音響系統(tǒng)與調(diào)音-音源設(shè)備

1、音響系統(tǒng)與調(diào)音音響系統(tǒng)與調(diào)音 - 音源設(shè)備音源設(shè)備兩大類(lèi)：兩大類(lèi)：l模擬音頻設(shè)備模擬音頻設(shè)備l數(shù)字音頻設(shè)備數(shù)字音頻設(shè)備4.1 模擬音頻設(shè)備模擬音頻設(shè)備1）磁帶放（錄）音機(jī)（卡座）磁帶放（錄）音機(jī)（卡座）l原理：電原理：電磁磁 磁磁電電l記錄波長(zhǎng)記錄波長(zhǎng) v/fv/f 恒速恒速v v4.75cm/s 4.75cm/s 主導(dǎo)軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主導(dǎo)軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 速度與頻率速度與頻率 快速錄音快速錄音 l最佳偏磁電流最佳偏磁電流 錄放音頻率補(bǔ)償錄放音頻率補(bǔ)償l最佳錄音電平最佳錄音電平l降噪系統(tǒng)：動(dòng)態(tài)互補(bǔ)型降噪系統(tǒng)：動(dòng)態(tài)互補(bǔ)型 Dolby BDolby B、C C、D D 非互補(bǔ)型非互補(bǔ)型 2 2）電唱機(jī)）電唱機(jī)

2、l原理：電能原理：電能機(jī)械能機(jī)械能 機(jī)械能機(jī)械能電能電能l結(jié)構(gòu)：拾音器（唱頭）、音臂、唱盤(pán)、傳動(dòng)變速結(jié)構(gòu)：拾音器（唱頭）、音臂、唱盤(pán)、傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)、電路、機(jī)箱機(jī)構(gòu)、電路、機(jī)箱l分類(lèi)：用途分類(lèi)：用途 家用（普通）家用（普通） 機(jī)械摩盤(pán)機(jī)（機(jī)械摩盤(pán)機(jī)（DJDJ） 反復(fù)反復(fù) 耐磨耐磨 變調(diào)變調(diào)8 8 信號(hào)撿拾方式信號(hào)撿拾方式 幅度型幅度型信號(hào)電平信號(hào)電平 壓電式壓電式 （唱頭類(lèi)型）（唱頭類(lèi)型） 速度型速度型信號(hào)電平信號(hào)電平 電磁式電磁式l壓電式（壓電晶體、壓電陶瓷）壓電式（壓電晶體、壓電陶瓷） l電磁式（動(dòng)磁式、動(dòng)鐵式可變磁阻、電磁式（動(dòng)磁式、動(dòng)鐵式可變磁阻、 動(dòng)圈式）動(dòng)圈式） 類(lèi)型類(lèi)型頻率特性頻率

3、特性 靈敏度靈敏度優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn)動(dòng)磁式動(dòng)磁式 202020kHz20kHz 3 310mV10mV 易換針、靈敏易換針、靈敏度高、失真較度高、失真較低低、音色豐滿(mǎn)音色豐滿(mǎn) 質(zhì)量大、動(dòng)態(tài)質(zhì)量大、動(dòng)態(tài)平衡不易做好、平衡不易做好、輸出阻抗高輸出阻抗高 動(dòng)鐵式動(dòng)鐵式 202020kHz20kHz1 15mV5mV 同上同上/ /結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單中等靈敏度、中等靈敏度、中等阻抗中等阻抗 動(dòng)圈式動(dòng)圈式 202020kHz20kHz 0.050.050.02mV0.02mV 聲道分離度好、聲道分離度好、高透明度、順高透明度、順性、頻響好、性、頻響好、細(xì)節(jié)好、失真細(xì)節(jié)好、失真極小極小 換針較難換針較難 晶

4、體式晶體式 30308kHz8kHz 500mV500mV 高輸出、無(wú)需高輸出、無(wú)需均衡、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)均衡、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單單 順性差、溫濕順性差、溫濕度影響、度影響、頻響頻響差、失真大、差、失真大、保真差、硬保真差、硬 陶瓷式陶瓷式 303010kHz10kHz 40mV40mV 同上同上l立體聲唱機(jī)、唱立體聲唱機(jī)、唱片：片： 4545/45/45 動(dòng)鐵式、動(dòng)圈式動(dòng)鐵式、動(dòng)圈式 l轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：33.5r/min 45r/min33.5r/min 45r/minl循跡誤差：內(nèi)外側(cè)針壓平衡循跡誤差：內(nèi)外側(cè)針壓平衡 l針壓針壓 3 3）其它）其它l電子樂(lè)器電子樂(lè)器l話筒話筒l調(diào)諧器調(diào)諧器l 幾種聲源的比較幾種聲

5、源的比較4.2 4.2 數(shù)字音頻設(shè)備數(shù)字音頻設(shè)備 l構(gòu)成原理：模擬音頻信號(hào)構(gòu)成原理：模擬音頻信號(hào)A/D數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理記錄記錄數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理D/A模擬音頻信號(hào)模擬音頻信號(hào) 數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：l頻率響應(yīng)寬且平直頻率響應(yīng)寬且平直l動(dòng)態(tài)范圍大、信噪比高動(dòng)態(tài)范圍大、信噪比高l失真小、保真度高失真小、保真度高l信號(hào)的數(shù)字化可避免受到噪聲和抗干擾地影響信號(hào)的數(shù)字化可避免受到噪聲和抗干擾地影響l可無(wú)限次復(fù)制亦保持原信號(hào)的信息可無(wú)限次復(fù)制亦保持原信號(hào)的信息l可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理，采如壓縮技術(shù)可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理，采如壓縮技術(shù)等等 1. 數(shù)字音頻技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字音頻技術(shù)基礎(chǔ)

6、數(shù)字音頻（信號(hào)）的關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)字音頻（信號(hào)）的關(guān)鍵技術(shù)：l取樣取樣時(shí)間的計(jì)量。從時(shí)間連續(xù)變?yōu)殡x散，時(shí)間的計(jì)量。從時(shí)間連續(xù)變?yōu)殡x散，一個(gè)個(gè)時(shí)間樣點(diǎn)一個(gè)個(gè)時(shí)間樣點(diǎn)l量化量化樣值的計(jì)量。每個(gè)樣點(diǎn)的值變?yōu)闃又档挠?jì)量。每個(gè)樣點(diǎn)的值變?yōu)?/1為特征的二進(jìn)制數(shù)值，其精度取決于二進(jìn)為特征的二進(jìn)制數(shù)值，其精度取決于二進(jìn)制的位數(shù)制的位數(shù)2n，n即比特?cái)?shù)（即比特?cái)?shù)（bit） ln3l2000 3001 4010 5011 l6100 7101 8110 9111l取樣頻率取樣頻率:當(dāng)取樣頻率當(dāng)取樣頻率fs為被取樣信號(hào)（音為被取樣信號(hào)（音頻信號(hào)）最高頻率的兩倍，則被取樣頻率頻信號(hào)）最高頻率的兩倍，則被取樣頻率能夠恢復(fù)

7、，此即取樣定理，也叫能夠恢復(fù)，此即取樣定理，也叫奈奎斯特奈奎斯特（Nyquist）定理）定理。l量化存在者誤差，此即量化存在者誤差，此即量化噪聲量化噪聲，量化比，量化比特?cái)?shù)越大，量化噪聲越小，信噪比越高特?cái)?shù)越大，量化噪聲越小，信噪比越高 l取樣頻率決定了被處理信號(hào)的最高頻率，取樣頻率決定了被處理信號(hào)的最高頻率，亦即決定了其頻率響應(yīng)的頻帶寬度亦即決定了其頻率響應(yīng)的頻帶寬度 如：移動(dòng)通信中，對(duì)電話語(yǔ)音的采樣頻率如：移動(dòng)通信中，對(duì)電話語(yǔ)音的采樣頻率為為8KHz，因?yàn)槠涔ぷ鞯念l率范圍為，因?yàn)槠涔ぷ鞯念l率范圍為3003.4kHz。 l量化比特決定了被處理信號(hào)的信噪比（動(dòng)量化比特決定了被處理信號(hào)的信噪比（

8、動(dòng)態(tài)范圍）和分辨率（精度）態(tài)范圍）和分辨率（精度）l比特比特n與信噪比與信噪比S/N的關(guān)系為：的關(guān)系為： S/N6.02n1.76（dB） 當(dāng)當(dāng)n為為16，則，則S/N6.02161.76（dB）98（dB） 可以看出可以看出n加加1，則信噪比增加，則信噪比增加6.02即即6dB l1bit量化技術(shù)：量化技術(shù)： 雖然在雖然在A/D變換時(shí)加大比特?cái)?shù)能夠減小量化誤差，變換時(shí)加大比特?cái)?shù)能夠減小量化誤差，但增加比特?cái)?shù)亦相應(yīng)增加了處理中所需要的抗混但增加比特?cái)?shù)亦相應(yīng)增加了處理中所需要的抗混疊模擬低通濾波器的設(shè)計(jì)要求，采用加高取樣頻疊模擬低通濾波器的設(shè)計(jì)要求，采用加高取樣頻率的超（過(guò)）取樣的方法，可降低比

9、特?cái)?shù)，變成率的超（過(guò)）取樣的方法，可降低比特?cái)?shù)，變成低位或低位或1位，即位，即1bit量化，減小由于濾波器引起的量化，減小由于濾波器引起的音質(zhì)劣化問(wèn)題且低位音質(zhì)劣化問(wèn)題且低位A/D轉(zhuǎn)換器在模數(shù)轉(zhuǎn)換中不轉(zhuǎn)換器在模數(shù)轉(zhuǎn)換中不需要取樣保持電路，沒(méi)有過(guò)零失真的問(wèn)題。需要取樣保持電路，沒(méi)有過(guò)零失真的問(wèn)題。（D/A同）同） l編碼：為適于計(jì)算機(jī)或數(shù)字設(shè)備之間進(jìn)行編碼：為適于計(jì)算機(jī)或數(shù)字設(shè)備之間進(jìn)行信號(hào)交換或運(yùn)算處理，二進(jìn)制數(shù)碼可有不信號(hào)交換或運(yùn)算處理，二進(jìn)制數(shù)碼可有不同的表示方式，即編碼方式。同時(shí)數(shù)字信同的表示方式，即編碼方式。同時(shí)數(shù)字信號(hào)在傳輸和記錄過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤碼（包括號(hào)在傳輸和記錄過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤碼（

10、包括數(shù)碼失落），為此，在編碼中還要加上糾數(shù)碼失落），為此，在編碼中還要加上糾錯(cuò)信息（糾錯(cuò)碼）。錯(cuò)信息（糾錯(cuò)碼）。l碼率（數(shù)據(jù)比特率）：?jiǎn)挝粫r(shí)間（碼率（數(shù)據(jù)比特率）：?jiǎn)挝粫r(shí)間（s）內(nèi)傳）內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（輸?shù)臄?shù)據(jù)（bit）量）量 2. 激光唱機(jī)（激光唱機(jī)（CD） 光學(xué)數(shù)字聲頻唱盤(pán)（光學(xué)數(shù)字聲頻唱盤(pán)（optical digital audio disc或或Compact Disc簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)CD）l頻率范圍：頻率范圍：20Hz20kHZl信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、立體聲分離度：信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、立體聲分離度：90dBl失真率：失真率：0.05dB l取樣頻率：取樣頻率：44.1kHz l量化：量化：16bit l

11、糾錯(cuò)：糾錯(cuò)：CIRC（交錯(cuò)里德（交錯(cuò)里德所羅門(mén)碼）所羅門(mén)碼）l調(diào)制方式：調(diào)制方式：EFM l最高音頻碼率（凈碼傳輸率、碼率）最高音頻碼率（凈碼傳輸率、碼率）44.1k2161.4112Mbit1.4Mbitl總碼率（最高傳輸碼率）：凈碼傳輸率加總碼率（最高傳輸碼率）：凈碼傳輸率加糾錯(cuò)冗余度、同步、識(shí)別等糾錯(cuò)冗余度、同步、識(shí)別等碼率碼率l直徑：直徑：120mm（恒線速度）（恒線速度）l放唱時(shí)間：放唱時(shí)間：74min42s 3. 盒式數(shù)字磁帶錄音機(jī)盒式數(shù)字磁帶錄音機(jī)l小型盒式數(shù)字磁帶錄音機(jī)（小型盒式數(shù)字磁帶錄音機(jī)（Digital Audio Taperecorder，DAT）lR固定磁頭固定磁頭/

12、S旋轉(zhuǎn)磁頭旋轉(zhuǎn)磁頭 l取樣頻率：取樣頻率：32.kHz、44.1kHz、48.kHzl量化：量化：16bit l糾錯(cuò)：雙重糾錯(cuò)：雙重CIRC（雙重里德（雙重里德所羅門(mén)碼）所羅門(mén)碼）l調(diào)制方式：調(diào)制方式：8/10ETMl最高音頻碼率（凈碼傳輸率、碼率）最高音頻碼率（凈碼傳輸率、碼率）48k2161.536Mbit1.54Mbitl記錄時(shí)間：記錄時(shí)間：120min/240min4. 微型唱盤(pán)微型唱盤(pán)微型唱盤(pán)（微型唱盤(pán)（Mini Disc，MD）l取樣頻率：取樣頻率：44.1kHz l量化：量化：16bit l自適應(yīng)變換聽(tīng)覺(jué)編碼（自適應(yīng)變換聽(tīng)覺(jué)編碼（ATRAC）/5倍壓倍壓縮縮l糾錯(cuò)：糾錯(cuò)：ACIRC（改進(jìn)交叉里德（改