射;當障礙物的尺寸小于5λ時,聲波會繞過障礙物;當障礙物的尺寸為5λ~10λ時,一部分聲波會繞過障礙物;當障礙物的尺寸接近30λ時,聲波幾乎完全會被障礙物遮擋。2.聲波的衍射頻率越高越難產生衍射;16第2節人耳的聽覺特性一、人耳的聽覺范圍二、聲音三要素三、人類的聽覺效應第2節人耳的聽覺特性一、人耳的聽覺范圍17聲波是在彈性媒質中傳播的一種機械波,然而并非所有聲波都能被人耳所感知(聽覺)時,即使人耳能感知到聲音,其感覺也各有不同,因為人的聽感是一個非常復雜的物理——生理——心理過程。這說明,聲音雖然由振動產生而客觀存在,但是它給予人的主觀感受卻與客觀實際上有一定差距,甚至還可能會產生“錯覺”,這就是本節所要討論的人的聽覺特性。聲波是在彈性媒質中傳播的一種機械波,然而并非所有聲波都能被人18調音師培訓教材19一、人耳的聽覺范圍1.頻率范圍:20Hz----20kHz2.聲壓級的范圍人耳對不同頻率的聲音在相同聲壓時的感覺不同聽閾:2×10-5Pa(0dB)痛閾:2×101Pa(120dB)一、人耳的聽覺范圍20超聲波是指任何聲波或振動,其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾值20千赫。超聲波由于其高頻特性而被廣泛應用于眾多領域,比如金屬探傷、工件清洗、醫學透視等。頻率小于20Hz(赫茲)的聲波叫做次聲波。次聲波不容易衰減,不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長往往很長,因此能繞開某些大型障礙物發生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。超聲波是指任何聲波或振動,其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾21二、聲音三要素人對聲音的感知有響度、音調和音色三個主觀聽感要素,三者共同決定了聲音的音質。人的主觀聽感要素與聲波的客觀物理量:聲壓、頻率和頻譜成分之間既有著密不可分的聯系,又有一定的區別,體現了人類聽感是個復雜的生理與心理的運動過程。二、聲音三要素221.響度人耳對聲音強弱的主觀感覺稱為響度(單位sone)。它是與聲波振幅這個物理量相對應的心理量。決定響度的因素主要是作用在人耳的聲壓或聲強大小,但兩者并不成正比,且同樣的聲壓在不同頻率時,感覺的響度也不同。聲學上采用響度級表示和區別不同的響度:頻率為1kHz、聲壓級為40dB時的響度為1宋。將一個聲音與1kHz的純音作比較,當聽起來兩者一樣響時,這時1kHz的純音的聲壓級數值就是這個聲音的響度級,單位是方(phon)。1.響度23等響曲線是反映人耳對聲壓的主觀感覺的曲線。等響曲線是反映人耳對聲壓的主觀感覺的曲線。24等響度曲線的特性及應用表明了不同頻率的聲波產生同樣響度時所需要的聲壓(聲強)級數。低聲壓級時,人耳對中頻(3kHz-5kHz

)的響度感覺最靈敏,而在此范圍之外的響度感覺逐漸變弱。隨著響度的增加,頻率對響度的影響越來越小,達到100方時,各頻率的聲壓級幾乎相同。高保真擴音機都裝有等響度(loudness)控制電路,音量小時,按照等響曲線提升低、高頻,反之則不提升。等響度曲線的特性及應用表明了不同頻率的聲波產生同樣響度時所需252.音調

也稱音高,是人耳對聲音調子高低的主觀感覺。主要取決于聲音的頻率,隨著頻率的增多而增高,但它與頻率成對數關系。對不同的頻段,人耳對音調的辨別能力不同,中頻段最靈敏,高頻段和低頻段較差。對于1kHz左右的聲音,可分辨2-3Hz的變化。音高\頻率\唱名\鍵盤位置關系2.音調

也稱音高,是人耳對聲音調子高低的主觀感覺。主要取決263.音色人耳對聲源發聲特色的主觀感覺。它是人的聽覺上區別具有同樣響度和音調的兩個聲音之所以不同的聲音要素,也稱為音品。音色是有聲音波形的諧波頻譜結構和包絡決定的3.音色27低頻泛音豐富,音色渾厚、堅實、有力中頻泛音豐富,音色圓潤、和諧、自然低頻泛音豐富,音色渾厚、堅實、有力中頻泛音豐富,音色圓潤、和28高頻泛音豐富,音色明亮、清透、純凈高頻泛音豐富,音色明亮、清透、純凈29Hz30100605002002k1k8k4k16k最低音域低音域中音低域中音域中音高域高音低域高音域高音高域最高音域深沉感重感濃厚感力度感明亮感透亮感銳利感清脆感纖細感301505005k16kHz低頻段中低頻段中高頻段高頻段渾濁生硬尖刺單薄乏力散飄暗淡沉悶音域分類頻率音域聽感特性頻段分類過分加強過分衰減各頻段聲音對聽覺的影響Hz30100605002002k1k8k4k16k最低音域30三、人類的聽覺效應1.掩蔽效應

人耳對一個聲音的聽覺靈敏度因為另一個聲音(稱為掩蔽聲)的存在而降低的現象,稱為掩蔽效應。聽閾的提高聽閾的提高的分貝數,稱為掩蔽量提高后的聽閾稱為掩蔽閾頻率相近的純音掩蔽效果顯著;掩蔽音的聲壓級越高,掩蔽量越大,掩蔽的頻率范圍越寬;低頻音對高頻音掩蔽作用大,高頻音對低頻音掩蔽作用小;弊:聽不清要聽的內容,降低工作效率利:避免一些噪聲的干擾,提高工作效率有利有弊三、人類的聽覺效應1.掩蔽效應人耳對一個聲音312.哈斯效應(優先效應)實驗證明,人的聽覺有先入為主的特性。哈斯效應就是由哈斯發現的,人們不能分辨出來某些延遲音的現象。當兩個強度相等而其中一個經過延遲的聲音一同傳到人耳時:延遲時間<30ms,聽覺上感到聲音只是來自未經延遲的聲源.延遲時間為30ms~50ms,可以感到延遲聲的存在,但仍感到聲音來自未延遲的聲源.延遲時間>50ms,延遲聲就不能被掩蓋,聽覺上會感覺到延遲聲是個清晰的回聲.人耳的這種特性也是產生聽覺定位的重要因素.2.哈斯效應(優先效應)實驗證明,人的聽覺有先入為主的特性32聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基33歐姆定律:

R=U/I

電功率:P=U·I=I2·R=U2/R串聯:

并聯:負載的串聯和并聯在同一電路中,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻阻值成反比歐姆定律:R=U/I電功率:P=U·I=I2·R=U2/341、連續功率(長期工作測量功率):揚聲器單元及音箱

2、音樂功率(1秒工作測量功率):3、峰值功率(低于0.1秒工作測量功率):功率增加一倍,聲壓級增加3dB1、連續功率(長期工作測量功率):揚聲器單元及音箱2、351)低阻抗傳輸線路功率損耗計算

低阻抗傳輸用于低阻抗輸出的功率放大器與低阻抗揚聲器(一般低于16歐)直接連接的功率傳輸線路。這種傳輸線路的特點是信號失真小、頻響特性寬和音質好,但是傳輸線路中信號電流大,必須采用截面積大的導線才能有效地進行傳輸,否則會造成極大的功率損耗

2)高阻抗(定電壓)傳輸線路功率損耗的計算

在大型擴聲系統中(如大型體育場、廣場或背景音響系統等),傳輸線路都很長(一般都超過200M,甚至數公里),此時如果用低阻抗傳輸線路傳輸,必須使用大量很粗的導線,還要增加許多功率損耗。為此,采用另一種高阻抗/定電壓輸出(50V、70V和100V三種標準電壓)的傳輸系統。這樣可以大大減少線路的功率損耗。但這種方式引入了匹配變壓器,明顯地影響了傳輸信號的低頻和高頻。

線路損耗為10%時:

高阻抗至少需要的截面積S為:

S≧(0.37×L×P)/U2

低阻抗至少需要的截面積S為:

S≧(0.37×L)/Z

L導線長度

P傳輸功率

U傳輸線兩端的電壓

Z揚聲器的負載阻抗

揚聲器線纜損耗

1)低阻抗傳輸線路功率損耗計算

低阻抗傳輸用于低阻抗輸出的36聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基37一、室內聲波的傳播特性二、室內聲學的主要指標三、常見聲學材料一、室內聲波的傳播特性38聲場聲源以及接收器所處的空間:1.自由空間:消聲室,不存在反射聲。2.封閉空間:室內空間。1.自由聲場。2.半自由聲場3.混響聲場。聲場聲源以及接收器所處的空間:39一、室內聲波的傳播特性當一聲源在閉室發生時,聲波將向四周輻射,遇到墻面和頂、地板時被吸收了一部分,另一部分將反射回來,反射回來的聲波遇到墻面等再將被吸收,再次反射……如此下去,在室內形成一個很復雜的聲場。調音師培訓教材40接受點接收的聲波有三部分組成:直達聲:聲源直接到達接受點的聲音。聲壓級的衰減與距離的平方成反比。近次反射聲:相對直達聲延時小于50ms的反射聲。混響聲:延時超過50ms以后到達接受點的多重反射聲。直達聲不夠,聲音缺乏親切感;反射聲影響聲音的清晰度;混響聲主要影響聲音豐滿度。直達聲近次反射聲混響聲

室內聲波的傳播狀態接受點接收的聲波有三部分組成:直達聲近次反射聲混響聲室內聲41調音師培訓教材42回聲現象當聽者能把反射聲與直達聲辨別開來時,便會產生回聲。產生條件反射聲延時50ms以上;與混響不同,混響聲是一系列時間間隔不同,但均不可辨認(時間間隔很短)的反射聲序列,而且在方向上也是無規則的。a.后墻反射產生回聲b.后墻安裝吸聲材料可避免回聲c.鋸齒形后墻產生有效擴散5-6-3不同后墻處理的聲學效果

回聲現象當聽者能把反射聲與直達聲辨別開來時,便會產生回聲。a43二、室內聲學的主要指標1.混響時間ReverberationTime(RT)

混響時間是衡量房間混響程度的量。某頻率的混響時間:當聲源連續發聲至聲場達到穩態后,從聲源停止發聲開始,聲壓級衰減60dB(平均聲能密度衰減到原始值的百萬分之一)所需的時間,用T60表示。二、室內聲學的主要指標混響時間是衡量房間混響程度的量。44混響時間過長使聽眾在聆聽聲音時感到聽不懂,從而降低了語言的可懂性和清晰度。混響時間太短,則聲音干澀,響度變弱。

各種廳堂的最佳混響時間

當室內建聲條件不能實現最佳混響時間時,可用效果器加以輔助。

廳堂用途

混響時間(s)

廳堂用途

混響時間(s)

電影院

1.0—1.2同期錄音

0.8—0.9演講、戲劇

1.0—1.4電視演播室

0.8—1.0音樂廳

1.5—1.8語言錄音

0.3—0.4多功能廳

1.3—1.5音樂錄音

0.6混響時間過長使聽眾在聆聽聲音時感到聽不懂,從而降低了語言的可450.161-----------與濕度有關的常數

V-----------閉室的容積,

S

室內總面積,房間內表面的平均吸聲系數。賽賓公式影響混響時間的因素室內吸聲量:越大,T60

越短;房間容積:越大,T60越長。0.161-----------與濕度有關的常數

V----46吸聲系數:衡量吸聲材料吸聲能力的大小,指界面吸收聲波的能量與入射聲波總能量的比值。吸聲量:吸聲面積與該面積的吸聲系數的乘積。平均吸聲系數:(聲強表示)吸聲系數:衡量吸聲材料吸聲能力的大小,指界面吸收聲波的能量與47混響室界面全反射,聲能在聲音停止后,無限時間存在。普通廳堂房間等界面部分反射,聲能在聲音停止后,經過多次反射吸收,能量逐漸下降。消聲室界面全吸收,聲能在聲音停止后,完全沒有任何反射吸收,在接觸界面后,聲能立即消失。賽賓公式存在缺陷,當

T60應趨于0混響室界面全反射,聲能在聲音停止后,無限時間存在。普通廳堂界48伊林公式4m:空氣吸收系數,空氣吸收=4mV

當頻率取>=2KHz時,一般地,4m與濕度溫度有關,通常取相對濕度60%,溫度20oC時,4m為

2KHz——0.0094KHz——0.0221kHz以下頻段1kHz以上頻段伊林公式4m:空氣吸收系數,空氣吸收=4mV

當頻率取>=249混響時間計算的不確定性室內條件與原公式假設條件并不完全一致。

1)室內吸聲分布不均勻

2)室內形狀,高寬比例過大

造成聲場分布不均勻,擴散不完全計算用材料吸聲系數與實際情況有誤差

一般誤差在10%——15%計算RT的意義:

1)“控制性”地指導材料的選擇與布置。

2)預測建筑室內的聲學效果

3)分析現有的音質問題混響時間計算的不確定性室內條件與原公式假設條件并不完全一致。50混響時間過短,聲音會發干;過長,聲音會拖尾。混響時間與頻率有關T60(f)——頻率特性。不同音源要求T60不同的頻率特性,語言信號,要求高端可適當提高,而低端則不宜過高,否則嗡嗡聲明顯;音樂信號的混響時間在頻率的高、低端都可以比中頻段的長。這樣,低端可增加聲音的豐滿度,高端可增加聲音明亮度。評價一個房間混響效果是否合理,還要考察聲擴散度。擴散好,聲音衰減平滑,室內各處感覺均勻。混響時間過短,聲音會發干;過長,聲音會拖尾。512.本底噪聲室內不放聲源時的噪聲聲壓級。演播室<=25dB;

居民區白天<=55dB.如本底噪聲較高,可采用隔聲、隔振辦法降噪或在室內鋪一定吸聲材料進行吸聲。3.聲染色信號傳輸過程中,由于某種原因使聲源中某一頻率得到過分地加強或減弱,破壞了房間內音響效果的均勻性.改善的方法通過調整裝修使房間的長、寬、高之比為無理數,另外,室內物品擺設要避免對稱性。10-30m2,80-300Hz。2.本底噪聲524.房間常數房間常數反應房間吸聲特性。5.混響半徑

4.房間常數53二、常見聲學材料1.建筑聲學的必要性

室內觀眾區聽到的聲音除了直達聲,還有經過反射的近次反射聲和混響聲,這些聲音的相互作用形成了系統的音質效果。要獲得良好的音響效果除必需有良好性能的音響器材和合理的系統設計外,還需具備良好的聲音傳輸條件——建聲設計。交通工具公路司機電聲系統建聲條件技術人員二、常見聲學材料室內觀眾區聽到的聲音除了直達聲,還有經過反射54多孔吸聲材料包括纖維材料和顆粒材料。纖維材料有:玻璃棉、超細玻璃棉、礦棉等無機纖維制品,棉、毛、麻等有機纖維織物。顆粒材料有:膨脹珍珠巖、微孔磚板等塊、板制品。多孔吸聲材料一般有良好的中高頻吸聲性能。2.多孔吸聲材料

多孔吸聲材料包括纖維材料和顆粒材料。2.多孔吸聲材料55共振吸聲結構包括穿孔板、薄膜吸聲結構。穿孔板吸聲結構具有較好的中頻吸聲特性。3.共振吸聲結構

共振吸聲結構包括穿孔板、薄膜吸聲結構。3.共振吸聲結構56在墻面或聲波反射強烈的地方設置聲波擴散體/面,使聲波產生漫反射和分散室內的共振頻率。改善聲音的“染色”失真和顫動回聲。4.聲波擴散體

在墻面或聲波反射強烈的地方設置聲波擴散體/面,使聲波產生漫反57聲波的干涉聲波的干涉58梳狀濾波器效應帶來的問題:使系統的頻響特性變得不平坦,系統音質發生變調;增強的頻率容易引起聲反饋,降低了系統傳聲增益。如何改正梳狀濾波器特性?

用圖示均衡器進行頻率補償?聲波的干涉梳狀濾波器效應帶來的問題:如何改正梳狀濾波器特性?聲波的干涉59降低梳狀濾波器影響的方法:改進廳堂的聲學設計——最根本的措施;在多聲源系統中,利用延時器減小時間差并盡量減小延遲信號的振幅;采用集中供聲方法減少聲源之間的聲波干涉;揚聲器組成揚聲器陣列中的高音單元盡量緊靠在一起,減少高頻聲波的行程差。聲波的干涉降低梳狀濾波器影響的方法:聲波的干涉60幾種典型的聲學缺陷聲聚焦:弧形的表面將反射的聲音聚集起來,產生霳音。聲共振:當廳堂中低頻聲有較大聲壓級時,裝飾結構中的板或空腔受到激發而產生共振。聲陰影:廳堂中某些聽音區被建筑物遮擋,達到聲無法傳播到此,只能聽到混響聲和部分反射聲。顫動回聲:多發生在室內的一對平行墻之間,一個聲音在兩墻壁間來回發射產生多個這樣的聲音。聲染色:由于某種原因造成聲音中的某一頻率得到過份加強或減弱時,將破壞房間內聲音的均勻性。

······幾種典型的聲學缺陷聲聚焦:弧形的表面將反射的聲音聚集起來,產61聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基621.頻率響應(有效頻率范圍)

這項指標反映了揚聲器工作的主要頻率范圍。當給揚聲器加以恒壓信號源并由低頻到高頻改變信號源頻率時,揚聲器產生的音壓將隨頻率的變化而變化。由此得出的聲壓――頻率曲線,就是揚聲器的頻率響應曲線。1.頻率響應(有效頻率范圍)這項指標反映了揚聲器工作的主要632.額定阻抗(有效頻率范圍)

它的指揚聲器在某一特定工作頻率(中頻)時在輸入端測得的阻抗值。通常即在產品商標銘牌上標明,由生產廠給出。揚聲器的阻抗特性。由生產廠給出的額定阻抗通常是在額定頻率范圍可望得到最大功的阻抗模值。額定阻抗一般規定4歐、8歐、16歐、32歐等,國外也有采用3歐、6歐等。。

2.額定阻抗(有效頻率范圍)

它的指揚聲器在某一特定工作頻率643.功率

揚聲器的功率大小是選擇使用揚聲器的重要指標之一.應該指出國內、外揚聲器的標法有很大的差別,這是因為對功率定義解釋各不相同。一般揚聲器所標稱的功率為額定功率。

額定功率或額定噪聲功率,是指揚聲器能長時間連續工作而不產生異常聲時的輸入功率。一般測試時采用粉紅噪聲信號,通過特定的濾波器,在額定頻率范圍內進行測試。按IEC標準,被測揚聲器應保證在100小時的連續工作中不產生異常。順便指出,美國EIA標準則規定試驗時間為8小時,而且濾波器也不同。

最大噪聲功率與額定功率不同,它是表明揚聲器承受短時間的大輸入功率的能力,其試驗時間僅為幾秒或幾分鐘。一般最大噪聲功率是額定功率的2-4倍。3.功率

揚聲器的功率大小是選擇使用揚聲器的重要指標之一654.靈敏度

特性靈敏度是指當音箱加上相當于額定阻抗上1W功率的粉紅噪聲信號電壓時,在軸向1m處測得的聲壓級。揚聲器箱的靈敏度與效率是兩個不同的概念,效率是輸出聲功率與輸入電功率之比,但一般地說靈敏度高的揚聲器箱的效率也較高。

一個揚聲器的靈敏度高低,對聲音重放并無決定性的影響,因為人們可以通過調節放大器的輸出來獲得足夠的音量。不過,在音箱制作中,揚聲器的靈敏度卻是一個值得重視的參數。因為在二分頻或三分頻音箱中,各揚聲器單元在各自負責重放的頻段內,它們的靈敏度必須基本一致,以使整個音箱在重放時高、中、低音的平衡。特別是對立體聲音箱,左右聲道使用的單元都必須經過嚴格的篩選、匹配。要求左右聲道所用的單元的輸出聲壓級差別應正負1dB內,不然會影響聲像的定位。4.靈敏度

特性靈敏度是指當音箱加上相當于額定阻抗上1665.

指向性

指向性用來描述揚聲器將聲波輻射到空間各個方向去的能力。它一般用聲壓級隨輻射角度變化的曲線表示。指向性通常有兩種表示方法:一種是在揚聲器頻響曲線上標出了幾個角度如0度、30度、60度時頻響曲線的變化,通過它與0度時頻率的對比可以看出聲壓級變化的情況。這種頻響曲線稱為指向性頻率性曲線。另一種以極坐標形式表示。它是以揚聲器位置為原點,用極坐標畫出某些頻率的指向性圖,從它可以形象地看出某些頻率的指向性。5.指向性

指向性用來描述揚聲器將聲波輻射到空間各個675.失真

揚聲器系統的失真包括揩波失真、互調失真和瞬態互調失真等。音箱的失真特性比單個揚聲器更容易引起特性變壞。通常在分頻點附近,因設計或調試不當,失真大幅度增加。諧波失真主要產生在低頻,尤其在共振頻率附近最為明顯。對于高保真用音箱的最低要求諧波失真不大于2%。5.失真

揚聲器系統的失真包括揩波失真、互調失真和瞬態68聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基69幾種配置方法的比較與分析方法一:小系統時價格便宜,控制界面直觀。來自調音臺均衡器延時器壓限器分頻器功放音箱優點:連線多,累積噪聲,參數的設定缺乏依據,可靠性較低。缺點:幾種配置方法的比較與分析方法一:小系統時價格便宜,控制界面直70幾種配置方法的比較與分析方法二:音質較好,房間特性與揚聲器特性分別處理,調試較方便,可靠性較高。來自調音臺均衡器揚聲器處理器功放揚聲器優點:連線較多,功率放大器選型與功率傳輸為變量,部分參數較難控制。缺點:幾種配置方法的比較與分析方法二:音質較好,房間特性與揚聲器特71幾種配置方法的比較與分析方法三:音質好,房間特性與揚聲器特性分別處理,調試很方便,可靠性很高。來自調音臺DSP處理器有源一體化揚聲器優點:揚聲器重量增加。缺點:音響設計基礎知識幾種配置方法的比較與分析方法三:音質好,房間特性與揚聲器特性721.最大聲壓級

擴聲系統調試完成后,聽眾去各測量點產生的穩態最大聲壓級的平均值。

該指標是衡量擴聲系統所提供的最大聲壓級。當然該數值與廳堂的使用功能,造價直接相關,不能盲目地選得很大,標準提出了文藝演出類、多用途類及會議類三大類廳堂及相應一級、二級的定位,從性能指標上依次遞減。

最大聲壓級基本上決定了廳堂擴聲系統的動態范圍的上限,而動態范圍的下限基本取決于廳堂的本底噪聲。

。1.最大聲壓級擴聲系統調試完成后,聽眾732.系統總噪聲

從實際廳堂的測試來看,本底噪聲是包含兩個概念:一是系統的總噪聲,二是廳堂的本底噪聲。一般來說系統總噪聲比較容易達標,而廳堂本底噪聲很難達標,因此系統動態范圍下限受制于廳堂的本底噪聲。

2.系統總噪聲

從實際廳堂的測試來看,本底噪聲是包含兩743.頻率特性

擴聲系統在穩定工作狀態下,聽眾區內各測量點穩態聲壓級的平均值相對擴聲設備輸入端的電平的幅頻相應

頻率特性不是越寬越好,同時頻率特性的不均勻度也不是用頻率均衡器補償得越平坦越好,而是要確保均衡器的補償不要超過±6dB,允許廳堂的頻率特性有±4dB的不均勻。對于平臺區的上限區域及下限區域,按-6dB/oct的斜率均衡。

以上這些標準,在實踐中很容易被誤讀,主要是頻率響性的平臺區越寬越好,頻率特性補償得越平直越好。這在設計、安裝、調試中是應該避免的。

3.頻率特性

擴聲系統在穩定工作狀態下,聽眾區內各測754.傳聲增益

按該指標的定義是:廳堂擴聲系統達到最高可用增益時,廳堂內各聽眾席處穩態聲壓級平均值與傳聲器處聲壓級的差值。最高可用增益就是系統產生聲反饋自激臨界點以下6dB的增益。標準規定:一類文藝演出廳堂的傳聲增益,在平臺區域的平均值是大于或等于-8dB。這里為什么是一個負值,這是因為聽眾席處的聲壓級肯定大于傳聲器處的聲壓級,相減就得到一個負值,兩者差值越大,即傳聲增益越高,擴聲系統的聲音放大量越大。

4.傳聲增益765.穩態聲場不均勻度

聲場不均勻度反映的是廳堂觀眾席聲壓級的高低不均勻性,它很大程度上反映出揚聲器系統的覆蓋是否合理。我們的調試階段,必須結合測量得到的數據與標準相比較,使其各測點的最大值與最小值之差在標準規定的范圍內,如達不到要求,則調整揚聲器覆蓋角度。5.穩態聲場不均勻度

聲場不均勻度反映的是廳堂觀眾776.語言傳輸指數

表示與可懂度有關的語言傳輸質量此指數0—0.3為不可接受,0.3—0.45為欠佳,0.45-0.6良好,0.6—1為優秀。6.語言傳輸指數

表示與可懂度有關的語言傳輸質量此指78THANKYOUTHANKYOU79演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!80調音師培訓教材調音基礎日期:2016年01月08日廣州市易緯電子有限公司調音師培訓教材調音基礎日期:2016年01月08日廣州市易緯81聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基82第1節聲音的物理特性一、聲波,聲音及聲音的分類二、聲波的基本參數三、聲音的特性參數四、聲音的傳播第1節聲音的物理特性一、聲波,聲音及聲音的分類83一、聲波,聲音及聲音的分類聲波與聲音是兩個有聯系,又有區別的概念。

1.聲波物體的振動會引起周圍媒質質點由近及遠的波動,稱之為聲波。引起聲波的物體稱為聲源。傳播聲波的物質稱為媒質。聲波波及的空間范圍稱為聲場。

2.聲音聲音是聲源振動引起的聲波傳播到聽覺器官所產生的感受.可見,聲音是由聲源振動,聲波傳播和聽覺感受3個環節所形成的.一、聲波,聲音及聲音的分類84揚聲器發聲時,會引起周圍空氣的振動而產生聲波,其傳播方向與空氣質點振動方向相同。因而,聲波是一種縱波.揚聲器發聲時,會引起周圍空氣的振動而產生聲波,其傳播方向與空85(1)語音,即語言的聲音,是語言符號系統的載體。(2)音樂是指有旋律的樂曲。(3)效果聲,是指自然界中發生的有特殊效果的聲音,例如:汽車聲、鼓掌聲、風雨聲、打雷聲、鳥鳴聲等。(4)噪聲,即噪音。(5)合成聲音,由計算機通過一種專門定義的語言來驅動一些預制的語言或音樂合成器產生,如MIDI聲音。3.聲音的分類

(1)語音,即語言的聲音,是語言符號系統的載體。3.聲音的86二、聲波的基本參數

1.聲波的頻率聲波的頻率就是聲源振動的頻率,即每秒鐘內來回往復振動的次數。頻率的單位通常用Hz(赫茲)來表示,簡稱赫。聲波的頻率對人耳的聽覺感受影響很明顯。按照聲波的頻率不同,聲音可以分為次聲波、超聲波、人耳可聽聲三種。人耳可聽頻率范圍(聽域)為20Hz~20KHz,<20Hz為次聲,>20KHz為超聲。

二、聲波的基本參數87聲音頻率分布次聲波人耳可聽域超聲波<20Hz20~20,000Hz>20,000Hz女性語音150Hz~10,000Hz電話語音200Hz~3,400Hz調幅廣播(AM)50Hz~7,000Hz調頻廣播(FM)20Hz~15,000Hz高級音響10Hz~40,000Hz男性語音100Hz~9,000Hz聲源種類頻帶寬度聲音頻率分布次聲波人耳可聽域超聲波<20Hz882.聲波的周期一個聲波完成一次振動所需要的時間稱為周期,用符號T表示,單位通常為秒(s)。周期與頻率是互為倒數關系。2.聲波的周期893.聲波的波長聲波的波長是指聲波在一個周期的時間內傳播的距離。c=λ·f4.聲波的振幅聲波的振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離。5.聲波的相位描述信號波形變化的度量,單位度(相角),波形循環一周即為360度波長3.聲波的波長波長90三、聲音的特性參數1.聲壓和聲壓級有聲音存在時,大氣壓強會有微弱的起伏變化,我們將此壓強的變化量稱為聲壓,以p表示,單位為Pa,1Pa=1N/m2使大多數人產生聽覺現象的最低聲壓是

2×10-5Pa用Pr表示實驗證明:人耳對聲音強弱的感覺是與聲壓的對數成正比的,這就是著名的韋伯定律。因此引入聲壓級的概念,定義為:

Lp=20lg(P/Pr)三、聲音的特性參數91常見聲源的聲壓級典型生源感受程度聲壓(Pa)聲壓級(dB)氣動錘、機場跑道不能容忍雷聲、動力工具震耳重型車輛、機床很響繁華街道、工廠車間、樂隊響一般辦公室內對話一般寂靜辦公室內的低聲談話輕自己的呼吸聲微弱2001402012021002*10-1802*10-2602*10-3402*10-4202*10-50常見聲源的聲壓級典型生源感受程度聲壓(Pa)聲壓級(dB)氣922.聲強與聲強級單位時間內通過與指定方向垂直的媒質單位面積的聲能量稱為聲強,用I表示.單位:W/m2人耳對聲波強弱的感受大致上和聲強(或聲壓)的對數成正比例。為適應人耳聽覺這一特性及計算方便,我們常將兩個聲波的強度(或聲壓)之比取對數來表示其聲波的強弱,并用dB來表示。例如,一個聲波的強度為IA,另一個聲波的強度比IA強1000倍,則這兩個聲波的強度差別用dB表示為

10·lg(I2/I1)=10·lg(1000I1/I1)=30dB2.聲強與聲強級93與基準聲壓相對應,人耳可以感受的最低聲強為10-12W/m2,我們稱之為基準聲強,用Ir表示。我們將待測聲強與基準聲強的比值取對數,稱為聲強級,用符號LI表示LI=10lg(I/Ir)I是聲強,Ir是基準聲強,為10-12W/m2聲強和聲壓都可以表示聲場中聲音的強弱。但聲強指的是單位面積上穿過的聲能,而聲壓是單位面積上的力。在實際使用中,聲強不易直接測試,但通常可以用測得的聲壓來換算。聲強與聲壓的平方成正比。與基準聲壓相對應,人耳可以感受的最低聲強為10-12W/m294四、聲音的傳播1.聲波的反射聲波從一種媒質進入另一種媒質的分界面時,會產生反射現象。例如聲波在空氣中傳播時,若遇到堅硬的墻壁,一部分聲波將反射。四、聲音的傳播952.聲波的衍射當聲波遇到障礙物時,會有一部分聲波繞過障礙物而繼續向前傳播,這種現象稱為繞射,又稱衍射。繞射的程度取決于聲波的波長與障礙物大小之間的關系。頻率越高越難產生衍射;當障礙物的尺寸小于5λ時,聲波會繞過障礙物;當障礙物的尺寸為5λ~10λ時,一部分聲波會繞過障礙物;當障礙物的尺寸接近30λ時,聲波幾乎完全會被障礙物遮擋。2.聲波的衍射頻率越高越難產生衍射;96第2節人耳的聽覺特性一、人耳的聽覺范圍二、聲音三要素三、人類的聽覺效應第2節人耳的聽覺特性一、人耳的聽覺范圍97聲波是在彈性媒質中傳播的一種機械波,然而并非所有聲波都能被人耳所感知(聽覺)時,即使人耳能感知到聲音,其感覺也各有不同,因為人的聽感是一個非常復雜的物理——生理——心理過程。這說明,聲音雖然由振動產生而客觀存在,但是它給予人的主觀感受卻與客觀實際上有一定差距,甚至還可能會產生“錯覺”,這就是本節所要討論的人的聽覺特性。聲波是在彈性媒質中傳播的一種機械波,然而并非所有聲波都能被人98調音師培訓教材99一、人耳的聽覺范圍1.頻率范圍:20Hz----20kHz2.聲壓級的范圍人耳對不同頻率的聲音在相同聲壓時的感覺不同聽閾:2×10-5Pa(0dB)痛閾:2×101Pa(120dB)一、人耳的聽覺范圍100超聲波是指任何聲波或振動,其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾值20千赫。超聲波由于其高頻特性而被廣泛應用于眾多領域,比如金屬探傷、工件清洗、醫學透視等。頻率小于20Hz(赫茲)的聲波叫做次聲波。次聲波不容易衰減,不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長往往很長,因此能繞開某些大型障礙物發生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。超聲波是指任何聲波或振動,其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾101二、聲音三要素人對聲音的感知有響度、音調和音色三個主觀聽感要素,三者共同決定了聲音的音質。人的主觀聽感要素與聲波的客觀物理量:聲壓、頻率和頻譜成分之間既有著密不可分的聯系,又有一定的區別,體現了人類聽感是個復雜的生理與心理的運動過程。二、聲音三要素1021.響度人耳對聲音強弱的主觀感覺稱為響度(單位sone)。它是與聲波振幅這個物理量相對應的心理量。決定響度的因素主要是作用在人耳的聲壓或聲強大小,但兩者并不成正比,且同樣的聲壓在不同頻率時,感覺的響度也不同。聲學上采用響度級表示和區別不同的響度:頻率為1kHz、聲壓級為40dB時的響度為1宋。將一個聲音與1kHz的純音作比較,當聽起來兩者一樣響時,這時1kHz的純音的聲壓級數值就是這個聲音的響度級,單位是方(phon)。1.響度103等響曲線是反映人耳對聲壓的主觀感覺的曲線。等響曲線是反映人耳對聲壓的主觀感覺的曲線。104等響度曲線的特性及應用表明了不同頻率的聲波產生同樣響度時所需要的聲壓(聲強)級數。低聲壓級時,人耳對中頻(3kHz-5kHz

)的響度感覺最靈敏,而在此范圍之外的響度感覺逐漸變弱。隨著響度的增加,頻率對響度的影響越來越小,達到100方時,各頻率的聲壓級幾乎相同。高保真擴音機都裝有等響度(loudness)控制電路,音量小時,按照等響曲線提升低、高頻,反之則不提升。等響度曲線的特性及應用表明了不同頻率的聲波產生同樣響度時所需1052.音調

也稱音高,是人耳對聲音調子高低的主觀感覺。主要取決于聲音的頻率,隨著頻率的增多而增高,但它與頻率成對數關系。對不同的頻段,人耳對音調的辨別能力不同,中頻段最靈敏,高頻段和低頻段較差。對于1kHz左右的聲音,可分辨2-3Hz的變化。音高\頻率\唱名\鍵盤位置關系2.音調

也稱音高,是人耳對聲音調子高低的主觀感覺。主要取決1063.音色人耳對聲源發聲特色的主觀感覺。它是人的聽覺上區別具有同樣響度和音調的兩個聲音之所以不同的聲音要素,也稱為音品。音色是有聲音波形的諧波頻譜結構和包絡決定的3.音色107低頻泛音豐富,音色渾厚、堅實、有力中頻泛音豐富,音色圓潤、和諧、自然低頻泛音豐富,音色渾厚、堅實、有力中頻泛音豐富,音色圓潤、和108高頻泛音豐富,音色明亮、清透、純凈高頻泛音豐富,音色明亮、清透、純凈109Hz30100605002002k1k8k4k16k最低音域低音域中音低域中音域中音高域高音低域高音域高音高域最高音域深沉感重感濃厚感力度感明亮感透亮感銳利感清脆感纖細感301505005k16kHz低頻段中低頻段中高頻段高頻段渾濁生硬尖刺單薄乏力散飄暗淡沉悶音域分類頻率音域聽感特性頻段分類過分加強過分衰減各頻段聲音對聽覺的影響Hz30100605002002k1k8k4k16k最低音域110三、人類的聽覺效應1.掩蔽效應

人耳對一個聲音的聽覺靈敏度因為另一個聲音(稱為掩蔽聲)的存在而降低的現象,稱為掩蔽效應。聽閾的提高聽閾的提高的分貝數,稱為掩蔽量提高后的聽閾稱為掩蔽閾頻率相近的純音掩蔽效果顯著;掩蔽音的聲壓級越高,掩蔽量越大,掩蔽的頻率范圍越寬;低頻音對高頻音掩蔽作用大,高頻音對低頻音掩蔽作用小;弊:聽不清要聽的內容,降低工作效率利:避免一些噪聲的干擾,提高工作效率有利有弊三、人類的聽覺效應1.掩蔽效應人耳對一個聲音1112.哈斯效應(優先效應)實驗證明,人的聽覺有先入為主的特性。哈斯效應就是由哈斯發現的,人們不能分辨出來某些延遲音的現象。當兩個強度相等而其中一個經過延遲的聲音一同傳到人耳時:延遲時間<30ms,聽覺上感到聲音只是來自未經延遲的聲源.延遲時間為30ms~50ms,可以感到延遲聲的存在,但仍感到聲音來自未延遲的聲源.延遲時間>50ms,延遲聲就不能被掩蓋,聽覺上會感覺到延遲聲是個清晰的回聲.人耳的這種特性也是產生聽覺定位的重要因素.2.哈斯效應(優先效應)實驗證明,人的聽覺有先入為主的特性112聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基113歐姆定律:

R=U/I

電功率:P=U·I=I2·R=U2/R串聯:

并聯:負載的串聯和并聯在同一電路中,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻阻值成反比歐姆定律:R=U/I電功率:P=U·I=I2·R=U2/1141、連續功率(長期工作測量功率):揚聲器單元及音箱

2、音樂功率(1秒工作測量功率):3、峰值功率(低于0.1秒工作測量功率):功率增加一倍,聲壓級增加3dB1、連續功率(長期工作測量功率):揚聲器單元及音箱2、1151)低阻抗傳輸線路功率損耗計算

低阻抗傳輸用于低阻抗輸出的功率放大器與低阻抗揚聲器(一般低于16歐)直接連接的功率傳輸線路。這種傳輸線路的特點是信號失真小、頻響特性寬和音質好,但是傳輸線路中信號電流大,必須采用截面積大的導線才能有效地進行傳輸,否則會造成極大的功率損耗

2)高阻抗(定電壓)傳輸線路功率損耗的計算

在大型擴聲系統中(如大型體育場、廣場或背景音響系統等),傳輸線路都很長(一般都超過200M,甚至數公里),此時如果用低阻抗傳輸線路傳輸,必須使用大量很粗的導線,還要增加許多功率損耗。為此,采用另一種高阻抗/定電壓輸出(50V、70V和100V三種標準電壓)的傳輸系統。這樣可以大大減少線路的功率損耗。但這種方式引入了匹配變壓器,明顯地影響了傳輸信號的低頻和高頻。

線路損耗為10%時:

高阻抗至少需要的截面積S為:

S≧(0.37×L×P)/U2

低阻抗至少需要的截面積S為:

S≧(0.37×L)/Z

L導線長度

P傳輸功率

U傳輸線兩端的電壓

Z揚聲器的負載阻抗

揚聲器線纜損耗

1)低阻抗傳輸線路功率損耗計算

低阻抗傳輸用于低阻抗輸出的116聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基117一、室內聲波的傳播特性二、室內聲學的主要指標三、常見聲學材料一、室內聲波的傳播特性118聲場聲源以及接收器所處的空間:1.自由空間:消聲室,不存在反射聲。2.封閉空間:室內空間。1.自由聲場。2.半自由聲場3.混響聲場。聲場聲源以及接收器所處的空間:119一、室內聲波的傳播特性當一聲源在閉室發生時,聲波將向四周輻射,遇到墻面和頂、地板時被吸收了一部分,另一部分將反射回來,反射回來的聲波遇到墻面等再將被吸收,再次反射……如此下去,在室內形成一個很復雜的聲場。調音師培訓教材120接受點接收的聲波有三部分組成:直達聲:聲源直接到達接受點的聲音。聲壓級的衰減與距離的平方成反比。近次反射聲:相對直達聲延時小于50ms的反射聲。混響聲:延時超過50ms以后到達接受點的多重反射聲。直達聲不夠,聲音缺乏親切感;反射聲影響聲音的清晰度;混響聲主要影響聲音豐滿度。直達聲近次反射聲混響聲

室內聲波的傳播狀態接受點接收的聲波有三部分組成:直達聲近次反射聲混響聲室內聲121調音師培訓教材122回聲現象當聽者能把反射聲與直達聲辨別開來時,便會產生回聲。產生條件反射聲延時50ms以上;與混響不同,混響聲是一系列時間間隔不同,但均不可辨認(時間間隔很短)的反射聲序列,而且在方向上也是無規則的。a.后墻反射產生回聲b.后墻安裝吸聲材料可避免回聲c.鋸齒形后墻產生有效擴散5-6-3不同后墻處理的聲學效果

回聲現象當聽者能把反射聲與直達聲辨別開來時,便會產生回聲。a123二、室內聲學的主要指標1.混響時間ReverberationTime(RT)

混響時間是衡量房間混響程度的量。某頻率的混響時間:當聲源連續發聲至聲場達到穩態后,從聲源停止發聲開始,聲壓級衰減60dB(平均聲能密度衰減到原始值的百萬分之一)所需的時間,用T60表示。二、室內聲學的主要指標混響時間是衡量房間混響程度的量。124混響時間過長使聽眾在聆聽聲音時感到聽不懂,從而降低了語言的可懂性和清晰度。混響時間太短,則聲音干澀,響度變弱。

各種廳堂的最佳混響時間

當室內建聲條件不能實現最佳混響時間時,可用效果器加以輔助。

廳堂用途

混響時間(s)

廳堂用途

混響時間(s)

電影院

1.0—1.2同期錄音

0.8—0.9演講、戲劇

1.0—1.4電視演播室

0.8—1.0音樂廳

1.5—1.8語言錄音

0.3—0.4多功能廳

1.3—1.5音樂錄音

0.6混響時間過長使聽眾在聆聽聲音時感到聽不懂,從而降低了語言的可1250.161-----------與濕度有關的常數

V-----------閉室的容積,

S

室內總面積,房間內表面的平均吸聲系數。賽賓公式影響混響時間的因素室內吸聲量:越大,T60

越短;房間容積:越大,T60越長。0.161-----------與濕度有關的常數

V----126吸聲系數:衡量吸聲材料吸聲能力的大小,指界面吸收聲波的能量與入射聲波總能量的比值。吸聲量:吸聲面積與該面積的吸聲系數的乘積。平均吸聲系數:(聲強表示)吸聲系數:衡量吸聲材料吸聲能力的大小,指界面吸收聲波的能量與127混響室界面全反射,聲能在聲音停止后,無限時間存在。普通廳堂房間等界面部分反射,聲能在聲音停止后,經過多次反射吸收,能量逐漸下降。消聲室界面全吸收,聲能在聲音停止后,完全沒有任何反射吸收,在接觸界面后,聲能立即消失。賽賓公式存在缺陷,當

T60應趨于0混響室界面全反射,聲能在聲音停止后,無限時間存在。普通廳堂界128伊林公式4m:空氣吸收系數,空氣吸收=4mV

當頻率取>=2KHz時,一般地,4m與濕度溫度有關,通常取相對濕度60%,溫度20oC時,4m為

2KHz——0.0094KHz——0.0221kHz以下頻段1kHz以上頻段伊林公式4m:空氣吸收系數,空氣吸收=4mV

當頻率取>=2129混響時間計算的不確定性室內條件與原公式假設條件并不完全一致。

1)室內吸聲分布不均勻

2)室內形狀,高寬比例過大

造成聲場分布不均勻,擴散不完全計算用材料吸聲系數與實際情況有誤差

一般誤差在10%——15%計算RT的意義:

1)“控制性”地指導材料的選擇與布置。

2)預測建筑室內的聲學效果

3)分析現有的音質問題混響時間計算的不確定性室內條件與原公式假設條件并不完全一致。130混響時間過短,聲音會發干;過長,聲音會拖尾。混響時間與頻率有關T60(f)——頻率特性。不同音源要求T60不同的頻率特性,語言信號,要求高端可適當提高,而低端則不宜過高,否則嗡嗡聲明顯;音樂信號的混響時間在頻率的高、低端都可以比中頻段的長。這樣,低端可增加聲音的豐滿度,高端可增加聲音明亮度。評價一個房間混響效果是否合理,還要考察聲擴散度。擴散好,聲音衰減平滑,室內各處感覺均勻。混響時間過短,聲音會發干;過長,聲音會拖尾。1312.本底噪聲室內不放聲源時的噪聲聲壓級。演播室<=25dB;

居民區白天<=55dB.如本底噪聲較高,可采用隔聲、隔振辦法降噪或在室內鋪一定吸聲材料進行吸聲。3.聲染色信號傳輸過程中,由于某種原因使聲源中某一頻率得到過分地加強或減弱,破壞了房間內音響效果的均勻性.改善的方法通過調整裝修使房間的長、寬、高之比為無理數,另外,室內物品擺設要避免對稱性。10-30m2,80-300Hz。2.本底噪聲1324.房間常數房間常數反應房間吸聲特性。5.混響半徑

4.房間常數133二、常見聲學材料1.建筑聲學的必要性

室內觀眾區聽到的聲音除了直達聲,還有經過反射的近次反射聲和混響聲,這些聲音的相互作用形成了系統的音質效果。要獲得良好的音響效果除必需有良好性能的音響器材和合理的系統設計外,還需具備良好的聲音傳輸條件——建聲設計。交通工具公路司機電聲系統建聲條件技術人員二、常見聲學材料室內觀眾區聽到的聲音除了直達聲,還有經過反射134多孔吸聲材料包括纖維材料和顆粒材料。纖維材料有:玻璃棉、超細玻璃棉、礦棉等無機纖維制品,棉、毛、麻等有機纖維織物。顆粒材料有:膨脹珍珠巖、微孔磚板等塊、板制品。多孔吸聲材料一般有良好的中高頻吸聲性能。2.多孔吸聲材料

多孔吸聲材料包括纖維材料和顆粒材料。2.多孔吸聲材料135共振吸聲結構包括穿孔板、薄膜吸聲結構。穿孔板吸聲結構具有較好的中頻吸聲特性。3.共振吸聲結構

共振吸聲結構包括穿孔板、薄膜吸聲結構。3.共振吸聲結構136在墻面或聲波反射強烈的地方設置聲波擴散體/面,使聲波產生漫反射和分散室內的共振頻率。改善聲音的“染色”失真和顫動回聲。4.聲波擴散體

在墻面或聲波反射強烈的地方設置聲波擴散體/面,使聲波產生漫反137聲波的干涉聲波的干涉138梳狀濾波器效應帶來的問題:使系統的頻響特性變得不平坦,系統音質發生變調;增強的頻率容易引起聲反饋,降低了系統傳聲增益。如何改正梳狀濾波器特性?

用圖示均衡器進行頻率補償?聲波的干涉梳狀濾波器效應帶來的問題:如何改正梳狀濾波器特性?聲波的干涉139降低梳狀濾波器影響的方法:改進廳堂的聲學設計——最根本的措施;在多聲源系統中,利用延時器減小時間差并盡量減小延遲信號的振幅;采用集中供聲方法減少聲源之間的聲波干涉;揚聲器組成揚聲器陣列中的高音單元盡量緊靠在一起,減少高頻聲波的行程差。聲波的干涉降低梳狀濾波器影響的方法:聲波的干涉140幾種典型的聲學缺陷聲聚焦:弧形的表面將反射的聲音聚集起來,產生霳音。聲共振:當廳堂中低頻聲有較大聲壓級時,裝飾結構中的板或空腔受到激發而產生共振。聲陰影:廳堂中某些聽音區被建筑物遮擋,達到聲無法傳播到此,只能聽到混響聲和部分反射聲。顫動回聲:多發生在室內的一對平行墻之間,一個聲音在兩墻壁間來回發射產生多個這樣的聲音。聲染色:由于某種原因造成聲音中的某一頻率得到過份加強或減弱時,將破壞房間內聲音的均勻性。

······幾種典型的聲學缺陷聲聚焦:弧形的表面將反射的聲音聚集起來,產141聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基礎聲學基礎電子學基礎建筑聲學基礎術語系統集成指標系統設計調音基1421.頻率響應(有效頻率范圍)

這項指標反映了揚聲器工作的主要頻率范圍。當給揚聲器加以恒壓信號源并由低頻到高頻改變信號源頻率時,揚聲器產生的音壓將隨頻率的變化而變化。由此得出的聲壓――頻率曲線,就是揚聲器的頻率響應曲線。1.頻率響應(有效頻率范圍)這項指標反映了揚聲器工作的主要1432.額定阻抗(有效頻率范圍)

它的指揚聲器在某一特定工作頻率(中頻)時在輸入端測得的阻抗值。通常即在產品商標銘牌上標明,由生產廠給出。揚聲器的阻抗特性。由生產廠給出的額定阻抗通常是在額定頻率范圍可望得到最大功的阻抗模值。額定阻抗一般規定4歐、8歐、16歐、32歐等,國外也有采用3歐、6歐等。。

2.額定阻抗(有效頻率范圍)

它的指揚聲器在某一特定工作頻率1443.功率

揚聲器的功率大小是選擇使用揚聲器的重要指標之一.應該指出國內、外揚聲器的標法有很大的差別,這是因為對功率定義解釋各不相同。一般揚聲器所標稱的功率為額定功率。

額定功率或額定噪聲功率,是指揚聲器能長時間連續工作而不產生異常聲時的輸入功率。一般測試時采用粉紅噪聲信號,通過特定的濾波器,在額定頻率范圍內進行測試。按IEC標準,被測揚聲器應保證在100小時的連續工作中不產生異常。順便指出,美國EIA標準則規定試驗時間為8小時,而且濾波器也不同。

最大噪聲功率與額定功率不同,它是表明揚聲器承受短時間的大輸入功率的能力,其試驗時間僅為幾秒或幾分鐘。一般最大噪聲功率是額定功率的2-4倍。3.功率

揚聲器的功率大小是選擇使用揚聲器的重要指標之一1454.靈敏度

特性靈敏度是指當音箱加上相當于額定阻抗上1W功率的粉紅噪聲信號電壓時,在軸向

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