視聽技術(shù)教程

視聽技術(shù)教程8.1CRT顯示器8.1.1CRT顯示器的工作原理

圖8-1電子槍、蔭罩板和熒光屏返回本章第2頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-2行掃描與場掃描

第3頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-3顯像管示意圖第4頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.1.2CRT顯示器的主要性能指標(biāo)（1）畫面尺寸（2）點(diǎn)距（3）分辯率（5）水平掃描頻率（4）垂直掃描頻率第5頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.2液晶顯示器8.2.1液晶顯示器的工作原理圖8-4固體、液晶、液體三態(tài)及向列型和近晶型液晶結(jié)構(gòu)圖返回本章第6頁,共100頁，2024年2月25日，星期天液晶的三種類型1、向列型2、膽甾型3、近晶型第7頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-5膽甾型液晶結(jié)構(gòu)圖第8頁,共100頁，2024年2月25日，星期天由于液晶的各向異性，加之彈性系數(shù)很小，在外加電場作用下分子的排列極易發(fā)生變化。當(dāng)液晶分子的某種排列狀態(tài)在電場作用下變?yōu)榱硪环N排列狀態(tài)時，液晶的光學(xué)性質(zhì)隨之改變而產(chǎn)生光被電場調(diào)制的現(xiàn)象稱為液晶的電光效應(yīng)。液晶的電光效應(yīng)是由液晶的介電常數(shù)、電導(dǎo)率和折射率的各向異性引起的。第9頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-6TN型LCD結(jié)構(gòu)圖第10頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-7TN型LCD的工作原理第11頁,共100頁，2024年2月25日，星期天在TN型LCD液晶顯示屏面板中加上彩色濾光片，則可變成彩色顯示器。彩色濾光片是由紅、綠、藍(lán)3種顏色構(gòu)成的，有規(guī)律地制作在一塊大玻璃基板上。每一個像素是由三種顏色的單元（或稱為子像素）所組成。假如有一塊面板的分辨為1280×1024，則它實(shí)際擁有3×1280×1024個子像素。

第12頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-8常見的彩色濾光片的排列第13頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.2.2液晶顯示器的主要性能指標(biāo)1．LCD的尺寸2．可視角度3．像素間距4．色彩表現(xiàn)度5．對比度6．亮度值7．響應(yīng)時間第14頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1．LCD的尺寸通常所說的液晶顯示器尺寸大小多指顯像的對角線尺寸。傳統(tǒng)CRT顯示器的可視范圍小于其顯像所標(biāo)的尺寸，如17英寸CRT顯示器的可視范圍為15.7英寸。液晶顯示器的尺寸標(biāo)示與CRT顯示器不同，液晶顯示器的尺寸以實(shí)際可視范圍的對角線來標(biāo)示。尺寸標(biāo)示使用厘米（cm）為單位，或按照慣例使用英寸（in）作為單位。返回第15頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2．可視角度液晶顯示器的可視角度包括水平可視角度和垂直可視角度兩個指標(biāo)。返回第16頁,共100頁，2024年2月25日，星期天3．像素間距LCD顯示器的像素間距的意義類似于CRT的點(diǎn)距。不過前者對于產(chǎn)品性能的重要性卻沒有后者那么高。CRT的點(diǎn)距會因為遮罩或光柵的設(shè)計、垂直或水平掃描頻率的不同而有所改變。LCD顯示器的像素數(shù)量則是固定的。因此，只要在尺寸與分辨率都相同的情況下，所有產(chǎn)品的像素間距都應(yīng)該是相同的。返回第17頁,共100頁，2024年2月25日，星期天4．色彩表現(xiàn)度大部分廠商生產(chǎn)出來的液晶顯示器，每個基色達(dá)到6位，即26=64種表現(xiàn)度，那么每個獨(dú)立的像素就有64×64×64=262144種色彩。也有不少廠商使用了所謂的FRC（FrameRateControl）技術(shù)以仿真的方式來表現(xiàn)出全彩的畫面，也就是每個基色能達(dá)到8位，即256種表現(xiàn)度，那么每個獨(dú)立的像素就有高達(dá)256×256×256=16777216種色彩了。返回第18頁,共100頁，2024年2月25日，星期天5．對比度對比度定義為最大亮度值與最小亮度值之比。LCD的對比度很重要，比值越高，對比越強(qiáng)烈，色彩越鮮艷飽和，調(diào)整效果也會更細(xì)致，還會顯現(xiàn)出立體感；對比度低，顏色顯得“貧瘠”。CRT顯示器的對比度通常高達(dá)500∶1，因而在CRT顯示器上呈現(xiàn)真正全黑的畫面是很容易的。但對LCD來說就不是很容易了，為了要得到全黑畫面，液晶模塊必須完全阻擋來自背光源的光。但在物理特性上，這些元件無法完全達(dá)到這樣的要求，總會有一些漏光發(fā)生。一般來說，人眼可以接受的對比度約為250∶1。返回第19頁,共100頁，2024年2月25日，星期天6．亮度值亮度表示顯示器的發(fā)光強(qiáng)度。以坎德拉每平方米（cd/m2）為測量單位。LCD的最大亮度，通常由冷陰極射線（背光源）來決定，TFT-LCD的亮度值一般都在200～250cd/m2。液晶顯示器的亮度略低會顯得屏幕發(fā)暗。雖然技術(shù)上可以達(dá)到更高亮度，但是這并不代表亮度值越高越好，因為太高亮度的顯示器有可能使觀看者眼睛受傷。返回第20頁,共100頁，2024年2月25日，星期天7．響應(yīng)時間液晶顯示器的響應(yīng)時間是指液晶從暗到亮（上升時間）再從亮到暗的整個變化周期的時間總和。響應(yīng)時間反映了液晶顯示器各像素點(diǎn)對輸入信號的反應(yīng)速度，此值當(dāng)然是越小越好。如果響應(yīng)時間太長，就有可能使液晶顯示器在顯示動態(tài)圖像時，出現(xiàn)“拖尾”、“重影”等現(xiàn)象。目前的響應(yīng)時間降到了20ms，較好地消除了快速移動物體的拖尾現(xiàn)象。返回第21頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.3等離子體顯示器等離子顯示器PDP的全稱是PlasmaDisplayPanel，它是在兩張超薄的玻璃板之間注入混合氣體，并施加電壓利用熒光粉發(fā)光成像的設(shè)備。與CRT顯像管顯示器相比，具有分辨率高、屏幕大、超薄、色彩豐富鮮艷的特點(diǎn)。與LCD相比，具有亮度高、對比度高、可視角度大、顏色鮮艷和接口豐富等特點(diǎn)。返回本章第22頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.3.1等離子顯示器的工作原理2．彩色PDP的發(fā)光機(jī)理1．等離子體發(fā)光機(jī)理3．著火電壓對PDP器件的影響

第23頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1．等離子體發(fā)光機(jī)理許多低壓氣體放電光源都直接或間接地利用輝光放電，如日光燈、霓虹燈等，PDP也是利用氣體放電而發(fā)光的。輝光放電的特點(diǎn)之一是放電電壓明顯低于著火電壓。

第24頁,共100頁，2024年2月25日，星期天目前PDP采用的放電模式是低壓輝光放電，放電時正柱區(qū)非常短甚至沒有，主要靠負(fù)輝區(qū)發(fā)光，間距只有幾十到幾百nm，為負(fù)輝光放電，其發(fā)光效率低，只有1.01lm/W。由于正柱區(qū)和陰極輝區(qū)均屬于等離子區(qū)，故將采用這種放電特性而制成的顯示器件，稱為等離子顯示器。第25頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1—陰極輝區(qū)；2—負(fù)輝區(qū)；3—正柱區(qū)；4—陽極輝區(qū)；5～8—暗區(qū)圖8-10正常輝光放電的光區(qū)返回第26頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2．彩色PDP的發(fā)光機(jī)理彩色PDP雖然結(jié)構(gòu)有許多不同，但放電機(jī)理都相同。等離子顯示器原理圖如圖8-11所示。即在彩色PDP的前、后屏玻璃之間制成許多放電空間，通過輝光放電產(chǎn)生的真空紫外光激發(fā)光致熒光粉發(fā)光從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示。第27頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-11等離子顯示器原理圖第28頁,共100頁，2024年2月25日，星期天真空紫外光激發(fā)熒光粉發(fā)光的原理是：當(dāng)真空紫外光照射到熒光粉表面時，一部分被反射，一部分被吸收，另一部分則透射出熒光粉層。當(dāng)熒光粉基質(zhì)吸收了真空紫外光能量后，基質(zhì)電子從原子的價帶躍升到導(dǎo)帶，價帶中因電子躍遷而出現(xiàn)空穴。在價帶中，空穴因熱運(yùn)動而擴(kuò)散到價帶頂，然后被摻入到熒光粉中的激活劑構(gòu)成的發(fā)光中心俘獲。第29頁,共100頁，2024年2月25日，星期天沒有摻雜的熒光粉基質(zhì)（例如紅粉Y203）不具備產(chǎn)生電子的發(fā)光本領(lǐng)，而摻雜的熒光粉基質(zhì)，具備產(chǎn)生電子的發(fā)光本領(lǐng)的發(fā)光中心（例如Eu是紅粉的發(fā)光中心）。獲得光子能量躍遷到導(dǎo)帶的電子，在導(dǎo)帶中運(yùn)動，很快消耗能量后下降到導(dǎo)帶底，與發(fā)光中心的空穴復(fù)合，使熒光粉放出一定波長的光。同一種基質(zhì)的熒光粉，由于摻雜元素不同，構(gòu)成的發(fā)光中心的能級不同，便可產(chǎn)生不同顏色的可見光，如可發(fā)出紅、綠、藍(lán)三基色光。返回第30頁,共100頁，2024年2月25日，星期天3．著火電壓對PDP器件的影響PDP是一種主動發(fā)光型顯示器，它是通過輝光放電而發(fā)光的，著火電壓是使PDP點(diǎn)火發(fā)光所需的電壓。必須通過電路加上點(diǎn)火電壓，PDP才能產(chǎn)生放電發(fā)光。較低的著火電壓可減輕PDP驅(qū)動電路的壓力。因此，降低著火電壓對PDP器件非常重要。氣體放電時的著火電壓與電極材料、電極表面狀態(tài)、氣體種類和成分、極間距離等有關(guān)。返回第31頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.3.2等離子體顯示器的分類1．交流型PDP（AC-PDP）2．直流型PDP（DC-PDP）第32頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-12（a）為彩色交流PDP的工作原理示意圖。由圖可見，氣體放電時發(fā)射出紫外光，照射相應(yīng)的光致發(fā)光熒光粉，三種熒光粉通過空間混色實(shí)現(xiàn)彩色顯示。第33頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第34頁,共100頁，2024年2月25日，星期天AC-PDP根據(jù)電極結(jié)構(gòu)的不同，又可分為單基板型（如圖8-12（b））和雙基板型（如圖8-12（c）所示）兩種。雙基板型的維持電極呈正交分布在上下兩個基板上，放電發(fā)生在兩基板之間。單基板結(jié)構(gòu)的維持電極位于同一基板上，放電發(fā)生在維持電極所在的基板表面，而熒光粉則在另一基板表面。第35頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第37頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2．直流型PDP（DC-PDP）工作時電極間加直流電壓，電極直接與放電氣體接觸，它不同于AC-PDP具有記憶性，但采用平面脈沖存儲結(jié)構(gòu)可使DC-PDP獲得記憶性。第38頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第39頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.3.3驅(qū)動技術(shù)等離子體顯示器所需的驅(qū)動電壓很高，驅(qū)動電路成本偏高，整機(jī)中75%的成本用于該電路。如能降低尋址電壓就可以降低尋址驅(qū)動IC的工作電壓，降低成本，提高光效，因此需要盡量降低尋址電壓。富士通公司開發(fā)的尋址顯示分離子場（ADS）技術(shù)，是一種低壓尋址技術(shù)。第40頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖8-14ADS子場尋址過程第41頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.3.4等離子顯示器的優(yōu)點(diǎn)PDP電視機(jī)比較容易實(shí)現(xiàn)大屏幕和超大屏幕。

可視角大。在平板電視機(jī)中PDP具有最寬的可視角，可達(dá)160°以上響應(yīng)時間小，運(yùn)動圖像拖尾時間短，動態(tài)清晰度高。

動態(tài)能耗低。

實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。

PDP采用R、G、B三色熒光粉自發(fā)光，對比度高，圖像層次感強(qiáng)，清晰度高，顯示圖像鮮艷、明亮、柔和、自然；色域覆蓋率大，彩色還原特性好，顯示圖像顏色鮮艷，飽和度強(qiáng)，壽命較長。第42頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.4DLP投影技術(shù)介紹DLP（DigitalLightProcessing，數(shù)字光學(xué)處理）技術(shù)是由德州儀器發(fā)明的、專門用于投影和顯示圖像的全數(shù)字技術(shù)。每一種DLP投影系統(tǒng)的核心是光學(xué)半導(dǎo)體，即數(shù)字微鏡裝置DMD（DigitalMicromirrorDevice）或稱為DLP?芯片。第43頁,共100頁，2024年2月25日，星期天

8.4.1DLP顯示技術(shù)的工作原理在DLP投影系統(tǒng)中，DMD是基礎(chǔ)。一個DLP投影系統(tǒng)包括內(nèi)存及信號處理功能部分，采用全數(shù)字方式進(jìn)行工作。DLP投影機(jī)的其他組件包括一個光源、一個顏色濾波系統(tǒng)、一個冷卻系統(tǒng)、照明及投影光學(xué)元件。第44頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第45頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第46頁,共100頁，2024年2月25日，星期天

8.4.2DLP的優(yōu)、缺點(diǎn)1．優(yōu)點(diǎn)a.由于DLP采用全數(shù)字工作方式，能使噪聲消失，獲得具有數(shù)字灰度等級的精細(xì)的圖像質(zhì)量。b.DLP以反射式DMD為基礎(chǔ)，不需要偏振光，因而比透射式液晶顯示（LCD）技術(shù)更有效。c.DMD上的微反射鏡間為封閉間隔，可使視頻圖像投影成具有更高分辨率的無縫隙圖像。2．缺點(diǎn)a.成本很高。從分辨率來講，DMD目前很難做到高分辨率；b.光效率低，還會產(chǎn)生閃爍、高速運(yùn)動物體邊緣色散等問題；c.DLP驅(qū)動技術(shù)復(fù)雜。第47頁,共100頁，2024年2月25日，星期天8.4.3DLP的應(yīng)用展望DLP數(shù)碼技術(shù)始于20世紀(jì)70年代，起初只是用于軍事領(lǐng)域，90年代轉(zhuǎn)為民用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，DLP技術(shù)日趨成熟?？梢灶A(yù)見，DLP將會采用新技術(shù)，繼續(xù)降低成本。DLP技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品主要集中在三個領(lǐng)域：商務(wù)會議場合、商業(yè)娛樂（數(shù)字影院）和家庭娛樂這三個方向。有報道稱有廠家開始DLP小屏幕的研究，用于口袋式投影機(jī)中。有專家預(yù)言，隨著技術(shù)的發(fā)展，成本逐漸降低，DLP投影機(jī)將對LCD市場產(chǎn)生極大沖擊，幾年后，背投電視產(chǎn)業(yè)將是DLP的天下。第48頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第九章音響系統(tǒng)工程設(shè)計9.1音響工程設(shè)計的一般考慮9.2音響系統(tǒng)的設(shè)計9.3多功能廳音響系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例9.4音響系統(tǒng)調(diào)試9.5EASE仿真返回目錄第49頁,共100頁，2024年2月25日，星期天通常所謂的專業(yè)音響工程主要是包括專業(yè)舞臺音響燈光系統(tǒng)、舞廳音響燈光視頻系統(tǒng)、商業(yè)廣播會議系統(tǒng)等在內(nèi)的一種系統(tǒng)工程。在工程技術(shù)上，它集建筑、電子、電工技術(shù)于一體，是包含了聲學(xué)、光學(xué)、音頻、視頻等多項理論的一門綜合性工程技術(shù)。它要求工程商根據(jù)用戶不同的實(shí)際需要，認(rèn)真研究，全面融入設(shè)計者的設(shè)計思想，精心設(shè)計和施工；同時還要得到建筑裝飾、電力供應(yīng)部門的密切配合才能完成。第50頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.1

音響工程設(shè)計的一般考慮9.1.1設(shè)計前需具備的資料1．廳堂（場館）的面積、容積、形狀和建筑聲學(xué)條件2．大致投資額3．功能要求4．客戶的傾向返回本章第51頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.1.2需提交對方的設(shè)計文件1．設(shè)計說明2．設(shè)備清單2．設(shè)備清單3．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4．平面布局圖5．布線圖第52頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.1.3音響工程設(shè)計的升、降檔1．功能不變前提下的升、降檔2．改變功能的升、降檔（1）設(shè)備品種不變，品牌、型號改變（2）增減設(shè)備第53頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.2音響系統(tǒng)的設(shè)計專業(yè)音響工程的工程設(shè)計工作，在確定工程任務(wù)的同時，就必須盡快地與相關(guān)的建筑裝飾、電力供應(yīng)部門接洽，在室內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)、裝飾方案、電力供應(yīng)等方面取得共識，然后結(jié)合用戶的實(shí)際需要制定一個總體的規(guī)劃。在設(shè)計中要大量地收集有關(guān)的資料，結(jié)合該工程的具體情況，在建筑聲學(xué)、配電功率方面進(jìn)行細(xì)致的計算，并根據(jù)計算的結(jié)果提出相應(yīng)可行的整改意見。返回本章第54頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.2.1音響系統(tǒng)必須滿足的條件1．低的背景噪聲2．應(yīng)具有均勻合理的聲壓級3．保證清晰度4．保證系統(tǒng)能穩(wěn)定工作5．聲像與圖像基本一致6．應(yīng)具有良好的傳輸頻率特性和較低的失真第55頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.2.2聲場總功率的估算實(shí)際工程設(shè)計往往是根據(jù)經(jīng)驗和一般原則首先選擇音箱布局，然后進(jìn)行估算，確定所需音箱的大致參數(shù)和規(guī)格指標(biāo)等，并確定具體擺位和方向，最后通過對場內(nèi)各點(diǎn)聲壓的測試和實(shí)際試聽，對音箱的布置進(jìn)行調(diào)整，必要時還需增補(bǔ)一些輔助音箱。第56頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1．估算條件室內(nèi)聲場的估算方法基于混響聲場完全均勻、聲源指向性已知且為理想的前提。這兩項基本條件滿足得越好，估算結(jié)果也就越接近實(shí)際，反之，誤差便會較大。第57頁,共100頁，2024年2月25日，星期天室內(nèi)聲場估算的基本思路是這樣的：室內(nèi)任一點(diǎn)的聲壓級由兩部分構(gòu)成，一部分是直達(dá)聲場在該點(diǎn)的聲壓級，另一部分是混響聲場在該點(diǎn)的聲壓級，兩者疊加便得到了該點(diǎn)的實(shí)際聲壓級。直達(dá)聲場符合平方反比律，可以方便地算出室內(nèi)各點(diǎn)的直達(dá)聲聲壓級。根據(jù)臨界距離Dc的定義可知，在臨界距離處直達(dá)聲聲壓級與混響聲聲壓級相等。因此再算出臨界距離處的直達(dá)聲聲壓級，便知道了該點(diǎn)的混響聲聲壓級。第58頁,共100頁，2024年2月25日，星期天有了室內(nèi)直達(dá)聲與混響聲在各個位置的聲壓級數(shù)據(jù)，室內(nèi)聲場各個位置的聲壓級即可算出來。需要注意的問題是，在具體計算中將其換算為音箱的距離以及音箱的輸入電功率便可算出直達(dá)聲聲壓級。第59頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2．聲場總電功率的估算在實(shí)際工程中，估算聲場功率時可以將混響聲聲壓略去，將其視為功率裕量的一部分，這樣，只要確定了聲場中某方向距離D處的聲壓級LP，就可以由LP來估算聲功率值。第60頁,共100頁，2024年2月25日，星期天聲功率與一般音箱或音箱系統(tǒng)所標(biāo)示的電功率不同，其間相差音箱的轉(zhuǎn)換效率。音箱的效率與音箱所用揚(yáng)聲器單元的結(jié)構(gòu)、形狀關(guān)系極大。例如紙盆揚(yáng)聲器的效率為1%左右，號筒式揚(yáng)聲器音箱的效率可達(dá)15%。目前音箱的產(chǎn)品說明書多數(shù)不給效率值，而是只給靈敏度值S。下面給出通過音箱靈敏度來估算系統(tǒng)電功率的步驟。第61頁,共100頁，2024年2月25日，星期天①略去混響聲聲壓，作為聲壓裕量的一部分，此時，擴(kuò)散聲場可以近似作為自由聲場處理。②接收點(diǎn)距離音箱D（m），且在音箱的聲輻射軸線上。根據(jù)功率每提升一倍，聲壓級增加3dB；距離每增加一倍，聲壓級衰減6dB的規(guī)律，可得自由聲場中聲壓級公式：式中，為聲場的聲壓級，P為饋給音箱的電功率，S為音箱的軸向靈敏度級。第62頁,共100頁，2024年2月25日，星期天假定在一個供聲區(qū)內(nèi)有多組（N組）靈敏度相同的音箱供聲，那么上式中還要增加，則變?yōu)椋呵箅姽β蔖可寫為：

W第63頁,共100頁，2024年2月25日，星期天③假定接收點(diǎn)偏離音箱輻射軸線角（°），那么偏離軸線供聲區(qū)域聲場的直達(dá)聲聲壓級可按下式計算：電功率可由下式求出：第64頁,共100頁，2024年2月25日，星期天3．功率放大器的選配總的原則是放大器的功率應(yīng)與音箱功率匹配。在實(shí)際使用中，功率放大器的額定功率一般取音箱額定功率的1.2～2.0倍，通常美國箱宜取大一點(diǎn)，國產(chǎn)箱宜取小一點(diǎn)。第65頁,共100頁，2024年2月25日，星期天返聽系統(tǒng)是為了解決舞臺上演員與樂隊的聽感問題而專門建立的音響系統(tǒng)。另外，當(dāng)主聲場的音響系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，返聽系統(tǒng)還可以作為應(yīng)急音響系統(tǒng)使用，以避免冷場現(xiàn)象。在一般場合下，返聽系統(tǒng)功率取主聲場功率的20%。在返聽系統(tǒng)中，為了使返聽效果響度適宜、效果清晰，返聽放大器的功率應(yīng)大于返聽音箱功率的1.3倍左右，在實(shí)際使用中，返聽放大器的輸出功率還要在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)整。返聽系統(tǒng)功率過小，會使返聽系統(tǒng)失去意義，返聽系統(tǒng)功率過大，又會產(chǎn)生喧賓奪主的感覺，并且容易造成聲反饋的不良效果。第66頁,共100頁，2024年2月25日，星期天監(jiān)聽系統(tǒng)是為了解決控制室內(nèi)音響操作人員的聽感問題而專門建立的音響系統(tǒng)。一般情況下，監(jiān)聽系統(tǒng)的功率取主聲場功率的10%即可。在監(jiān)聽系統(tǒng)中，為了監(jiān)聽到不失真的音響效果，監(jiān)聽放大器功率可等于監(jiān)聽音箱的功率。在實(shí)際使用中，監(jiān)聽放大器的輸出功率還要在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)整。過小會使監(jiān)聽失去意義，過大會使控制室過于喧鬧，影響音響操作人員的工作。第67頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.2.3混響時間的計算混響時間是決定聽音場所音響效果好壞的一項重要參數(shù)。過長或過短都會影響聽音效果。對于不同用途的音響場所，其最佳的混響時間也各不相同。如果混響時間太短，需要補(bǔ)償早期反射聲的不足，就需要配置適當(dāng)?shù)碾娮踊祉懺O(shè)備；如果混響時間太長，則需要從音箱布局、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面尋找對策。第68頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.2.4確定音箱的布局為了選配音箱，首先須確定音箱在場館中的排布方案，然后根據(jù)場館的風(fēng)格、檔次、投資額度確定音箱的品牌和類型。再根據(jù)音箱所覆蓋的聽音區(qū)及其聲壓級的要求估算音箱的功率、最后決定音箱的具體型號。第69頁,共100頁，2024年2月25日，星期天音箱的排布可以結(jié)合廳堂的結(jié)構(gòu)參考下列規(guī)則：①迪斯科以及其他舞池的主音箱，通常懸吊于舞池的四角。②電影院的主音箱，可置于舞臺口兩側(cè)，最好適當(dāng)架高。電影院的中置音箱和超低音箱應(yīng)置于銀幕之后。③以語言為主的大會堂、劇院，主音箱可置于主席臺（舞臺）口正中上方。④投影廳、KTV包房的主音箱，按慣例置于前方左右兩側(cè)第70頁,共100頁，2024年2月25日，星期天音箱的排布可以結(jié)合廳堂的結(jié)構(gòu)參考下列規(guī)則：⑤理論上超低音箱的位置可以隨意擺放，但為了顯示排場、檔次和刺激觀眾心理等實(shí)際目的，則宜放在顯眼的位置上。例如迪斯科舞廳的超低音箱可置于舞池四周地面，使其盡可能貼近起舞的人群，而其他舞池的超低音箱則以置于舞臺口為宜。KTV包房面積一般較小，超低音箱可置于墻角。⑥返送音箱置于舞臺口兩側(cè)，指向舞臺，以便演員能實(shí)時獲得反饋信息，調(diào)節(jié)自己的表演。在卡拉OK自娛節(jié)目中，適量的歌聲返送也是必要的。⑦從清晰度出發(fā)，最好用一只音箱放聲。這是因為，多只音箱在不同的位置一齊放聲時，它們的聲場會互相交錯，對于窄帶信號會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。如果一個音箱的功率不夠，可用多只音箱組成單一群組放聲，即把多只音箱集中在一個點(diǎn)上向重放聲場投射聲束。遠(yuǎn)場可在中途順著主音箱聲場的方向增設(shè)遠(yuǎn)場音箱，但遠(yuǎn)場音箱的激勵信號應(yīng)延時。延遲時間可按下式計算：⑧從聲場的均勻性出發(fā)，音箱宜架高。大家知道，在音箱的直達(dá)聲場中，距離每增大一倍，聲壓級減小約6dB。當(dāng)音箱放置于地面時，近處和遠(yuǎn)處的聲級顯然有了明顯的差別。設(shè)想把音箱吊得很高，則廳堂每一處到音箱的距離便會變得接近相等，從而聲壓級也會接近一致。第71頁,共100頁，2024年2月25日，星期天音箱的排布可以結(jié)合廳堂的結(jié)構(gòu)參考下列規(guī)則：⑨當(dāng)廳堂比較矮，音箱無法高架，或者廳堂十分狹長時，為了保證聲場聲級均勻，音箱也可以分散配置。但遠(yuǎn)場輔助音箱應(yīng)延時。⑩為了避免聲反饋嘯叫，音箱應(yīng)盡可能背離話筒，只有在使用近講話筒時才可以勉強(qiáng)允許音箱射線到達(dá)話筒。重現(xiàn)立體聲場時，主音箱至少需分為左右兩路。如果是杜比環(huán)繞聲，則還需中置音箱和環(huán)繞音箱，必要時加超低音箱。公共廣播、背景音樂、緊急廣播系統(tǒng)的音箱，應(yīng)均勻分散配置于服務(wù)區(qū)內(nèi)。其中天花喇叭是吸頂安裝的，大約每5～10m距離安裝一只，視環(huán)境噪聲而定。廣播音柱是吊掛的，通常有較好的指向性，每一只單獨(dú)覆蓋一個范圍。第72頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.2.5確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖以音箱的布局、功放的選配為依據(jù)確定聲道的數(shù)目，結(jié)合客戶所要求的功能落實(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在這個過程中，需要注意各個環(huán)節(jié)之間的接口。有時需要適當(dāng)增添接口設(shè)備，才能把選定的環(huán)節(jié)連接起來。最常見的接口設(shè)備是分配器和切換器。第73頁,共100頁，2024年2月25日，星期天

9.2.6其他設(shè)備的選配1．調(diào)音臺2．話筒3．其他周邊設(shè)備：包括效果器、電子分頻器、壓限器、嘯聲抑制器、激勵器、降噪器以及各種聲源設(shè)備等。第74頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.2.7計算機(jī)仿真預(yù)測1．建聲和音響系統(tǒng)智能設(shè)計與仿真的必要性

2．音響工程智能設(shè)計與仿真第75頁,共100頁，2024年2月25日，星期天長期以來，建筑聲學(xué)特性的設(shè)計主要憑借經(jīng)驗公式和人工計算，設(shè)計手段比較陳舊，容易出現(xiàn)設(shè)計失誤。對正在設(shè)計中的音響工程來說，通常的評價方法是采用實(shí)物建模方法。它以縮小比例的模型來模擬建聲效果，測出客觀參數(shù)進(jìn)行評價。這種方法的建模周期長，費(fèi)用高，如果效果不夠滿意，修改起來非常麻煩。更重要的是，由于模型按比例縮小，試驗結(jié)果與實(shí)際效果常常產(chǎn)生很大的誤差。此外，傳統(tǒng)的音響工程設(shè)計一直是在廳堂建筑竣工后進(jìn)行，事先無法判定前期設(shè)計預(yù)定值與實(shí)際音響效果的差距。第76頁,共100頁，2024年2月25日，星期天隨著計算機(jī)硬件運(yùn)算速度的不斷提高，聯(lián)合使用了聲線跟蹤法和虛聲源法的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，不僅可將建聲的有關(guān)特性與電聲作為一個整體進(jìn)行考慮和計算，還能給出各聽眾席聲學(xué)特性的計算參考數(shù)據(jù)。于是從原來的定性設(shè)計估算，變成了定量的設(shè)計計算，極大地縮短了設(shè)計計算的時間和精度。返回第77頁,共100頁，2024年2月25日，星期天自20世紀(jì)70年代以來，國際上一些著名公司相繼開發(fā)出聲學(xué)模擬計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，這些軟件在不同時期適應(yīng)不同品牌揚(yáng)聲器數(shù)據(jù)庫。隨著計算機(jī)硬件和操作系統(tǒng)的逐漸升級，其軟件算法也在不斷地完善，建模方法和計算結(jié)果的顯示也在不斷地完善。目前國際上用得最多的是德國Ahnert聲學(xué)設(shè)計公司自1990年起開發(fā)的EASE設(shè)計軟件。

返回第78頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.3

多功能廳音響系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例所謂多功能廳，一般要求具有下列幾項功能：①音樂欣賞、影視觀摩；②小型文藝晚會演出（含卡拉OK表演）；③會議、講課、展示會。返回本章第79頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.3.1報告廳結(jié)構(gòu)分析整個系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的會議、教學(xué)、培訓(xùn)、學(xué)術(shù)討論等功能。廳的前部是主席臺，高出地面1.07m，鋪木地板。廳的中、后部為聽眾區(qū)。報告廳的總體容積為3630.01m3，總長26m，寬22m，高6.17m，理想的最佳混響時間為0.8s。第80頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖9-1多功能報告廳的總體結(jié)構(gòu)模型第81頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖9-2多功能報告廳的俯視圖第82頁,共100頁，2024年2月25日，星期天結(jié)構(gòu)名稱材料名稱名稱說明吸聲系數(shù)（500Hz）吸聲系數(shù)（1000Hz）主席臺6-13MUDB木地板0.10.07主席臺后墻4-10KXZ3空心磚×150mmB型，噴漆0.760.67聽眾區(qū)7-3PRY皮軟椅0.60.62走廊6-13MUDB木地板0.10.07側(cè)墻突出部分2-11PMBL泡沫玻璃0.530.47側(cè)墻4-10KXZ2空心磚×200mmA型，噴漆0.380.42頂棚SJ5-CKB28鐵板穿孔，板后貼麻布一層，龍骨中距450mm×600mm0.280.29大門51-2WJB2五夾板，龍骨間距45mm×45mm0.160.06第83頁,共100頁，2024年2月25日，星期天

9.3.2

音箱與投影儀的布局圖9-5報告廳平面布局圖第84頁,共100頁，2024年2月25日，星期天圖9-6設(shè)備布局圖第85頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.3.3選配音箱音箱的功率要考慮聽音廳堂的大小和一定的功率儲備。在其他因素相同的條件下，通常選擇功率大的音箱，因為這樣留有功率余量，在大功率放音時不易引起失真。音箱阻抗應(yīng)與放大器匹配，過大過小都不好，特別是不能過小，以防損壞設(shè)備。音箱靈敏度也不宜太大或太小，可選100dB/W/m左右的或更高一點(diǎn)的比較合適。音箱的頻響主要選其下限，因為高頻時一般都可達(dá)標(biāo)，而低音達(dá)標(biāo)較難，應(yīng)選40Hz以下作為下限標(biāo)準(zhǔn)。第86頁,共100頁，2024年2月25日，星期天決定音箱輸出聲壓級有三項重要的因素：音箱的效率、音箱的承受功率和放大器的輸出功率。由于音箱在音響系統(tǒng)中所處的重要地位，對它的投資比例也應(yīng)是最大的。若自己組合音響，音箱的投資占音響系統(tǒng)投資的30%～50%比較合適，這樣才能確保放聲質(zhì)量。第87頁,共100頁，2024年2月25日，星期天本系統(tǒng)中每只主音箱的額定功率和有關(guān)參數(shù)形成下列關(guān)系：返送音箱功率約為主音箱功率的1/10～1/2。第88頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.3.4選配功率放大器具有不同功能和需要單獨(dú)切換的音箱應(yīng)有自己的功率放大器。根據(jù)上面所述，主音箱、后場輔助音箱、舞臺返送音箱和超重低音音箱各需配置一臺功放。功放的額定功率一般定為音箱功率的1.2～2倍，通常美國音箱宜選大些，國產(chǎn)音箱宜選小一些。第89頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.3.5其他設(shè)備的選配根據(jù)所要求達(dá)到的功能和投資情況決定其他設(shè)備的檔次和型號。第90頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.3.6布線圖第91頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.3.7音響設(shè)備系統(tǒng)圖第92頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.4音響系統(tǒng)調(diào)試9.4.1設(shè)備調(diào)試的重要性有經(jīng)過科學(xué)合理調(diào)試的系統(tǒng)，音響設(shè)備才能適應(yīng)不同的環(huán)境，充分地發(fā)揮相應(yīng)的功能，相互協(xié)調(diào)地配合，長期保證正常穩(wěn)定地工作。返回本章第93頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.4.2設(shè)備調(diào)試的步驟首先是調(diào)試前的準(zhǔn)備其次，按照設(shè)計和布局要求檢查設(shè)備的安裝、連接情況，目的是希望發(fā)現(xiàn)問題，而且也容易發(fā)現(xiàn)問題。同時檢查過程中要向施工人員詢問在施工過程中是否有遺留的問題，確信供電線路和電壓沒有任何問題。再次，就是對所有設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定最后，就是對系統(tǒng)內(nèi)的各個設(shè)備單獨(dú)進(jìn)行運(yùn)行檢查第94頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.4.3音響系統(tǒng)的調(diào)試①將功放和音箱接入系統(tǒng)，逐一打開設(shè)備的電源，待它們工作穩(wěn)定后，接入相位儀，在較小的音量下，逐一檢查所有音箱的相位是否正確。②將噪聲發(fā)生器和均衡器接入系統(tǒng)，準(zhǔn)備好頻譜儀，按照國家有關(guān)廳堂擴(kuò)聲質(zhì)量測試要求，將頻譜儀設(shè)置在相應(yīng)的地方，進(jìn)行均衡器的調(diào)節(jié)。③將電子分頻器接入系統(tǒng)，進(jìn)行分頻器的調(diào)試。④聲壓級的測定。⑤話筒和效果器的調(diào)試。⑥對于壓限器的調(diào)試，一般要在其他設(shè)備調(diào)試基本完成后再進(jìn)行。第95頁,共100頁，2024年2月25日，星期天9.4.4燈光系統(tǒng)的調(diào)試①將系統(tǒng)所有設(shè)備的電源打開，檢查設(shè)備是否都進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，尤其是注意觀察所有電腦燈和調(diào)光臺是否都進(jìn)行了自檢，以及調(diào)光臺上檢索出的燈具是否與工程布局和設(shè)定一致。②分別使調(diào)光臺的各個光路輸出信號，檢查它們控制的燈具和動作是否協(xié)調(diào)。對于傳統(tǒng)舞臺燈具的輸出