音響系統(tǒng)與調(diào)音-音源設備

1、音響系統(tǒng)與調(diào)音音響系統(tǒng)與調(diào)音 - 音源設備音源設備兩大類：兩大類：l模擬音頻設備模擬音頻設備l數(shù)字音頻設備數(shù)字音頻設備4.1 模擬音頻設備模擬音頻設備1）磁帶放（錄）音機（卡座）磁帶放（錄）音機（卡座）l原理：電原理：電磁磁 磁磁電電l記錄波長記錄波長 v/fv/f 恒速恒速v v4.75cm/s 4.75cm/s 主導軸驅(qū)動系統(tǒng)主導軸驅(qū)動系統(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 錄放音頻率補償錄放音頻率補償l最佳錄音電平最佳錄音電平l降噪系統(tǒng)：動態(tài)互補型降噪系統(tǒng)：動態(tài)互補型 Dolby BDolby B、C C、D D 非互補型非互補型 2 2）電唱機）電唱機

2、l原理：電能原理：電能機械能機械能 機械能機械能電能電能l結(jié)構：拾音器（唱頭）、音臂、唱盤、傳動變速結(jié)構：拾音器（唱頭）、音臂、唱盤、傳動變速機構、電路、機箱機構、電路、機箱l分類：用途分類：用途 家用（普通）家用（普通） 機械摩盤機（機械摩盤機（DJDJ） 反復反復 耐磨耐磨 變調(diào)變調(diào)8 8 信號撿拾方式信號撿拾方式 幅度型幅度型信號電平信號電平 壓電式壓電式 （唱頭類型）（唱頭類型） 速度型速度型信號電平信號電平 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（動磁式、動鐵式可變磁阻、電磁式（動磁式、動鐵式可變磁阻、 動圈式）動圈式） 類型類型頻率特性頻率

3、特性 靈敏度靈敏度優(yōu)點優(yōu)點 缺點缺點動磁式動磁式 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、音色豐滿音色豐滿 質(zhì)量大、動態(tài)質(zhì)量大、動態(tài)平衡不易做好、平衡不易做好、輸出阻抗高輸出阻抗高 動鐵式動鐵式 202020kHz20kHz1 15mV5mV 同上同上/ /結(jié)構簡單結(jié)構簡單中等靈敏度、中等靈敏度、中等阻抗中等阻抗 動圈式動圈式 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、細節(jié)好、失真細節(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、無需高輸出、無需均衡、結(jié)構簡均衡、結(jié)構簡單單 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、唱立體聲唱機、唱片：片： 4545/45/45 動鐵式、動圈式動鐵式、動圈式 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電子樂器電子樂器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)字音頻設備數(shù)字音頻設備 l構成原理：模擬音頻信號構成原理：模擬音頻信號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模擬音頻信號模擬音頻信號 數(shù)字音頻技術的優(yōu)點：數(shù)字音頻技術的優(yōu)點：l頻率響應寬且平直頻率響應寬且平直l動態(tài)范圍大、信噪比高動態(tài)范圍大、信噪比高l失真小、保真度高失真小、保真度高l信號的數(shù)字化可避免受到噪聲和抗干擾地影響信號的數(shù)字化可避免受到噪聲和抗干擾地影響l可無限次復制亦保持原信號的信息可無限次復制亦保持原信號的信息l可利用計算機進行各種數(shù)據(jù)處理，采如壓縮技術可利用計算機進行各種數(shù)據(jù)處理，采如壓縮技術等等 1. 數(shù)字音頻技術基礎數(shù)字音頻技術基礎

6、數(shù)字音頻（信號）的關鍵技術：數(shù)字音頻（信號）的關鍵技術：l取樣取樣時間的計量。從時間連續(xù)變?yōu)殡x散，時間的計量。從時間連續(xù)變?yōu)殡x散，一個個時間樣點一個個時間樣點l量化量化樣值的計量。每個樣點的值變?yōu)闃又档挠嬃?。每個樣點的值變?yōu)?/1為特征的二進制數(shù)值，其精度取決于二進為特征的二進制數(shù)值，其精度取決于二進制的位數(shù)制的位數(shù)2n，n即比特數(shù)（即比特數(shù)（bit） ln3l2000 3001 4010 5011 l6100 7101 8110 9111l取樣頻率取樣頻率:當取樣頻率當取樣頻率fs為被取樣信號（音為被取樣信號（音頻信號）最高頻率的兩倍，則被取樣頻率頻信號）最高頻率的兩倍，則被取樣頻率能夠恢復

7、，此即取樣定理，也叫能夠恢復，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，量化比特數(shù)越大，量化噪聲越小，信噪比越高特數(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的最高頻率，取樣頻率決定了被處理信號的最高頻率，亦即決定了其頻率響應的頻帶寬度亦即決定了其頻率響應的頻帶寬度 如：移動通信中，對電話語音的采樣頻率如：移動通信中，對電話語音的采樣頻率為為8KHz，因為其工作的頻率范圍為，因為其工作的頻率范圍為3003.4kHz。 l量化比特決定了被處理信號的信噪比（動量化比特決定了被處理信號的信噪比（

8、動態(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的關系為：的關系為： S/N6.02n1.76（dB） 當當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：量化技術： 雖然在雖然在A/D變換時加大比特數(shù)能夠減小量化誤差，變換時加大比特數(shù)能夠減小量化誤差，但增加比特數(shù)亦相應增加了處理中所需要的抗混但增加比特數(shù)亦相應增加了處理中所需要的抗混疊模擬低通濾波器的設計要求，采用加高取樣頻疊模擬低通濾波器的設計要求，采用加高取樣頻率的超（過）取樣的方法，可降低比

9、特數(shù)，變成率的超（過）取樣的方法，可降低比特數(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)劣化問題且低位音質(zhì)劣化問題且低位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，沒有過零失真的問題。需要取樣保持電路，沒有過零失真的問題。（D/A同）同） l編碼：為適于計算機或數(shù)字設備之間進行編碼：為適于計算機或數(shù)字設備之間進行信號交換或運算處理，二進制數(shù)碼可有不信號交換或運算處理，二進制數(shù)碼可有不同的表示方式，即編碼方式。同時數(shù)字信同的表示方式，即編碼方式。同時數(shù)字信號在傳輸和記錄過程中會產(chǎn)生誤碼（包括號在傳輸和記錄過程中會產(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信息（糾錯碼）。錯信息（糾錯碼）。l碼率（數(shù)據(jù)比特率）：單位時間（碼率（數(shù)據(jù)比特率）：單位時間（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（激光唱機（CD） 光學數(shù)字聲頻唱盤（光學數(shù)字聲頻唱盤（optical digital audio disc或或Compact Disc簡稱簡稱CD）l頻率范圍：頻率范圍：20Hz20kHZl信噪比、動態(tài)范圍、立體聲分離度：信噪比、動態(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：糾錯：CIRC（交錯里德（交錯里德所羅門碼）所羅門碼）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）：凈碼傳輸率加糾錯冗余度、同步、識別等糾錯冗余度、同步、識別等碼率碼率l直徑：直徑：120mm（恒線速度）（恒線速度）l放唱時間：放唱時間：74min42s 3. 盒式數(shù)字磁帶錄音機盒式數(shù)字磁帶錄音機l小型盒式數(shù)字磁帶錄音機（小型盒式數(shù)字磁帶錄音機（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：雙重糾錯：雙重CIRC（雙重里德（雙重里德所羅門碼）所羅門碼）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記錄時間：記錄時間：120min/240min4. 微型唱盤微型唱盤微型唱盤（微型唱盤（Mini Disc，MD）l取樣頻率：取樣頻率：44.1kHz l量化：量化：16bit l自適應變換聽覺編碼（自適應變換聽覺編碼（ATRAC）/5倍壓倍壓縮縮l糾錯：糾錯：ACIRC（改進交叉里德（改