音響設計與參數(shù)的介紹

音箱和功率- 1、音箱 音箱是將電信號還原成聲音信號的一種裝置，還原真實性將作為評價音箱性能的重要標準。有源音箱就是帶有功率放大器(即功放)的音箱系統(tǒng)。把功率放大器和揚聲器發(fā)聲系統(tǒng)做成一體，可直接與一般的音源(如隨身聽、CD機、影碟機、錄像機等)搭配，構成一套完整的音響組合。有了有源音箱，就無需另購功率放大器，不再為合理選配功放、音箱而發(fā)愁，操作簡便，其極高的性能價格比，為工薪階層所普遍接受。 按照發(fā)聲原理及內(nèi)部結構不同，音箱可分為倒相式、密閉式、平板式、號角式、迷宮式等幾種類型，其中最主要的形式是密閉式和倒相式。密閉式音箱就是在封閉的箱體上裝上揚聲器，效率比較低；而倒相式音箱與它的不同之處就是在前面或后面板上裝有圓形的倒相孔。它是按照赫姆霍茲共振器的原理工作的，優(yōu)點是靈敏度高、能承受的功率較大和動態(tài)范圍廣。因為揚聲器后背的聲波還要從導相孔放出，所以其效率也高于密閉箱。而且同一只揚聲器裝在合適的倒相箱中會比裝在同體積的密閉箱中所得到的低頻聲壓要高出3dB，也就是有益于低頻部分的表現(xiàn)，所以這也是倒相箱得以廣泛流行的重要原因。 有源音箱的一些特性 防磁：音箱揚聲器的磁場會嚴重干擾電視機和電腦顯示器的屏幕，并使屏幕扭曲和大塊色彩失真現(xiàn)象，這叫“磁化”。為避免不防磁的音箱對顯示器的損壞，就要求音箱應具有防磁效果，即使緊貼電視機和顯示器也不會干擾屏幕，辦法很簡單，那就是使用“防磁”揚聲器。通常防磁的揚聲器價格比普通喇叭高許多。 全頻帶揚聲器： 這是多媒體有源音箱專用的環(huán)繞喇叭，因為X.1聲道為降低成本，把分立喇叭(需要兩只揚聲器分頻)簡化成全頻帶揚聲器，基本能表現(xiàn)出整個音域范圍。做得好的全頻帶揚聲器比廉價的同軸揚聲器更出色。但說老實話揚聲器很難完全覆蓋人耳的可聞頻率范圍，需要由多只揚聲器共同負擔整個音域的聲音重放。并通過分頻電路來解決這個問題，所以還是以雙分頻高低音設計的有源音箱進行回放效果比較好。 平板式音箱： 最近很流行平板式喇叭的音箱設計，大概是大家看中了它的美觀小巧，還可以嵌入相片，很酷??！平板式音箱的優(yōu)點是聲音的均勻性和指向性好，但受結構限制，音域較窄，無法表現(xiàn)出低頻的聲音，所以一般配用低音炮使用。建議對聲音要求高的朋友不要選購平板式音箱。 USB音箱： 就是將數(shù)字音頻信號從主板上的USB口直接輸進音箱，再通過音箱內(nèi)置的D/A轉換電路將信號處理后再輸出的音箱。表面上看采用USB音箱的優(yōu)點是可以提高音質，因為數(shù)字信號在傳輸過程中不會受到干擾，信號的純凈度好，但USB音箱的核心是D/A轉換電路，其轉換精度對音箱的性能影響很大，目前市場上流行的D/A轉換電路有16bit和20bit兩種，當然是后者為佳，這個數(shù)據(jù)比發(fā)燒級功放差了很多(因為不可能用成本過高的模塊)。USB音箱的缺點是CPU占用率高，老式主板也不支持USB。購買USB音箱可以不買聲卡，但這樣就無法實現(xiàn)EAX、硬波表等需要硬件來完成的功能。國外的名牌HiFi箱基本沒有USB的設計，所以對音質要求很高的朋友大可不必考慮USB音箱。 2、功率 音箱音質的好壞和功率沒有直接的關系。功率決定的是音箱所能發(fā)出的最大聲強，感覺上就是音箱發(fā)出的聲音能有多大的震撼力。根據(jù)國際標準，功率有兩種標注方法：額定功率(RMS：正弦波均方根)與瞬間峰值功率(PMPO功率)。前者是指在額定范圍內(nèi)驅動一個8揚聲器規(guī)定了波形持續(xù)模擬信號，在有一定間隔并重復一定次數(shù)后，揚聲器不發(fā)生任何損壞的最大電功率；后者是指揚聲器短時間所能承受的最大功率。美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會于1974年規(guī)定了功率的定標標準：以兩個聲道驅動一個8揚聲器負載，在2020000Hz范圍內(nèi)諧波失真小于1時測得的有效瓦數(shù)，即為放大器的輸出功率，其標示功率就是額定輸出功率。通常商家為了迎合消費者心理，標出的是瞬間(峰值)功率，一般是額定功率的8倍左右。試想同是采用PHILIPS的TDA1521功放芯片(最大的額定功率30W，THD=10%時)，而某些產(chǎn)品上標稱360W，甚至480WP.M.P.O.，這可能嗎?有意義嗎?所以在選購多媒體音箱時要以額定功率為準。音箱的功率由功率放大器芯片的功率和電源變壓器的功率兩者主要決定，考慮到其他一些因素，可以算出如果變壓器的額定功率是100W的話，它實際能順利帶動的功放芯片的功率要在45W以下，所以通過算音箱變壓器與功放的功率關系也可以驗證音箱的實際額定功率是否能達到標稱值。音箱的功率不是越大越好，適用就是最好的，對于普通家庭用戶的20平米左右的房間來說，真正意義上的60W功率(指音箱的有效輸出功率30W2)是足夠的了，但功放的儲備功率越大越好，最好為實際輸出功率的2倍以上。比如音箱輸出為30W，則功放的能力最好大于60W，對于HiFi系統(tǒng)，驅動音箱的功放功率都很大。頻率范圍與頻率響應- 前者是指音響系統(tǒng)能夠重放的最低有效回放頻率與最高有效回放頻率之間的范圍；后者是指將一個以恒電壓輸出的音頻信號與系統(tǒng)相連接時，音箱產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而發(fā)生增大或衰減、相位隨頻率而發(fā)生變化的現(xiàn)象，這種聲壓和相位與頻率的相關聯(lián)的變化關系(變化量)稱為頻率響應，單位分貝(Db)。 音響系統(tǒng)的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標表示功率和用對數(shù)刻度的橫坐標表示頻率的頻率響應曲線來描述。當聲音功率比正常功率低3dB時，這個功率點稱為頻率響應的高頻截止點和低頻截止點。高頻截止點與低頻截止點之間的頻率，即為該設備的頻率響應；聲壓與相位滯后隨頻率變化的曲線分別叫作“幅頻特性”和“相頻特性”，合稱“頻率特性”。這是考察音箱性能優(yōu)劣的一個重要指標，它與音箱的性能和價位有著直接的關系，其分貝值越小說明音箱的頻響曲線越平坦、失真越小、性能越高。如：一音箱頻響為60Hz18kHz/3dB。這兩個概念有時并不區(qū)分，就叫作頻響。 從理論上講，2020000Hz的頻率響應足夠了。低于20Hz的聲音，雖聽不到但人的其它感覺器官卻能覺察，也就是能感覺到所謂的低音力度，因此為了完美地播放各種樂器和語言信號，放大器要實現(xiàn)高保真目標，才能將音調(diào)的各次諧波均重放出來。所以應將放大器的頻帶擴展，下限延伸到20Hz以下，上限應提高到20000Hz以上。對于信號源(收音頭、錄音座和激光唱機等)頻率響應的表示方法有所不同。例如歐洲廣播聯(lián)盟規(guī)定的調(diào)頻立體聲廣播的頻率響應為4015000Hz時十2dB，國際電工委員會對錄音座規(guī)定的頻率響應最低指標：4012500Hz時十25十45dB(普通帶)，實際能達到的指標都明顯高于此數(shù)值。CD機的頻率響應上限為20000Hz，低頻端可做到很低，只有幾個赫茲，這是CD機放音質量好的原因之一。 但是，構成聲音的諧波成分是非常復雜的，并非頻率范圍越寬聲音就好聽，不過這對于中低檔的多媒體音箱來講還是基本正確的。在標注頻率響應中我們通常都會看到有“系統(tǒng)頻響”和“放大器頻響”這兩個名詞，要知道“系統(tǒng)頻響”總是要比“放大器頻響”的范圍小，所以只標注“放大器頻響”則沒有任何意義，這只是用來蒙騙一些不知情的消費者的?，F(xiàn)在的音箱廠家對系統(tǒng)頻響普遍標注的范圍過大，高頻部分差的還不是很多，但在低音端標注的極為不真實，國外的名牌HiFi(高保真)音箱也不過標注4、50Hz左右，而國內(nèi)兩三百的木質普通音箱居然也敢標注這個數(shù)據(jù)，真是讓人笑掉大牙了！所以敬告大家低頻段聲音一定要耳聽為真，不要輕易相信宣傳單上的數(shù)值。多媒體音箱中的音樂是以播放MP3或CD的音樂、歌曲、游戲的音效、背景音樂以及影片中的人聲與環(huán)境音效為主的，這些聲音是以中高音為多，所以在挑選多媒體音箱時應該更看中它在中高頻段聲音的表現(xiàn)能力，而不是低頻段。若真的追求影院效果，那么一只夠勁的低音炮絕對能夠滿足你的需求。響度、失真度、音箱的靈敏度、阻抗、信噪比- 4、響度 聲音的強弱稱為強度，它由氣壓迅速變化的振幅(聲壓)大小決定。但人耳對強度的主觀感覺與客觀的實際強度并不一致，人們把對于強弱的主觀感覺稱為響度，其計量單位也為分貝(Db)，它是根據(jù)1000Hz的聲音在不同強度下的聲壓比值，取其常用對數(shù)值的l10而定的。取對數(shù)值的原因是由于強度與響度的增加不是成正比關系，而是真數(shù)與對數(shù)的關系！例如聲音強度大到10倍時，聽起來才響了一級(10dB)，強度大到100倍時聽起來才響了兩級(20dB)。對于1000Hz的聲音信號，人耳能感覺到的最低聲壓為210E5Pa，把這一聲壓級定為0dB，當聲壓超過130dB時人耳將無法忍受，故人耳聽覺的動態(tài)范圍為0130dB。 人對強度相等、頻率不同聲音感覺是不同的；聲壓級越高，人的聽覺頻率特性越平直；聲壓級越低，人的聽覺頻率范圍越?。活l率f1620Hz以及f1820KHz的聲音，不論聲級多高，人耳都是聽不到的。故人耳的聽覺頻率為20Hz20KHz，這個頻帶叫音頻或聲頻；不論聲壓高低，人耳對3KHz5KHz頻率的聲音最為敏感。 大多數(shù)人對信號聲級突變3dB以下時是感覺不出來的，因此對音響系統(tǒng)常以3dB作為允許的頻率響應曲線變化范圍。 5、失真度 有諧波失真、互調(diào)失真和瞬態(tài)失真之分。諧波失真是指聲音回放中增加了原信號沒有的高次諧波成分而導致的失真；互調(diào)失真影響到的主要是聲音的音調(diào)方面；瞬態(tài)失真是因為揚聲器具有一定的慣性質量存在，盆體的震動無法跟上瞬間變化的電信號的震動而導致的原信號與回放音色之間存在的差異。它在音箱與揚聲器系統(tǒng)中則是更為重要的，直接影響到音質音色的還原程度的，所以這項指標與音箱的品質密切相關。這項常以百分數(shù)表示，數(shù)值越小表示失真度越小。普通多媒體音箱的失真度以小于0.5%為宜，而通常低音炮的失真度普遍較大，小于5%就可以接受了。 6、音箱的靈敏度(單位Db) 音箱的靈敏度每差3dB，輸出的聲壓就相差一倍，一般以87Db為中靈敏度，84Db以下為低靈敏度，90Db以上為高靈敏度。靈敏度的提高是以增加失真度為代價的，所以作為高保真音箱來講，要保證音色的還原程度與再現(xiàn)能力就必須降低一些對靈敏度的要求。但不能反過來說，靈敏度高的音箱音質一定不好而低靈敏度的音箱一定就好。靈敏度低的音箱功放難以推動(要求功放的貯備功率較大)。所以靈敏度雖然是音箱的一個指標，但是它與音箱的音質音色無關。 7、阻抗 它是指揚聲器輸入信號的電壓與電流的比值。音箱的輸入阻抗一般分為高阻抗和低阻抗兩類，高于16的是高阻抗，低于8的是低阻抗，音箱的標準阻抗是8。在功放與輸出功率相同的情況下，低阻抗的音箱可以獲得較大的輸出功率，但是阻抗太低了又會造成欠阻尼和低音劣化等現(xiàn)象。所以這項指標雖然與音箱的性能無關，但最好還是不要購買低阻抗的音箱，推薦值是標準的8。耳機的阻抗一般是高阻抗的32很常見。功放的阻抗一般可標為等值阻抗，比如4下130W的輸出，大概相當于等值的80W的輸出。有一個容易與之混淆的名詞叫做“阻尼系數(shù)”，這是指揚聲器阻抗除以放大器源的內(nèi)阻，范圍大約是251000。揚聲器紙盆在電信號已經(jīng)消失后還要振蕩多次才能完全停止擺動，而線圈發(fā)出的電壓產(chǎn)生電流和磁場可以阻止這種寄生運動，這就是阻尼。電流的幅度也就是阻尼的效果取決于此電流流經(jīng)放大器輸出級的內(nèi)阻，這一電阻要遠低于揚聲器的額定阻抗，典型值為0.1，但由于揚聲器音圈的串聯(lián)電阻和分頻網(wǎng)絡的串聯(lián)電阻的存在，阻尼系數(shù)難以做到50。 8、信噪比 是指音箱回放的正常聲音信號與無信號時噪聲信號(功率)的比值。也用Db表示。例如，某磁帶錄音座的信噪比為50dB，即輸出信號功率比噪音功率大50dB。信噪比數(shù)值越高，噪音越小。國際電工委員會對信噪比的最低要求是前置放大器大于等于63dB，后級放大器大于等于86dB，合并式放大器大于等于63dB。合并式放大器信噪比的最佳值應大于90dB；收音頭：調(diào)頻立體聲之50dB，實際上以達到70dB以上為佳；磁帶錄音座之56dB(普通帶)，但經(jīng)杜比降噪后信噪比有很大提高。如經(jīng)杜比B降噪后的信噪比可達65dB，經(jīng)杜比C降噪后其信噪比可達72dB(以上均指普通帶)；CD機的信噪比可達90dB以上，高檔的更可達l10dB以上。信噪比低時，小信號輸入時噪音嚴重，整個音域的聲音明顯感覺是混濁不清，所以信噪比低于80dB的音箱不建議購買！而低音炮70Db的低音炮同樣原因不建議購買。揚聲器材質、音箱的結構與特點、可擴展性- 9、揚聲器材質 低檔塑料音箱因其箱體單薄、無法克服諧振，無音質可言(笨笨熊注：也不盡然，設計好的塑料音箱要遠遠好于劣質的木質音箱)；木制音箱降低了箱體諧振所造成的音染，音質普遍好于塑料音箱。通常多媒體音箱都是雙單元二分頻設計，一個較小的揚聲器負責中高音的輸出，而另一個較大的揚聲器負責中低音的輸出。挑選音箱應考慮這兩個喇叭的材質：多媒體有源音箱的高音單元現(xiàn)以軟球頂為主(此外還有用于模擬音源的鈦膜球頂?shù)?，它與數(shù)字音源相配合能減少高頻信號的生硬感，給人以溫柔、光滑、細膩的感覺。多媒體音箱現(xiàn)以質量較好的絲膜和成本較低的PV膜等軟球頂?shù)木佣?。低音單元它決定了音箱的聲音的特點，選擇起來相對重要一些，最常見的有以下幾種：紙盆，又有敷膠紙盆、紙基羊毛盆、緊壓制盆等幾種，紙盆音色自然、廉價、較好的剛性、材質較輕靈敏度高，缺點是防潮性差、制造時一致性難以控制，但頂級HiFi系統(tǒng)中用紙盆制造的比比皆是，因為聲音輸出非常平均，還原性好；防彈布，有較寬的頻響與較低的失真，是酷愛強勁低音者之首選，缺點是成本高、制作工藝復雜、靈敏度不高輕音樂效果不甚佳；羊毛編織盆，質地較軟，它對柔和音樂與輕音樂的表現(xiàn)十分優(yōu)異，但是低音效果不佳，缺乏力度與震撼力；PP(聚丙烯)盆，它廣泛流行于高檔音箱中，一致性好失真低，各方面表現(xiàn)都可圈可點。此外還有像纖維類振膜和復合材料振膜等由于價格高昂極少應用于普及型音箱中，就不談了。揚聲器尺寸自然是越大越好，大口徑的低音揚聲器能在低頻部分有更好的表現(xiàn)，這是在選購之中可以挑選的。用高性能的揚聲器制造的音箱意味著有更低的瞬態(tài)失真和更好的音質。普通多媒體音箱低音揚聲器的喇叭多為35英寸之間。用高性能的揚聲器制造的音箱也意味著有更低的瞬態(tài)失真和更好的音質。 10、音箱的結構與特點 音箱從結構形式上分，可以分為書架式和落地式，前者體積小巧、層次清晰、定位準確，但功率有限，低頻段的延伸與量感不足，適于欣賞以高保真音樂為主的音樂愛好者，也是我們多媒體發(fā)燒友的首選；后者體積較大、承受功率也較大，低頻的量感與彈性較強，善于表現(xiàn)滂沱的氣勢與強大的震撼力，但做得不好層次感與定位方面會略有欠缺。對于不同音樂的愛好者來講，這也是在選購以前應該了解的重要內(nèi)容。由于PC用家很少有具備放置大型落地箱的條件，所以小巧的桌面書架式音箱應該是多媒體有源音箱的首選。總的來說：只要功放模塊設計合理，箱體越大，喇叭越大，聲音越中聽。 11、可擴展性 這是指音箱是否支持多聲道同時輸入，是否有接無源環(huán)繞音箱的輸出接口，是否有USB輸入功能等。低音炮能外接環(huán)繞音箱的個數(shù)也是衡量擴展性能的標準之一。普通多媒體音箱的接口主要有模擬接口和USB接口兩種，其它如光纖接口還有創(chuàng)新專用的數(shù)字接口等不是非常多見，因此不多作介紹。音效技術、音調(diào)、音色、動態(tài)范圍、總諧波失真(THD)、立體聲分離度、阻尼系數(shù)- 12、音效技術 硬件3D音效技術現(xiàn)在較為常見的有SRS、APX、Spatializer3D、Q-SOUND、VirtaulDolby和Ymersion等幾種，它們雖各自實現(xiàn)的方法不同，但都能使人感覺到明顯的三維聲場效果，其中又以前三種更為常見。它們所應用的都是擴展立體聲(ExtendedStereo)理論，這是通過電路對聲音信號進行附加處理，使聽者感到聲像方位擴展到了兩音箱的外側，以此進行聲像擴展，使人有空間感和立體感，產(chǎn)生更為寬闊的立體聲效果。此外還有兩種音效增強技術：有源機電伺服技術(本質上利用了赫姆霍茲共振原理)、BBE高清晰高原音重放系統(tǒng)技術和“相位傳真”技術，對改善音質也有一定效果。對于多媒體音箱來說，SRS和BBE兩種技術比較容易實現(xiàn)效果很好，能有效提高音箱的表現(xiàn)能力。 13、音調(diào) 指具有一特定且通常是穩(wěn)定音高的信號，通俗的講是聲音聽來調(diào)子高低的程度。它主要取決于頻率，還與聲音強度有關。頻率高的聲音人耳的反應是音調(diào)高而頻率低的聲音人耳的反應是音調(diào)低。音調(diào)隨頻率(Hz)的變化基本上呈對數(shù)關系。不同的樂器演奏同樣頻率的音符，音色雖然不同，但它們的音調(diào)是相同的，也就是演奏聲音的基頻是相同的。 14、音色 對聲音音質的感覺，也是一種聲音區(qū)別于另一種聲音的特征品質。不同的樂器在發(fā)同一音調(diào)時，它們的色可以迎然不同。這是由于它們的基頻頻率雖相同，但諧波成分相差甚大。故音色不但取決于基頻，而且與基頻成整倍數(shù)的諧波密切有關，這就使每種樂器和每個人有不同的音色。 15、動態(tài)范圍 聲音中最強與最弱的比值，用Db表示。例如一個樂隊的動態(tài)范圍為90dB，這意味著最弱部分的功率比最響部分的低90dB。動態(tài)范圍是功率之比，與聲音的絕對水平無關。如前所述，人耳的動態(tài)范圍從0到130dB。自然界各種聲音的動態(tài)范圍的變化也是很大的。一般語言信號大約只有2045dB，有些交響樂的動態(tài)范圍可達30130dB或更高。但由于一些因素的限制，音響系統(tǒng)的動態(tài)范圍很少能達到樂隊的動態(tài)范圍。錄音裝置的內(nèi)在噪音決定了可能錄制的最弱音，而系統(tǒng)的最大信號容量(失真水平)限制了最強的音。一般把聲音信號的動態(tài)范圍定為100dB，故音響設備的動態(tài)范圍能做到100dB，就很好了。 16、總諧波失真(THD) 指音頻信號源通過功率放大器時，由于非線性元件所引起的輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成分。諧波失真是由于系統(tǒng)不是完全線性造成的，我們用新增加總諧波成份的均方根與原來信號有效值的百分比來表示。例如，一個放大器在輸出10V的1000Hz時又加上Lv的2000Hz，這時就有10的二次諧波失真。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。一般說來，1000Hz頻率處的總諧波失真最小，因此不少產(chǎn)品均以該頻率的失真作為它的指標。但總諧波失真與頻率有關，因此美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會于1974年規(guī)定，總諧波失真必須在2020000Hz的全音頻范圍內(nèi)測出，而且放大器的最大功率必須在負載為8歐揚聲器、總諧波失真小于1條件下測定。國際電工委員會規(guī)定的總諧波失真的最低要求為：前級放大器為0.5，合并放大器小于等于0.7，但實際上都可做到0.1以下：FM立體聲調(diào)諧器小于等于1.5，實際上可做到0.5以下；激光唱機更可做到0.01以下。 由于測量失真度的現(xiàn)行方法是單一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。實際的音樂信號是各種速率不同的復合波，其中包括速率轉換、瞬態(tài)響應等動態(tài)指標。故高質量的放大器有時還注明互調(diào)失真、瞬態(tài)失真、瞬態(tài)互調(diào)失真等參數(shù)。(l)互調(diào)失真(IMD)：將互調(diào)失真儀輸出的125Hz與lkHz的簡諧信號合成波，按4：1的幅值輸入到被測量的放大器中，從額定負載上測出互調(diào)失真系數(shù)。 (2)瞬態(tài)失真(TIM)：將方波信號輸入到放大器后，其輸出波形包絡的保持能力來表達。如放大器的轉換速率不夠，則方波信號即會產(chǎn)生變形，而產(chǎn)生瞬態(tài)失真。主要反映在快速的音樂突變信號中，如打擊樂器、鋼琴、木琴等，如瞬態(tài)失真大，則清脆的樂音將變得含混不清。 (3)瞬態(tài)互調(diào)失真：將3.15kHz的方波信號與15kHz的正弦波信號按峰值振幅比4：1混合，經(jīng)放大器后，新增加全部互調(diào)失真的產(chǎn)物有效值與原來正弦振幅的百分比。如放大器采用深度大回環(huán)負反饋，瞬態(tài)互調(diào)失真一般較大，具體反映出聲音呆滯、生硬、無臨場感；反之，則聲音圓滑、細膩、自然。 17、立體聲分離度 指雙聲道之間互相不干擾信號的能力、程度，也即隔離程度，通常用一條通道內(nèi)的信號電平與泄漏到另一通道中去的電平之差表示。如果立體聲分離度差，則立體感將被削弱。國際電工委員會規(guī)定的立體聲分離度的最低指標，lKHz時大于等于40dB，實際以達到大干60dB為好；歐洲廣播聯(lián)盟規(guī)定的調(diào)頻立體聲廣播的立體聲分離度為25dB，實際上能做到40dB以上。立體聲通道平衡指的是左、右通道增益的差別，一般以左、右通道輸出電平之間最大差值來表示。如果不平衡過大，立體聲聲像位置將產(chǎn)生偏離，該指標應小于1dB。 18、阻尼系數(shù) 是指放大器的額定負載(揚聲器)阻抗與功率放大器實際阻抗的比值。阻尼系數(shù)大表示功率放大器的輸出電阻小，阻尼系數(shù)是放大器在信號消失后控制揚聲器錐體運動的能力。具有高阻尼系數(shù)的放大器，對于揚聲器更象一個短路，在信號終止時能減小其振動。功率放大器的輸出阻抗會直接影響揚聲器系統(tǒng)的低頻Q值，從而影響系統(tǒng)的低頻特性。揚聲器系統(tǒng)的Q值不宜過高，一般在05l范圍內(nèi)較好，功率放大器的輸出阻抗是使低頻Q值上升的因素，所以一般希望功率放大器的輸出阻抗小、阻尼系數(shù)大為好。阻尼系數(shù)一般在幾十到幾百之間，優(yōu)質專業(yè)功率放大器的阻尼系數(shù)可高達200以上。 l9、等響度控制 其作用是低音量時提升高頻和低頻聲。由于人耳對高頻聲、特別是低頻聲的聽覺靈敏度差，要求在低音量時對高頻和低頻進行聽覺補償，即要求對低頻有較大提升，對高頻也有一定量的提升。換句話說，當音量減小時，信號中低頻部分的減小較高頻部分為少。等響度控制即滿足此要求，等響度控制一般為8dB或10dB。三維音場處理和環(huán)繞聲- 20、三維音場處理和環(huán)繞聲 普通兩只音箱為什么會使我們聽到并不存在的好像是背后發(fā)出的聲音呢?大家知道，立體電影就是眼睛產(chǎn)生的錯覺而三維音場的產(chǎn)生離不開耳朵的錯覺。種種硬件3D音效技術如SRS、虛擬杜比和軟件3D技術如EAX、A3D等就是充分研究了人耳接受聲響的原理后為降低成本而推出的新技術。本質上講通過多音箱完成三維音場的效果比兩只音箱虛擬出的聲場好很多。所以環(huán)繞聲應該以多音箱配置為主，它們的定位感和空間感強，下面我們來看看有哪幾種真正的環(huán)繞聲： A杜比定向邏輯(DolbyPro-Logic)環(huán)繞聲系統(tǒng) 4-2-4編碼技術將左、中、右和后側四方面的音頻信息經(jīng)過編碼記錄在左右兩個聲道中；放音時再通過解碼器從左右聲道中分解還原出原來這4個聲道，這4個聲道通常稱為：前置左聲道、前置中間聲道、前置右聲道和后置環(huán)繞聲道?？茖W實驗表明,要獲得身臨其境的真實音響效果，必須在聆聽者周圍產(chǎn)生一個四面包圍的聲場環(huán)境，整個放聲系統(tǒng)使用的聲道數(shù)越多，聆聽者的聲場定位感就越強烈，身臨其境的感受就越真實。根據(jù)目前一般家庭的視聽環(huán)境，放聲系統(tǒng)使用5個聲道已能滿足聲場定位需要，因此，杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)大多使用5聲道。從表面上看，5聲道杜比定向邏輯環(huán)繞聲功率放大器確實有5個功率輸出端：前置左聲道、中置聲道、前置右聲道、環(huán)繞左聲道(又稱后置左聲道)和環(huán)繞右聲道(又稱后置右聲道)，但杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)中解碼器輸出的環(huán)繞聲信號其實是單聲道的，5聲道功率放大器中的左右兩個環(huán)繞聲道在功放內(nèi)部是相互串聯(lián)的。因此，嚴格地說，將它們稱為4聲道功放更為合適。 B、THX家庭影院系統(tǒng) THX并不是一種獨立的放聲系統(tǒng)，它只是對經(jīng)杜比定向邏輯處理的立體聲信號再進行適當?shù)暮笃谔幚?，以便獲得聲音定位準確、動態(tài)范圍大的真實音響效果。因此，我們說THX是建立在杜比定向邏輯基礎上用來衡量家庭影院音響系統(tǒng)的一種標準。 THX系統(tǒng)的系統(tǒng)，它比杜比定向邏輯環(huán)繞系統(tǒng)中的解碼器多了個THX控制器，THX控制器是杜比定向邏輯解碼器的后處理電路，它由超低頻電子分頻(SubwooferEleGtricCrossover)、再均衡處理(Re-Equalizer)、去相關處理(De-Correlation)和音色匹配處理(TimbreMatching)四部分組成。超低頻電子分頻的作用是從左、中、右三個前置聲道中分離出超低頻聲道，增加這三個聲道的動態(tài)。電影院的空間較大，為了與電影院的播放環(huán)境相適應，影片在制作過程中特意將聲音的高頻成分適當作了提升，這樣可以使聲音具有鮮明感。但家庭影院的環(huán)境空間很小，同樣的影片在家里播放時就會顯得高音過于明亮，控制器中再均衡電路的作用就是對聲音進行再均衡，使聲音不過于明亮。去相關電路的作用是將輸送到環(huán)繞聲道的單聲道信號用模擬的方法轉換成左右兩個聲道，使音響效果更具臨場感。音質匹配電路的作用是修飾前置聲道和環(huán)繞聲道之間音色的差異，當聲音從前方向兩側和后方移動時使聆聽者感覺不到音色的變化。 C、AC-3杜比數(shù)碼環(huán)繞聲系統(tǒng) 杜比實驗室在1991年開發(fā)出一種杜比數(shù)碼環(huán)繞聲系統(tǒng)(DolbySurroundDigitaI)，即AC-3系統(tǒng)。AC-3杜比數(shù)碼環(huán)繞聲系統(tǒng)由5個完全獨立的全音域聲道和一個超低頻聲道組成，有時又將它們稱為5.1聲道。其中5個獨立聲道為：前置左聲道、前置右聲道、中置聲道、環(huán)繞左聲道和環(huán)繞右聲道；另外還有一個專門用來重放120Hz以下的超低頻聲道，即0.1聲道。杜比數(shù)碼環(huán)繞聲系統(tǒng)與杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)、THX系統(tǒng)相比有以下特點： 第一、AC-3系統(tǒng)在錄制、解碼和放聲過程中全部采用5.1個完全獨立的聲道，提高了信號的信噪比和各聲道之間的分離度。 第二、環(huán)繞聲道為數(shù)碼立體聲，兩個聲道完全獨立，高頻放音上限從原來的7kHz拓寬至20kHz，即全音域環(huán)繞聲，使環(huán)繞聲更具有表現(xiàn)力。 第三、AC-3系統(tǒng)中的超低音在錄制過程中使用單獨的錄音軌道，并將信號作加重處理，THX系統(tǒng)中的解碼器雖然也有超低頻信號輸出，但它的超低音是從原來的四聲道信號中分離出來的，兩者的音響效果有很大差別。 第四、AC-3系統(tǒng)提高了環(huán)繞聲道的輸出功率，使5.1個聲道都有足夠的輸出功率。簡單地說：現(xiàn)在的DVD影片的音頻就是采用AC-3規(guī)格錄制的。用相應的解碼系統(tǒng)與音箱系統(tǒng)能領略到家庭影院的風采。 D、DTS(DigZtalTheaterSystems)數(shù)字電影院系統(tǒng) 數(shù)字電影院系統(tǒng)是家庭影院環(huán)繞聲技術中出現(xiàn)的一項全新技術。它也是一個5.1音頻系統(tǒng)，即左聲道、右聲道、中央聲道、左環(huán)繞聲道、右環(huán)繞聲著和重低音聲道。DTS系統(tǒng)也是一種全數(shù)字多聲道環(huán)繞聲技術，DTS與數(shù)字AC3不同之處在于杜比數(shù)字的壓縮率高，編碼時采用大幅度刪除在理論上認為多余的微弱細節(jié)信號，從而達到減少數(shù)據(jù)量的目的。因此杜比數(shù)字編碼時的壓縮比很高(達12：1)，由此也造成了一些細微信號的損失。而DTS則從提高數(shù)字空間的利用率著手，使信息數(shù)據(jù)得以充分利用，因此它的壓縮比只有3：1，它的聲音還原真實度顯然高于杜比數(shù)字。由于DTS系統(tǒng)在編碼時丟失的信號很少，保留了原有聲場中較豐富的細微信號，所以它的聲場無論在連續(xù)性、細膩性、寬廣性、層次性方面均優(yōu)于杜比數(shù)字?，F(xiàn)在DTS系統(tǒng)是目前市場上最好的5.1聲道環(huán)繞聲技術什么“聲像”，什么是“相位”。首先說說，究竟什么是“聲像”。聲像”是指樂器在聲場中的發(fā)聲位置點。說白了就是聲音的方位，是靠左還是靠右。要理解“聲像”這個概念，你首先要知道，人耳究竟是如何辨別聲音方位的？為什么我們能清楚地辨認出一個聲音是從哪個方向發(fā)出來的呢？下面我舉個例子，兩個音箱，擺位和你的腦袋成等邊三角形，邊長都是350厘米，這時在兩個音箱里同時播放強度相等，時間也相等的音頻信號，這時你會感到聲音是正前方傳來的。然后，繼續(xù)保持兩個音箱的發(fā)音時間沒有時間差，而將右邊音箱的音量逐漸加大，你就會感到聲像位置逐漸向這個音箱偏移。當兩個音箱的聲級差超過了15分貝的時候，你就會感到聲像完全是固定在右邊的音箱上了。這個試驗證明了什么？你是靠兩耳得到的聲音的聲級差來辨別聲音的方位的。接下來再重新做一次試驗。還是那兩個音箱，這次不是增加右邊的音量，而是將右邊的信號延時播放，并逐漸加大延時量，隨著兩個音箱所發(fā)出的聲音之間的時差逐漸加大，你會感到，聲像逐漸向左邊的音箱偏離。當兩個音箱之間的時超過3毫秒后，你就會感到聲像是在左邊的音箱上了。其實，兩個音箱的音量是一樣的。也就是說，在3毫秒到30毫秒的范圍內(nèi)，人耳會將聲源的位置確定在首先到達耳朵的那個聲源上。這就是聲學上著名的“哈斯效應”。但如果超過了50毫秒以上就完蛋了，你就仍然感覺到聲源是從未經(jīng)延時的音箱上來的，但能感到這個聲音之后有一個回聲。這兩個實驗證明了，人耳靠什么來辨別聲音的方位呢？在一般的普通音量下（5070分貝內(nèi)）靠的是兩耳之間的時間差和聲級差。這就是所謂的“雙耳效應”。我們在舞臺上看一個交響樂團演出的時候，演員在舞臺上各自有各自的座位。也就是每件樂器都有著自己的聲像點。如果我們在做音樂的時候，聲像都在中間，那就好比交響樂團像“千手觀音”那樣一溜站在舞臺中間給你演奏。哈。所以，聲像要按人的聽覺習慣來各自擺開。這就是聲像的概念。下面的這張圖是交響樂隊各樂器在舞臺上的擺位。接著說一說“相位”這個概念。相位是物理中的概念。其實只要你學過高中物理課就應該起碼知道這個名詞。但好像很多人高中物理課都在睡覺聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。振動就是是物質粒子相互碰撞并以向前移的脈沖或波的形式傳遞能量的快速運動。聲波是一種周期運動，聲波在周期運動中所達到的精確位置就叫做相位。通常以圓圈的度數(shù)來計算。任何一個波的起始點離其相鄰波的起始點都是360度，也就是說所有波峰或者波谷都是同相位的，波峰、波谷之間則是互相反向，相位差正好是180。同相位相加，反相位相減。舉個例子，我們來看下面這兩個函數(shù)的波形：這兩個波形是根本不一樣的，但頻譜卻是相同的，因為在s和2s的位置各有兩個相同大小的峰。這個原因就在于功率頻譜不記錄諧波的相位。事實證明，人的聽覺對相位是沒有感覺的，所以這兩個波形的聲音聽上去是完全一樣的。這個實驗說明，人耳對波形的相位是沒有感覺的。因此做為一個單聲道的音頻波形，反相之后聽不出任何區(qū)別。而反相后的波形正好與原來正的波形的波峰、波谷是反的，是負數(shù)。我們都知道-1加上1，等于零。所以反相了的波形就會和正的波形抵消?；煲魰r都是多個波形一起播放，而這些波形中如果有抵消現(xiàn)象（當然肯定不會都抵消掉的），表現(xiàn)出來就是這個聲音就不自然了，不好聽。不信你試試，將一段波形反相之后再和原來的一起播放，根本沒有聲音。因為正負相互抵消掉了。再講個例子，你頭戴耳機，我這里有兩個一樣的單聲道音軌，同時給你的兩耳機（倆耳朵都響），然后再新建兩個Mono軌，將這兩條單聲道音軌再各復制一份，并延時50毫秒，再反相，再疊加到你的耳機上，你就會立刻感覺到一種空間感，好像聲音來自四面八方。這個現(xiàn)象就是聲學上著名的“勞氏效應”。關于聲像、相位，這些都屬于最基本的音頻常識。對于音頻工作者來說，這屬于育紅班級別的知識。也就是說，玩音頻，就首先要知道人耳究竟是怎么產(chǎn)生方位感的。呵呵音響技術中的14定律和效應1.頻率域的主觀感覺頻率域中最重要的主觀感覺是音調(diào)，像響度一樣音調(diào)也是一種聽覺的主觀心理量，它是聽覺判斷聲音調(diào)門高低的屬性。 心理學中的音調(diào)和音樂中音階之間的區(qū)別是，前者是純音的音調(diào)，而后者是音樂這類復合聲音的音調(diào)。復合聲音的音調(diào)不單純是頻率解析，也是聽覺神經(jīng)系統(tǒng)的作用，受到聽音者聽音經(jīng)驗和學習的影響。 2.時間域的主觀感覺 如果聲音的時間長度超過大約，那么聲音的時間長度增減對聽覺的閥值變化不起作用。對于音調(diào)的感受也與聲音的時間長短有關。當聲音持續(xù)的時間很短時，聽不出音調(diào)來，只是聽到“咔啦”一聲。聲音的持續(xù)時間加長，才能有音調(diào)的感受，只有聲音持續(xù)數(shù)十毫秒以上時，感覺的音調(diào)才能穩(wěn)定。 時間域的另一個主觀感覺特性是回聲。 3.空間域的主觀感覺 人耳用雙耳聽音比用單耳聽音具有明顯的優(yōu)勢，其靈敏度高、聽閥低、對聲源具有方向感，而且有比較強的抗干擾能力。在立體聲條件下，用揚聲器和用立體聲耳機聽音獲得的空間感是不相同的，前者聽到的聲音似乎位于周圍環(huán)境中，而后者聽到的聲音位置在頭的內(nèi)部，為了區(qū)別這兩種空間感，將前者稱為定向，后者稱為定位。 4.聽覺的韋伯定律 韋伯定律表明了人耳聽聲音的主觀感受量與客觀刺激量的對數(shù)成正比關系。當聲音較小，增大聲波振幅時，人耳的主觀感受音量增大量較大；當聲音強度較大，增大相同的聲波振幅時，人耳主觀感受音量的增大量較小。 根據(jù)人耳的上述聽音特性，在設計音量控制電路時要求采用指數(shù)型電位器作為音量控制器，這樣均勻旋轉電位器轉柄時，音量是線性增大的。 5.聽覺的歐姆定律 著名科學家歐姆發(fā)現(xiàn)了電學中的歐姆定律，同時他還發(fā)現(xiàn)了人耳聽覺上的歐姆定律，這一定律揭示：人耳的聽覺只與聲音中各分音的頻率和強度有關，而與各分音之間的相位無關。根據(jù)這一定律，音響系統(tǒng)中的記錄、重放等過程的控制可以不去考慮復雜聲音中各分音的相位關系。 人耳是一個頻率分析器，可以將復音中的各諧音分開，人耳對頻率的分辨靈敏度很高，在這一點上人耳比眼睛的分辨度高，人眼無法看出白光中的各種彩色光分量。 6.掩蔽效應 環(huán)境中的其他聲音會使聽音者對某一個聲音的聽力降低，這稱之為掩蔽。當一個聲音的強度遠比另一個聲音大，當大到一定程度而這兩個聲音同時存在時，人們只能聽到響的那個聲音存在，而覺察不到另一個聲音存在。掩蔽量與掩蔽聲的聲壓有關，掩蔽聲的聲壓級增加，掩蔽量隨之增大。另外，低頻聲的掩蔽范圍大于高頻聲的掩蔽范圍。 人耳的這一聽覺特性給設計降低噪聲電路提供了重要啟發(fā)。磁帶放音中，有這樣的聽音體會，當音樂節(jié)目在連續(xù)變化且聲音較大時，我們不會聽到磁帶的本底噪聲，可當音樂節(jié)目結束（空白段磁帶）時，便能感覺到磁帶的“咝”噪聲存在。 為了降低噪聲對節(jié)目聲音的影響，提出了信噪比（）的概念，即要求信號強度比噪聲強度足夠的大，這樣聽音便不會覺得有噪聲的存在。一些降噪系統(tǒng)就是利用掩蔽效應的原理設計而成的。7雙耳效應 雙耳效應的基本原理是這樣：如果聲音來自聽音者的正前方，此時由于聲源到左、右耳的距離相等，從而聲波到達左、右耳的時間差（相位差）、音色差為零，此時感受出聲音來自聽音者的正前方，而不是偏向某一側。聲音強弱不同時，可感受出聲源與聽音者之間的距離。8哈斯效應 哈斯的試驗證明：在兩個聲源同時了聲時，根據(jù)一個聲源與另一個聲源的延時量不同時，雙耳聽音的感受是不同的，可以分成以下三種情況來說明： （1）兩個聲源中一個聲源與另一個聲源的延時量在以內(nèi)時，就好像兩個聲源合二為一，聽音者只能感覺到超前一個聲源的存在和方向，感覺不到另一個聲源的存在。 （2）若一個聲源延時另一個聲源，已能感覺到兩個聲源的存在，但方向仍由前導所定。 （3）若一個聲源延時量大于另一個聲源為時，則能感覺到兩個聲源的同時