声学原理及音响技术知识

　　音响的种类极其繁杂，按大小分从最小巧的随身听设备，到功率数百瓦上千瓦的专业发烧音响设备。那么下文是小编为大家收集整合的最新声学原理及音响技术知识，望对大家有所帮助。

　　声学原理及音响技术知识

　　（1）声学前史

　　1915年，有一个美国人名叫E.S.Pridham将一个其时的电话收听器套在一个播映唱片音响的号角上，而声响能够给一群在旧金山市庆祝圣诞的大众听时，电声学就诞生了。

　　当第一次世界大战完毕以后，在美国哈定总统（Harding）就职典礼上，美国贝尔公司把电话的动圈收听器衔接在其时的唱片唱机的号角上，就能够把声响传给观看总统就职典礼的一大群大众，因而就发生了许多专业的音响研讨及开发了扩声工程这门学识。

　　著名科学家英国的卡尔文勋爵常常说：“当你度量你所述的事物，而能用数字来表达它，你对这事物已有些常识。但假如你不能用数字来表达它，那么你的常识仍然是粗陋的和不完满的；对任何事物而言，这也许是常识的始源，但你的意念还未到达科学的境地。”

　　（2）录音室音响与现场音响的差异

　　现场音响跟录音室音响的要求是不一样的，所以有许多器件也是不一样的。

　　例如在录音室内所用的调音台，它们的每路输入都有多个参数均衡，让录音师能够把每路输入的音源尽量做最精细地微调，必定到达最佳的音源作用。一个用来做现场音响的调音台，一般在它的每路输入，均衡都是对比简单的。由于许多时分，现场调音师底子就没有许多时间把每路的音源做很细心地微调，而在现场音响的调音台每路的音量操控推杆，它们除了能够把音量做衰减外，也能够增益10—14dB。假如做录音室用的调音台，这推杆许多时分是不需求做增益的，所以这推杆的英文名称便是fader，意思便是衰减器。用在现场音响的大功率功放，它们都会有电扇作为散热用处，由于现场音响的功放是常常在最大功率输出的状况下作业，并且有许多时分是在户外做现场音响时，周围的温度也许适当高。假如在录音室内，一般都必定会有空调，温度当然不会太高，而录音室内的功放，主要是用来推监听音箱用的，当然不需求输出很大的功率，所以功放只需求用普通的散热器，就能够把很小的热量散走。假如功放装有电扇的话，电扇发出来的声响反而形成噪音，所以在录音室内的功放基本上是不需求电扇的。

　　现场音响所用的音箱，为着要把很大的声压传达绘在远间隔的观众，所以它们是需求很高功率扩声，但在录音室内所用的监听音箱，是录音师用来监听声源或录音的最后结果，录音师是坐在距监听音箱很近的当地来监听，所以监听音箱是一种近音场的音箱，需求高灵敏度，跟现场音响音箱是完全不一样的。

　　（3）音频与波长的联系

　　许多现场调音师都没有理会到音频与波长的联系，其实这是很主要的：音频及波长与声响的速度是有直接的联系。在海拔空气压力下，21摄氏温度时，声响速度为344m/s，而国内的调音师，他们常用的声响速度是34Om/s，这个是在15摄氏度的温度时声响的速度，但大家最主要记住便是声响的速度会跟着空气温度及空气压力而改动的，温度越低，空气里的分子密度就会增高，所以声响的速度就会下降，而假如在高海拔的当地做现场音响，由于空气压力削减，空气内的分子变得稀疏，声响速度就会添加。音频及波长与声响的联系是：波长=声响速度/频率；λ=v/f，假如假定音速是344m/s时，100Hz的音频的波长便是3.44m，1000hz（即lkHz）的波长便是34.4cm，而一个20kHz的音频波长为1.7cm。

　　（4）音箱的高、中、低频率

　　咱们如何核算这音箱的.高、中、低频率呢？

　　首要咱们要核算这音箱面板的对角长度，是2的方根=1.414m，任何频率的l/4波长是超越1.414m时，对这音箱来说它便是低频；假如一个频率的l/4波长是1.414m时，波长便是4×1.414m=5.656m，这频率=344m/s÷5.656m=60.8/s=60.8Hz，所以任何音频低于60.8Hz时，对这音箱来说便是它的低频率。当60.8Hz或更低的频率从这音箱传达出来时，它们的分散形象是球型的，等于假如咱们把这音箱悬挂在一个房间基地时，这些频率的音量在音箱的前后左右及上下所发出来的声压都是差不多的，放出来的声响成为没有方向性。当某频率的l/4波长是小于音箱面板的对角长度，但这波长又大于扬声器的半径时，这段频率便是这音箱的中频率。例如咱们现在是用一个18寸单元，这单元的半径为9寸，便是22.86cm=0.2286m，这个音频为344m/s÷0。2286m=1505Hz，从60.8Hz—1505HZ频便是这音箱的中频率。中频率从这音箱所分散出来的形状是半球形的，即假如咱们把这段频率从方才悬挂在房间基地的音箱放出来时，声响从音箱面板分散出来的形状是半球形。在音箱后边是听不到这段频率的声响。

　　1505Hz及更高的频率，对这音箱来说便是它的高频率。高频率从音箱分散出来的声响形状是锥形的，频率越高，锥的形状越窄。一般假如频率超越开端高音频的4倍时，声响分散出来的形状会慢慢成为一条直线而不分散，假如不是坐在对正单元的方位，就听不到这些高频率。所以许多高频率单元假如是纸盆型的话，这纸盆的直径是很小的，把这音箱的高频下限尽量进步，希望能够使高频分散的宽度添加。

　　（5）各类不一样的音场

　　当一个纸盆扬声器接受了从功放传过来的信号后，纸盆就会作出前后的摇摆，当纸盆向前推动时，纸盆撞击到它前面的空气分子，在纸盆前面的空气就会添加压力，这些分子就会持续向前推动，磕碰它们前面的空气分子，形成纤细的高气压。当纸盆向撤退时，纸盆前面的空气分子就会发生纤细的真空，然后这些分子会跟着纸盆的撤退，形成这儿的空气有纤细的压力削减。

　　但在纸盆前面的空气是刚刚被纸盆的动作摇摆，不能到达空气自身的弹力，这时咱们便要看这频率的波长，声响是要直到脱离纸盆的间隔有2.5倍波长时，这些空气才发挥出形成声响的弹力。例如一个100Hz的频率，它的波长是3.44米，所以声响要脱离纸盆2.5×3.44米=8.6米以外，才是真正的这个100Hz的声响。假如用100Hz来算，脱离纸盆的间隔还没到达8.6米就为100Hz的近音场，而超越8.6米才是100Hz的远音场。当提到扬声器的远近音场时，最主要是注意到频率及它的波长，而不是单纯看脱离音箱多远便是等于远或近音场，最主要便是记住咱们当赏识音乐时，是要在远音场的方位，而不是在近音场的方位。

　　（6）直接音场、反射音场

　　不直接音场当扬声器在一个房间内发出声响，听众能够听到直接从扬声器传过来的声响，这便是直接音场，但也能够听到从墙、天花板及地板所反射过来的声响，这就叫做反射音场。听众听到越多的直接音场的声响，反射音场的声响就越小时，这声响就越好，由于直接音场的声响是能够操控的，但反射音场的声响是不能操控的，只会把直接音场发出来的声响加上烘托，把本来声响的清晰度底减低，所以坐得离音箱对比近的听众就会感觉到好一点的音响作用，而坐在后边的听众很也许是他们听到的反射音场声响比直接音场声响更大，音响作用便会对比差及清晰度下降。

　　（7）界面搅扰

　　当咱们挑选放置音箱的方位时，很主要的一环是要注意到音箱所发出来的声响是会遭到它旁边的界面影响而形成搅扰。例如放在台口两旁的主音箱，它们的低声纸盆脱离地上及旁边的墙面假如是大约在1米的时分，一个4米波长的音频就会遭到这两个界面的搅扰。一个4米波长的频率是86Hz（344m/s÷4m=86Hz），当86HZ的声响从音箱放出来时，大的空气压力在1/4周内正巧碰到地上及墙面，再过l/4周就反射回到音箱的纸盆面前，但这个时分正巧纸盆要撤退，本来从地上及墙面反射过来的大空气压力就会被纸盆撤退的动作抵消许多，形成失去了很主要的低声。假如遇到这个状况，就应该把音箱向台撤退0.5—1米，让音箱所发出来的声响不能直接射到地上上，而假如能够把音箱移到接近两头的墙面时，更可使用墙面的反射制做出更大的音量。80—100Hz这段频率是很主要的，它是咱们肺部空间的共识点，也是低声鼓的共识频率，假如是由于不了解界面搅扰而摆错了音箱放置的方位，实在是很不值得的。

　　（8）高、低声作用

　　咱们很难指定某一频率以上为高音或某频率以下为低声，咱们常常说人的听觉是从20Hh—20KHz，但20kHz的频率是很少人能够听到的，一般只要20岁以下的青年人，他们的耳朵没有遭到任何的损坏时才能够听得到。假如做听觉检验，最高的测听频率仅仅8kHz。当声响传出去时，高频率是比低频率衰减快得多，假如用1kHz跟10kHz做对比时，当声响跑了100米后，10kHz的『频率比起IkHz的音量会衰减30—35dB的。比起低频率，高频率声响是对比有方向性的。高频率的声响从单元跑了出来后，假如遭到物体的阻挠，高音就不能再传曩昔，这个是跟低频率有很大的不一样，由于高频率的波长是对比短，遭到物体阻挠以后不会转弯，但低频率的波长是对比长，所以许多时分就算有物体在前面阻挠，低频率也能够转弯曩昔。例如有些专业音箱的规划是把一个高音号角放在它的低声单元前面，但对这个低声单元所发出来的低频率，它底子就看不到前面是有什么东西阻挠声响似的，所以低频率能够照样传曩昔。

　　从咱们的听觉上来说，咱们是需求听到高频率的声响来区分各类不一样的声响，但假如单纯是讲人的说话声时，咱们只需求听到4kHz及以下的频率，就能立刻区分是什么人在说话。例如电话的声响传送，高频只到达4kHz，所以有时分当一个好久都没有和你说话的人，当他打电话给你时，只要说：，你就立刻便能够区分他是你好久都没有谈过话的兄弟的声响。咱们听高频也有方向性，便是咱们能够区分高频声响来源的方向。由于高频的声响传到咱们两个耳朵时，已经有了很纤细的时间差，所以它们来到耳朵的时分有不一样的相位改动，咱们就借着这改动了的相位能够判定声响的相位。