聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識

　　音響的種類(lèi)極其繁雜，按大小分從最小巧的隨身聽(tīng)設備，到功率數百瓦上千瓦的專(zhuān)業(yè)發(fā)燒音響設備。那么下文是小編為大家收集整合的最新聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識，望對大家有所幫助。

　　聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識

　�。�1）聲學(xué)前史

　　1915年，有一個(gè)美國人名叫E.S.Pridham將一個(gè)其時(shí)的電話(huà)收聽(tīng)器套在一個(gè)播映唱片音響的號角上，而聲響能夠給一群在舊金山市慶祝圣誕的大眾聽(tīng)時(shí)，電聲學(xué)就誕生了。

　　當第一次世界大戰完畢以后，在美國哈定總統（Harding）就職典禮上，美國貝爾公司把電話(huà)的動(dòng)圈收聽(tīng)器銜接在其時(shí)的唱片唱機的號角上，就能夠把聲響傳給觀(guān)看總統就職典禮的一大群大眾，因而就發(fā)生了許多專(zhuān)業(yè)的音響研討及開(kāi)發(fā)了擴聲工程這門(mén)學(xué)識。

　　著(zhù)名科學(xué)家英國的卡爾文勛爵常常說(shuō)：“當你度量你所述的事物，而能用數字來(lái)表達它，你對這事物已有些常識。但假如你不能用數字來(lái)表達它，那么你的常識仍然是粗陋的和不完滿(mǎn)的；對任何事物而言，這也許是常識的始源，但你的意念還未到達科學(xué)的境地�！�

　�。�2）錄音室音響與現場(chǎng)音響的差異

　　現場(chǎng)音響跟錄音室音響的要求是不一樣的，所以有許多器件也是不一樣的。

　　例如在錄音室內所用的調音臺，它們的每路輸入都有多個(gè)參數均衡，讓錄音師能夠把每路輸入的音源盡量做最精細地微調，必定到達最佳的音源作用。一個(gè)用來(lái)做現場(chǎng)音響的調音臺，一般在它的每路輸入，均衡都是對比簡(jiǎn)單的。由于許多時(shí)分，現場(chǎng)調音師底子就沒(méi)有許多時(shí)間把每路的音源做很細心地微調，而在現場(chǎng)音響的調音臺每路的音量操控推桿，它們除了能夠把音量做衰減外，也能夠增益10—14dB。假如做錄音室用的調音臺，這推桿許多時(shí)分是不需求做增益的，所以這推桿的英文名稱(chēng)便是fader，意思便是衰減器。用在現場(chǎng)音響的大功率功放，它們都會(huì )有電扇作為散熱用處，由于現場(chǎng)音響的功放是常常在最大功率輸出的狀況下作業(yè)，并且有許多時(shí)分是在戶(hù)外做現場(chǎng)音響時(shí)，周?chē)�的溫度也許適當高。假如在錄音室內，一般都必定會(huì )有空調，溫度當然不會(huì )太高，而錄音室內的功放，主要是用來(lái)推監聽(tīng)音箱用的，當然不需求輸出很大的功率，所以功放只需求用普通的散熱器，就能夠把很小的熱量散走。假如功放裝有電扇的話(huà)，電扇發(fā)出來(lái)的聲響反而形成噪音，所以在錄音室內的功放基本上是不需求電扇的。

　　現場(chǎng)音響所用的音箱，為著(zhù)要把很大的聲壓傳達繪在遠間隔的觀(guān)眾，所以它們是需求很高功率擴聲，但在錄音室內所用的監聽(tīng)音箱，是錄音師用來(lái)監聽(tīng)聲源或錄音的最后結果，錄音師是坐在距監聽(tīng)音箱很近的當地來(lái)監聽(tīng)，所以監聽(tīng)音箱是一種近音場(chǎng)的音箱，需求高靈敏度，跟現場(chǎng)音響音箱是完全不一樣的。

　�。�3）音頻與波長(cháng)的聯(lián)系

　　許多現場(chǎng)調音師都沒(méi)有理會(huì )到音頻與波長(cháng)的聯(lián)系，其實(shí)這是很主要的：音頻及波長(cháng)與聲響的速度是有直接的聯(lián)系。在海拔空氣壓力下，21攝氏溫度時(shí)，聲響速度為344m/s，而國內的調音師，他們常用的聲響速度是34Om/s，這個(gè)是在15攝氏度的溫度時(shí)聲響的速度，但大家最主要記住便是聲響的速度會(huì )跟著(zhù)空氣溫度及空氣壓力而改動(dòng)的，溫度越低，空氣里的分子密度就會(huì )增高，所以聲響的速度就會(huì )下降，而假如在高海拔的當地做現場(chǎng)音響，由于空氣壓力削減，空氣內的分子變得稀疏，聲響速度就會(huì )添加。音頻及波長(cháng)與聲響的聯(lián)系是：波長(cháng)=聲響速度/頻率；λ=v/f，假如假定音速是344m/s時(shí)，100Hz的音頻的波長(cháng)便是3.44m，1000hz（即lkHz）的波長(cháng)便是34.4cm，而一個(gè)20kHz的音頻波長(cháng)為1.7cm。

　�。�4）音箱的高、中、低頻率

　　咱們如何核算這音箱的高、中、低頻率呢？

　　首要咱們要核算這音箱面板的對角長(cháng)度，是2的方根=1.414m，任何頻率的l/4波長(cháng)是超越1.414m時(shí)，對這音箱來(lái)說(shuō)它便是低頻；假如一個(gè)頻率的l/4波長(cháng)是1.414m時(shí)，波長(cháng)便是4×1.414m=5.656m，這頻率=344m/s÷5.656m=60.8/s=60.8Hz，所以任何音頻低于60.8Hz時(shí)，對這音箱來(lái)說(shuō)便是它的低頻率。當60.8Hz或更低的頻率從這音箱傳達出來(lái)時(shí)，它們的分散形象是球型的，等于假如咱們把這音箱懸掛在一個(gè)房間基地時(shí)，這些頻率的音量在音箱的前后左右及上下所發(fā)出來(lái)的聲壓都是差不多的，放出來(lái)的聲響成為沒(méi)有方向性。當某頻率的l/4波長(cháng)是小于音箱面板的對角長(cháng)度，但這波長(cháng)又大于揚聲器的半徑時(shí)，這段頻率便是這音箱的中頻率。例如咱們現在是用一個(gè)18寸單元，這單元的半徑為9寸，便是22.86cm=0.2286m，這個(gè)音頻為344m/s÷0。2286m=1505Hz，從60.8Hz—1505HZ頻便是這音箱的中頻率。中頻率從這音箱所分散出來(lái)的形狀是半球形的，即假如咱們把這段頻率從方才懸掛在房間基地的音箱放出來(lái)時(shí)，聲響從音箱面板分散出來(lái)的形狀是半球形。在音箱后邊是聽(tīng)不到這段頻率的聲響。

　　1505Hz及更高的頻率，對這音箱來(lái)說(shuō)便是它的高頻率。高頻率從音箱分散出來(lái)的聲響形狀是錐形的，頻率越高，錐的形狀越窄。一般假如頻率超越開(kāi)端高音頻的4倍時(shí)，聲響分散出來(lái)的形狀會(huì )慢慢成為一條直線(xiàn)而不分散，假如不是坐在對正單元的方位，就聽(tīng)不到這些高頻率。所以許多高頻率單元假如是紙盆型的話(huà)，這紙盆的直徑是很小的，把這音箱的高頻下限盡量進(jìn)步，希望能夠使高頻分散的寬度添加。

　�。�5）各類(lèi)不一樣的音場(chǎng)

　　當一個(gè)紙盆揚聲器接受了從功放傳過(guò)來(lái)的信號后，紙盆就會(huì )作出前后的搖擺，當紙盆向前推動(dòng)時(shí)，紙盆撞擊到它前面的空氣分子，在紙盆前面的空氣就會(huì )添加壓力，這些分子就會(huì )持續向前推動(dòng)，磕碰它們前面的空氣分子，形成纖細的高氣壓。當紙盆向撤退時(shí)，紙盆前面的空氣分子就會(huì )發(fā)生纖細的真空，然后這些分子會(huì )跟著(zhù)紙盆的撤退，形成這兒的空氣有纖細的壓力削減。

　　但在紙盆前面的空氣是剛剛被紙盆的動(dòng)作搖擺，不能到達空氣自身的彈力，這時(shí)咱們便要看這頻率的波長(cháng)，聲響是要直到脫離紙盆的間隔有2.5倍波長(cháng)時(shí)，這些空氣才發(fā)揮出形成聲響的彈力。例如一個(gè)100Hz的頻率，它的波長(cháng)是3.44米，所以聲響要脫離紙盆2.5×3.44米=8.6米以外，才是真正的這個(gè)100Hz的聲響。假如用100Hz來(lái)算，脫離紙盆的間隔還沒(méi)到達8.6米就為100Hz的近音場(chǎng)，而超越8.6米才是100Hz的遠音場(chǎng)。當提到揚聲器的遠近音場(chǎng)時(shí)，最主要是注意到頻率及它的波長(cháng)，而不是單純看脫離音箱多遠便是等于遠或近音場(chǎng)，最主要便是記住咱們當賞識音樂(lè )時(shí)，是要在遠音場(chǎng)的方位，而不是在近音場(chǎng)的方位。

　�。�6）直接音場(chǎng)、反射音場(chǎng)

　　不直接音場(chǎng)當揚聲器在一個(gè)房間內發(fā)出聲響，聽(tīng)眾能夠聽(tīng)到直接從揚聲器傳過(guò)來(lái)的聲響，這便是直接音場(chǎng)，但也能夠聽(tīng)到從墻、天花板及地板所反射過(guò)來(lái)的聲響，這就叫做反射音場(chǎng)。聽(tīng)眾聽(tīng)到越多的直接音場(chǎng)的聲響，反射音場(chǎng)的聲響就越小時(shí)，這聲響就越好，由于直接音場(chǎng)的聲響是能夠操控的，但反射音場(chǎng)的聲響是不能操控的，只會(huì )把直接音場(chǎng)發(fā)出來(lái)的聲響加上烘托，把本來(lái)聲響的清晰度底減低，所以坐得離音箱對比近的聽(tīng)眾就會(huì )感覺(jué)到好一點(diǎn)的音響作用，而坐在后邊的聽(tīng)眾很也許是他們聽(tīng)到的反射音場(chǎng)聲響比直接音場(chǎng)聲響更大，音響作用便會(huì )對比差及清晰度下降。

　�。�7）界面攪擾

　　當咱們挑選放置音箱的方位時(shí)，很主要的一環(huán)是要注意到音箱所發(fā)出來(lái)的聲響是會(huì )遭到它旁邊的界面影響而形成攪擾。例如放在臺口兩旁的主音箱，它們的低聲紙盆脫離地上及旁邊的墻面假如是大約在1米的時(shí)分，一個(gè)4米波長(cháng)的音頻就會(huì )遭到這兩個(gè)界面的攪擾。一個(gè)4米波長(cháng)的頻率是86Hz（344m/s÷4m=86Hz），當86HZ的聲響從音箱放出來(lái)時(shí)，大的空氣壓力在1/4周內正巧碰到地上及墻面，再過(guò)l/4周就反射回到音箱的紙盆面前，但這個(gè)時(shí)分正巧紙盆要撤退，本來(lái)從地上及墻面反射過(guò)來(lái)的大空氣壓力就會(huì )被紙盆撤退的動(dòng)作抵消許多，形成失去了很主要的低聲。假如遇到這個(gè)狀況，就應該把音箱向臺撤退0.5—1米，讓音箱所發(fā)出來(lái)的聲響不能直接射到地上上，而假如能夠把音箱移到接近兩頭的墻面時(shí)，更可使用墻面的反射制做出更大的音量。80—100Hz這段頻率是很主要的，它是咱們肺部空間的共識點(diǎn)，也是低聲鼓的共識頻率，假如是由于不了解界面攪擾而擺錯了音箱放置的方位，實(shí)在是很不值得的。

　�。�8）高、低聲作用

　　咱們很難指定某一頻率以上為高音或某頻率以下為低聲，咱們常常說(shuō)人的聽(tīng)覺(jué)是從20Hh—20KHz，但20kHz的頻率是很少人能夠聽(tīng)到的，一般只要20歲以下的青年人，他們的耳朵沒(méi)有遭到任何的損壞時(shí)才能夠聽(tīng)得到。假如做聽(tīng)覺(jué)檢驗，最高的測聽(tīng)頻率僅僅8kHz。當聲響傳出去時(shí)，高頻率是比低頻率衰減快得多，假如用1kHz跟10kHz做對比時(shí)，當聲響跑了100米后，10kHz的『頻率比起IkHz的音量會(huì )衰減30—35dB的。比起低頻率，高頻率聲響是對比有方向性的。高頻率的聲響從單元跑了出來(lái)后，假如遭到物體的阻撓，高音就不能再傳曩昔，這個(gè)是跟低頻率有很大的不一樣，由于高頻率的波長(cháng)是對比短，遭到物體阻撓以后不會(huì )轉彎，但低頻率的波長(cháng)是對比長(cháng)，所以許多時(shí)分就算有物體在前面阻撓，低頻率也能夠轉彎曩昔。例如有些專(zhuān)業(yè)音箱的規劃是把一個(gè)高音號角放在它的低聲單元前面，但對這個(gè)低聲單元所發(fā)出來(lái)的低頻率，它底子就看不到前面是有什么東西阻撓聲響似的，所以低頻率能夠照樣傳曩昔。

　　從咱們的聽(tīng)覺(jué)上來(lái)說(shuō)，咱們是需求聽(tīng)到高頻率的聲響來(lái)區分各類(lèi)不一樣的聲響，但假如單純是講人的說(shuō)話(huà)聲時(shí)，咱們只需求聽(tīng)到4kHz及以下的頻率，就能立刻區分是什么人在說(shuō)話(huà)。例如電話(huà)的聲響傳送，高頻只到達4kHz，所以有時(shí)分當一個(gè)好久都沒(méi)有和你說(shuō)話(huà)的人，當他打電話(huà)給你時(shí)，只要說(shuō)：【喂】，你就立刻便能夠區分他是你好久都沒(méi)有談過(guò)話(huà)的兄弟的聲響。咱們聽(tīng)高頻也有方向性，便是咱們能夠區分高頻聲響來(lái)源的方向。由于高頻的聲響傳到咱們兩個(gè)耳朵時(shí)，已經(jīng)有了很纖細的時(shí)間差，所以它們來(lái)到耳朵的時(shí)分有不一樣的相位改動(dòng)，咱們就借著(zhù)這改動(dòng)了的相位能夠判定聲響的相位。

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