音响系统是由拾音器、扬声器等一系列声能/电能转换设备及其他音频信号处理设备组成、并且相互关联的一个整体结构,用于对音频信号进行处理和传播。
1、音源:音频信号指频率上处于 20HZ------20KHZ 的可闻声频率范围内的信号。 列举:有线话筒、无线话筒、会议系统、DVD、CD、MD、MP3、CP 等。
2、混音:进行多路音频混合、调节、电压放大、路由输出为1 路或多路。列举:模拟调音台、数字调音台、数字音频媒体矩阵、自动混音器、前级放大器等。
3、处理:根据建声环境进行调整,增加话筒的传声增益,减少声反馈。
◉ 噪声门:通过对系统本底噪声信号或者外部干扰噪声信号强度的判断,设定噪声门的阀值,噪声门可以自动判断噪声与信号的关系,当音频信号低于噪声信号时,噪声门会自动将输出关闭,反之音频信号大于噪声信号,噪声门自动开启。用于增加音频系统的信噪比。
◉ 高低通滤波器:根据不同的用途,滤除不需要的频段,使系统工作在非常合理而且可靠的频率范围内。例如会议需要语音范围通常在150HZ---6KHZ 左右,滤除无用的部分可以保证语音清晰度减少不必要的声反馈。超低扬声器滤除频响范围以下的频率,即可以保证扬声器的安全,又可以减小功放的负荷。
◉ 均衡器:修正扬声器在不同建声环境中产生的波峰及波谷,第一可以优化声音,可闻频率范围内的各频段声音均衡。第二可以增加拾音系统的传声增益,避免因为波峰提前触发声反馈。均衡器也可根据使用的需要进行对声音的特殊处理。均衡器一般分为可变带宽均衡器与非可变带宽均衡器两种。
◉ 动态处理器:动态处理包含非常广泛,例如动态压缩,动态扩展,动态嘶声消除等。其工作原理为与音乐信号进行联动,根据信号的成分来进行智能处理。可以更加准确实时的对音频信号进行美化与修饰。
◉ 反馈抑制器:自动检测声反馈频率,自动进行衰减,而且被衰减频率带宽非常窄,对声音的品质影响极小,对于抑制声反馈的作用好于其他均衡器类产品。反馈抑制器的滤波器类型为 FIR,对于处理频率的相位几乎没有任何影响,处理延时时间相对 IIR 滤波器较长,但是非常适用于反馈抑制器的应用
◉ 分频器:可以进行工作频率的划分,例如超低与全频扬声器的工作频率划分,多单元无源外置分频扬声器,喇叭之间工作频率的划分等。对于分频点的衰减斜率可调节,可以确保任何单元之间衔接的合理性,是音频系统中非常重要的设备之一。
◉ 压缩器:对于突然增大是音频信号进行按比例压缩。需要对压缩启动的信号电平进行设置,压缩比例进行设置,启动时间及恢复时间进行设置,输出电平信号进行设置,以上五项设置完毕后,超过启动信号平的信号设定比例自动进行压 缩。保证音频信号电平的稳定,保证系统的动态安全。
◉ 限幅器:对于超过设定信号电平电压的信号,限幅器会对其进行绝对限制,无论信号电压在高,输出始终保持设定的信号电压输出,保证系统绝对安全。输出电压值是通过计算扬声器最大输入电压结合功放的电压增益计算得来的,也可通过仪器的测量得到结果。
◉ 延时器:可以消除在听音区域内,由于扬声器之间的延时产生的声干涉或者明显延时声。需要利用公式或者仪器进行相应的辅助测量。使多只扬声器发出的声波到达听音区域的波形是相互重合的。
4、放大:音频信号进行电压及电流的放大。使之有能力推动扬声器。
1)包含:模拟功率放大器、定压功率放大器、数字功率放大器
2)功放的三种工作模式:
◉ Stereo 立体声模式——两个独立的音频信号对应两个独立功放通道。
◉ Parallel or mono 单声道模式——一个音频信号对应两个独立功放通道。减少并接跳线带来的信号输入及输出阻抗不匹配而产生的问题。
◉ Bridge 桥接模式——两个功放通道合并成单个功放通道,对应一个信号输入,负载阻抗相同的条件下功率提升 3.5 倍以上。桥接功率计算方法为两个声道的阻抗及相应的功率相叠加,即可得到桥接单声道功率。信号输入端为 A 或 1 通道(输出端 A 或1 通道正极为桥接正极)。
5、发声:音频功率信号推动喇叭运动,还原音频正玄波信号,完成发声。
1)扬声器种类
◉ 吸顶扬声器:具有独立的箱体,工作频带为全频,定压与定阻可以选择。此类扬声器以两分频或同轴单元为宜,单喇叭全频吸顶扬声器无法保证高低频段的清晰自然。使用范围为会议类扩声首选,语音清晰度与均匀度大大提高。
◉ 壁挂扬声器:外观造型精美,体积较小,具有较宽的指向性,吊装方便,颜色可选。工作频带为全频,以多单元组合工作为主。适用于会议类场所及需要均匀覆盖扩声的场所。可以减少反射声提高语言清晰度及均匀度。
◉ 音柱:利用喇叭的阵列特性控制低频的指向性,长度越长,可控制的频率越低,音柱的垂直覆盖角度通常非常窄,水平角度较宽,可以非常准确的将频带较 宽的音频信号投射到覆盖区域。适用范围为建声环境较差的场所及厅堂、会议室,适用功能为语言扩声与背景音乐。
◉ 号筒负载:通过号筒技术提升扬声器的中低频可控投射范围的能力,相同能量,角度越窄投射距离越远,利用物理长度控制较低的频率进行有角度的投射,箱体体积越大,相对控制投射频率越低。多应用于体育场馆的扩声,有着较远距离的投射能力,以及建声环境较差的厅堂,精准控制角度均匀扩声
◉ 线性阵列:通过各种技术有效处理好扬声器之间的高频干涉关系,在利用扬声器之间的阵列物理特性,将多只扬声器进行垂直吊装,创造出水平指向性较宽,垂直指向性非常窄的线性阵列扬声器,该类扬声器的投射距离及低频可控性,取决于阵列扬声器的长度,长度越长,控制低频与投射的能力越强。
◉ 多功能扬声器:传统两分频、三分频等多分频类全频扬声器,指向性严格意义为分频点之上可控(取决于号筒的长度),所以在组合或者设计该类扬声器产品时,要注意其合并后的物理声干涉及中低频的覆盖范围是如何分布的。
◉ 同轴扬声器:同轴扬声器是真正意义的点声源,在扬声器的正面只有一个声音轴线,而传统两分频扬声器会有三个轴线(高频、低频、高低频之间)。同轴扬声器在正面的位置,只要是覆盖范围内声音的曲线几乎是一样的,而传统扬声器在正面位置,听音高度不同会出现多种不同的声音曲线。
◉ 有源扬声器:功放与喇叭之间完全匹配,而且分频网络为电子分频,决定安全,单元之间的干涉及波峰波谷、单元之间的延时等在内部进行补偿,所以声音品质是最好的,不会受其他附属周边设备的影响,加之部分扬声器内部具有DSP信号处理功能,使之成为一个非常简单易用而且无需其他周边的产品。