传媒教育网

标题: 音响技术研究 [打印本页]
作者: 白雪    时间: 2011-6-21 21:48
标题: 音响技术研究
●音响技术研究
* d/ l  x  E9 F( ]; z: j0 \* e$ [  文/李光明   2011-06-15* R' z; d5 p' {  A& Y

6 T* U) x$ x9 @( J  3 d3 a* f& b8 l: F3 q+ L- N

% L/ P& A, E5 j. s) T- L8 n    本人平素喜欢音乐，加上个人专业与音箱有些边缘关系，故利用业余时间研习了大量音响著作，跑书店跑图书馆，耗费不少精力，今将个人研究心得简约记录成文，无偿与大家共亨。
( l1 }! ?: G7 G4 G& l
/ W9 E& H: b2 \3 X# w; S  O  本人认为，今后2.1形式的HI-FI音箱将替代传统2.0音箱，2.1音箱大幅缩小了音箱体积，使音箱的销售和生产变得更加方便。曾经被认为高档的5.1音箱，因SRS立体环绕音效的出现，将代替传统5.1音箱的平面环绕放声系统，然而，SRS立体环绕音效可通过软件实现，在录音阶段即可处理生成含有SRS立体环绕音效的音频文件，故音箱的未来发展方向便是2.1形式的HI-FI高保真音箱。8 Z) V% @" I& k& y

. O& D: [7 Z+ Z+ w% o  W) {9 D  
3 Y- u/ T' s! @* [8 y; k5 \* e- T: F0 W1 |3 G$ n+ }# \- f3 \: K. h
    一、前言
8 ]8 c  ^- s+ @1 b1 F" L0 O7 k: W" e* t: [% e6 ~" P
  眼睛和耳朵是人类的主要感觉器官，人们发明了电影/电视和乐器/音响，眼睛、电影/电视对应空间造型艺术，耳朵、乐器/音响对应时间延后艺术。早期的电影是无声电影，艺术感受大打折扣，试想，人们观看一部无声电影，电影里的信息将无法有效、正确地传予观众。音响技术的发展使人们能够回放飞机、火车、轮船的不同轰鸣声，使人们能够回放大自然各种有声动物的啾啾声以及地震、海啸的排山倒海声。有了音响设备，使我们能够重新回味盛大音乐晚会上的美妙歌声。* o1 e* V" [& X% n0 K- S

8 d' B, i2 a& O6 K! L0 x  声音有个特点，它的频谱范围很广，人类日常能听到从20HZ-20KHZ的声音，不同频率声音包含的能量相差是很大的。并且声强差别也可以很大，动态范围很大。针对声音在质和量上的大幅差异，要求我们针对不同声源需要分别处理，并且需要用到很多知识来进行研究。笔者本文即贯穿一种中心思想：划分频谱，对不同频率、不同声强的声频分开处理，无论在录音、电路放大、重放等诸环节，这就是音频的“分别处理技术”。本文将可能引导今后开启一门新技术----“音频分别处理技术”。8 o, N! S( `5 Q! y2 k3 `" c1 n

' U: V, Y: Y5 a3 U; p: ~  二、关于声学基础
6 n8 S$ n; C% {' }
* F. d9 r" U) ~6 _; {  1.人耳听音特性：对中频敏感，对低频和高频不敏感。这就要求我们在重放乐音时要提升低频和高频份量。
3 _) w5 c7 B' G2 t+ q' h
6 X! V/ P# s0 `  2.低频无方向性，中频方向性较强，高频方向性更强。人耳对声音的定位、方向、环绕多在中高频段。
& H% T, Q/ h% k& m8 Z/ v, z: N1 |: f# R& p4 C) @) {4 y
  3.SRS技术的应用：由于人耳对声音的定位、方向、环绕效应多在中高频段，故SRS技术的应用建基于中高频段。SRS技术是一种移频和延时技术。人们为什么可以听到一列火车的到来和离去？由于发生了多谱勒效应，运动声源的声音频率在传入我们耳朵时发生了改变。
$ F+ n& B6 j$ L0 ]0 j4 X! l8 ]9 r8 B/ Q: c- o6 D
  
" w) U7 O1 A; W8 F" U1 E7 D) R. o: l! t9 L8 W$ r
    三、关于电学基础
) ~' h( p3 {; S2 b" E' |9 s5 ^6 V- j' y( n, d
  1.频率越低，所含能量越大，频率越高，所含能量越小。集成功放完全可用于中高频电路。经典集成音频功放有TDA7293、TDA7294、TDA7295、TDA7296、LM3886、LM1875、TDA2030A等。& S" ^7 J" M0 _9 {1 m* w; M
) B# J  H# A- h3 M7 H9 N, @, d$ C
  2.低频电路用分立场效应管电路更好，以应付低频能量的大动态。
# V2 A1 i! ?' b3 p, U+ E# M
+ A9 m: s1 v! ?) C% I  3.关于电源功率储备和散热：由于低频能量的大动态，电源的大功率储备是必须的，也正因为低频能量的大动态，故低频电路不适于用集成功放，因为过多的热量将影响集成模块工作。5 s- d2 K1 _" [' N8 V

7 _2 K7 C; c+ i" I/ _6 T% E) s  四、关于电路" h& ^- d4 K& U2 E$ w

: N: ]/ k) h2 F( O% ^! m  1.分频放大：由于存在广阔的频谱，并且低频、中频、高频对应的能量相差很大，所以对不同频段音频要分开放大，使用不同的元器件和电路，以减少失真。事实上，dts系统比杜比系统高明之处就在于将各声道的80Hz以下的低频分离出来另行放大，从而大大减轻了中高频环绕功放电路的负担和失真，并且降低了成本。2 d' u% j) O9 f# g. ]" P
% {$ }' v6 [1 s2 @1 r
  2.关于D类“数字功放”：此类技术目前还不够成熟，产业应用少，主要是调制技术还不过关。目前用的是调幅技术，类似收音机中的调幅广播。我们知道，无线广播有调幅广播和调频广播，我们能否将无线广播中的调频技术应用到D类“数字功放”的调制技术中呢？这是发明创造的一个点子。
% z( r4 t2 D; B5 b4 [' Z  T# z4 S: I9 `5 O
  五、关于音箱1 _& h# _( u4 v2 {4 }

4 C& z+ P: J+ m  |0 o1 r' e  1.使用2.1音箱，不但大幅缩小了音箱体积----而且由于低频和中高频分开放音，提升了效果。
! Y+ L$ w5 l) x. b% O" r4 m6 G2 A/ j
  2.由于低频声音易衍射干涉而降低声功率，故低频音箱应当采取密闭式设计，但考虑空气流对低频嗽叭的阻尼，排气孔应作成曲折形并加柔性吸音材料。或者用被动振膜作成密闭式。简单的倒相孔将损失低频声功率。而中高频由于频率高波长短，不易发生衍射干涉，故中高频音箱可作成反射式音箱和倒相孔式音箱，以提高声功率并且减少重放失真。（例子：手机的外放喇叭功率小，中高频成份多，放置于桌面板上时音量明显增大）----这一条观念似乎打破传统。$ b1 {. ], i1 Q5 p' V" }
3 ^8 e/ z) ]' c+ M- o9 l
  六、关于扬声器
6 ]* X; k# y; e- ^; L+ @- q8 @9 x/ h
  1.扬声器对音质影响很大，不同振膜材质有不同固有频率。正因为材质不同，笛子和铜管的音色不同，提琴与二胡的音色不同，如此等等。
- c& y: a! e! x; N' r2 t6 e7 x! K0 V2 ~4 L# ^5 j
  2.分频播放：不让低频大电流流入中高频喇叭，减少失真，同样，也不让中高频电流流入低频喇叭，减少中高频损耗。只有分频播放，才能达到中音清晰、高音清脆、低音有力的效果。) I2 d: y) U! t

) I! L/ Y; ?4 q$ j# _* V& k  
6 J8 H5 ]- B1 _, [8 H1 H
! M9 ~1 I  I( T% Z, q" r# a    （原创文章，保留著作权。作者邮箱szyatong@163.com）
4 N1 _8 v! K$ T. ?
7 _' @6 q- Y1 b5 W) j+ C2.由于低频声音易衍射干涉而降低声功率，故低频音箱应当采取密闭式设计，但考虑空气流对低频嗽叭的阻尼，排气孔应作成曲折形并加柔性吸音材料。或者用被动振膜作成密闭式。简单的倒相孔将损失低频声功率。而中高频由于频率高波长短，不易发生衍射干涉而易发生反射，故中高频音箱可作成反射式音箱和倒相孔式音箱，以提高声功率并且减少重放失真。（例子1：手机的外放喇叭功率小，中高频成份多，放置于桌面板上时音量明显增大。例子2：号筒式高音喇叭的号筒能将高音传播到很远的地方）----这一条观念似乎打破传统
6 A" ~( I! E; R. g7 W% j , L* V# s  i6 d1 ], P2 t

$ o% f& ]: m0 O+ ]% ]4 q* g; V  i, g: H/ z3 g7 s
: }8 h- E+ ^, N, \7 l/ l9 n' y
7 @# l! o' k5 \( i1 R" L) @

2 n0 O* @+ X/ T% h8 @



欢迎光临 传媒教育网 (http://47.106.15.148/) Powered by Discuz! X3.2