复件现代音响工程技术.ppt
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1、2019/4/10,,1,现代音响工程技术,庞海明 ,第一章 绪 论,音响技术的基础知识;音响器材设备连接于与用;调音技术。 现代音响技术是计算机多媒体专业必修课,在大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电子基本技能训练后开设的一门专业课程。,2019/4/10,,3,第一章 绪 论,一、 电声技术的发展历史 电声技术:是研究在相同频率下,电能与声能相互变换的换能技术。 电声学:研究电声换能的的原理、技术和和应用。 经典的电声学主要研究换能器(如传声器、扬声器等)的原理和设计。,2019/4/10,,4,第一章 绪 论,电声技术就是在逐渐发展的电路理论和电磁场理论的基础上得以发展的学
2、科。 大学物理电路分析: (1)1819年,丹麦物理学家奥斯特发现了现代电机基础的电磁效应。 (2)1820年,法国科学家安培发现了磁铁对电流的作用力与电流间的相互作用。,2019/4/10,,5,第一章 绪 论,(3)1831年,法国科学家法拉第和俄国科学家楞次(1833年)解决了感应电动势的大小和方向问题。 (4)1864年,英国科学家麦克斯韦建立了电磁场方程,从理论上论证了电磁场以光速在真空中传播,奠定了电磁场理论基础(麦克斯韦提出了电磁场理论或电磁波理论),2019/4/10,,6,第一章 绪 论,(5)1888年,15年后,德国物理学家希利.赫兹在实验室证明了电磁波的存在,从而证明了
3、麦克斯韦理论的正确性,又经过了7、8年后,电磁波被应用到一定距离间的无线电通信 (6)1895年,意大利的马可尼和俄国的波波夫终于开辟了无线电技术这一新的领域。,2019/4/10,,7,第一章 绪 论,电路理论方面: (1)1785年,发现库仑定律(电工技术与电路理论的发展密切相关)。 (2)1826年,德国物理学家欧姆,从实验中总结出著名的欧姆定律。 (3)1845年,德国物理学家基尔霍夫提出了电路分析基础:基尔霍夫定律。,2019/4/10,,8,第一章 绪 论,(4)1883年,法国工程师代文宁解决了有源二端网络的化简问题即:代文宁定律。 从1895年到现在,近一百年来,无线电声技术、
4、有线电声技术与电子学的发展紧密的交织在一起,互相促进,互相发展,它对人类的生产与社会生活发挥了非常深刻的作用和极为广泛的影响。,2019/4/10,,9,第一章 绪 论 电子元器件与音响技术的发展,电子管时代 无线电发明不到十年,科学家利用电子在真空中运动的学说,制成了真空管(电子管)并用于电声设备、无线电声设备等领域。 电子管的应用,一方面不仅发展提高、改善了电声设备、无线电设备的技术性能和效率,而且很快将它应用与其它科学领域,从而促进了电声设备、无线电设备等技术的发展,另一方面,电声设备、无线电设备技术的发展,对电子管的设计、制造提出了新的要求,推动了电子管等新型元器件的产业的研究、开发、
5、发展。,2019/4/10,,10,第一章 绪 论 电子元器件与音响技术的发展,晶体管时代 20世纪40年代,半导体器件的指标不断改善,产品增多,半导体器件很快在很大范围内取代了电子管,半导体器件的大量应用,又促进了电路技术和元器件制造业技术的发展。,2019/4/10,,11,第一章 绪 论 电子元器件与音响技术的发展,集成电路时代 IC (integrated circuit)随着固体物理学的发展,人们将半导体器件,元件和电路连线一并制作在一块固体片上,形成固体电路,后来称之为集成电路,随着集成电路技术的提高,集成度越来越高,由小规模、中规模、大规模、超大规模IC.,2019/4/10,,
6、12,第一章 绪 论,集成电路时代 集成电路就是利用半导体工艺或厚膜、薄膜工艺,将电阻、电容、二极管、三极管、场效应管等元器件按照设计要求连接起来,制作在同一硅片上,成为具有特定功能的电路。 1、小规模集成电路:少于10个门电路或者少于100个元件的。 2、中规模集成电路:集成度在10-100个门电路之间,或者元件数在1001000个之间的。 3、大规模集成电路:集成度在100个门电路以上或1000个元件以上。 4、超大规模集成电路:集成度在1万个门电路以上或10万个元件以上。,2019/4/10,,13,第一章 绪 论 电声技术的应用,电声技术从无线电通信装置开始,电声器件也飞速发展起来,这
7、门技术被称为电声技术。 电声技术从诞生到现在,近百年的历史,实践证明,它对人们的生产、生活产生了深刻的影响,应用范围非常广泛、很难确切的说明它的应用范围;国防军事、广播通信、航空航天、天文气象、工业、农业、医学、文化教育、家庭民用等.,2019/4/10,,14,第一章 绪 论,无线电声技术与有线电声技术的应用的应用范围广泛。 1、无线电报、无线电话、无线电广播、无线电传真、无线电定位、无线电导航、声纳探测与天文学、气象学等的结合. 电-声-声-电的转换。 2、有线电声技术的广泛应用: 播音室、演唱会、有线电视系统,2019/4/10,,15,第一章 绪 论 电声技术的应用,1、电声系统用于对
8、声音信号的放大,也称为扩声技术。 声频工程技术、现代音响技术、现代音响工程.,2019/4/10,,16,第一章 绪 论 电声技术的应用,2、现代音响技术是一门边缘学科,它具有很强的实用性,它的应用已渗透到人们生活的各个方面。 它以物理声学、建筑声学、心理声学、生理声学为基础;涉及电声技术、电子技术、精密加工特别是微电子技术、数字技术、及微电脑技术的应用。,2019/4/10,,17,第一章 绪 论 电声技术的应用,3、现代音响技术发展的方向:集成化、数字化、高保真、智能化。,2019/4/10,,18,第一章 绪 论 电声技术的发展,二、中国电声技术的发展状况,2019/4/10,,19,第
9、二章 声音的基本知识,第一节 声波的物理特性 一、声波与声音 声波:物体的振动会引起周围媒质质点运动由近及远的波动,称之为声波。 横波与纵波 声音:是声源振动引起的声波传播到人耳听觉器官所产生的感受。 声速:声波在空气、液体、固体等媒质中传播,但是不能在真空中传播。 空气中的声速:c=340m/s c=f,2019/4/10,,20,第二章 声音的基本知识,第一节 声波的物理特性 二、声音的衰减特性 引起声音衰减的原因主要有: 1、当声音向四周传播时,能量向四周均匀扩散。 2、当声音在空气中传播时,由于空气媒介质具有一定的粘滞性,媒质质点运动时会发生摩擦,使一部分能量变成热能消耗了。,2019
10、/4/10,,21,第二章 声音的基本知识,第一节 声波的物理特性 实验证明: 声音衰减的规律有: 1、球面扩散的反平方率。 2、声波的频率越高,摩擦所消耗的能量越多,理论证明,这种能量的消耗与声波频率的平方成正比。,2019/4/10,,22,第二章 声音的基本知识,第一节 声波的物理特性 三、声压:静态气压上附加了一个压力的起伏变化,这个由声波引起的的交变压强称为声压。pr=2*10-5pa SPL =20lg pe/pr 四、反射与绕射 五、声波的吸收 六、声谐振现象 七、声波的干涉,2019/4/10,,23,第二章 声音的基本知识,第二节 人耳听觉特性,2019/4/10,,24,第
11、二章 声音的基本知识,一、人耳的构成 外耳-鼓膜-小听骨-耳蜗-基底膜振动-信号-大脑 频率20Hz-20KHz 2*10-5pa-2*102pa 二、可闻声: 三、听阈与痛域,2019/4/10,,25,第二章 声音的基本知识,第三节 音响声学 一、声音的三要素: 1、响度 响度级 等响曲线的含义 等响曲线的两个基本规律:,2019/4/10,,26,第二章 声音的基本知识,第三节 音响声学 2、音调:又称为音高,是指人耳对声音调子高低的主观感受。 3、音色:人耳对声音特色的主观感受。 4、听觉灵敏度:是指人耳对声压、频率、以及方位的微小变化的判断能力。,2019/4/10,,27,第二章
12、声音的基本知识,第四节 音响知识 一、音响:在音响技术中,指通过放声系统重现的声音。 能够重现声音的放声系统,称为音响系统。 二、高保真的三个重要属性 三、高保真音响系统的组成 四、电声性能指标 1、有效频率范围: 2、谐波失真 3、信噪比 五、高保真技术主要表现的几个方面,2019/4/10,,28,第二章 声音的基本知识,第五节 心理声学 生理声学现象 1、双耳效应 : 当声源(包括复杂的集群信号)偏向左耳或右耳,即偏离两耳正前方的中轴线时,声源到达左、右耳的距离存在差异,这将导致到达两耳的声音在声级、时间、相位上存在着差异。这种微小差异被人耳的听觉所感知,传导给大脑并与存贮在大脑里已有的
13、听觉经验进行比较、分析,得出声音方位的判别,这就是双耳效应。 形成双耳效应的本质因素在于声音到达两耳的声级差Dp、时间差Dt和相位差D。,2019/4/10,,29,第二章 声音的基本知识,2、哈斯效应 当两个强度相等而其中一个经过延迟的声音同时到聆听者耳中时,如果延迟在30ms以内,听觉上将感到声音好像只来自未延迟的声源,并不感到经延迟的声源存在。当延迟时间超过30ms而未达到50ms时,则听觉上可以识别出已延迟的声源存在,但仍感到声音来自未经延迟的声源。只有当延迟时间超过 50ms以后,听觉上才感到延迟声成为一个清晰的回声。这种现象称为哈斯效应,有时也称为优先效应。,2019/4/10,,
14、30,哈斯效应:,一个声场中的二个同频声源,在传入人耳的时间差在50ms以内时,人耳无法明显辨别出它们的方位。那个声源的声音先入,那么人就感觉到声音即由此方位传来。这种先入为主的听觉特性叫哈斯效应。,2019/4/10,,31,现象一:两侧声源A、B与人耳距离相同时,人们感觉声音由前方来,俗称“假立体声”。 现象二:当距离A声源略近时,实际应是A音大,B音小的两个声源,但人们往往只感觉到所有声音均由A输出,这种错觉现象即是“哈斯效应”。 现象三:将近点A的声音加以延时,使它迟于B声源进入人耳,人们即感觉到所有声音均由B声源付出。 应用:在剧场中为了弥补哈斯效应所产生的听觉、视觉不统一的现象,对
15、顶部和侧面扬声器均作延时处理,使它们传出的声音与前方主扬声器传出的声音同步到达人耳,使后排观众的视觉、听觉协调统一。,2019/4/10,,32,第二章 声音的基本知识,3、颅骨效应 声音从音源传入大脑有两个途径,一是音源空间 人耳大脑,另一途径是 音源人体颅骨大脑(小实验:双手堵耳,发声,仍可听见)通过颅骨传导声音的现象叫颅骨效应。 现象一:听自己的声音,有两个途径,频带宽,音色好。 现象二:手表、钟摆声音仍可通过牙齿和颅骨传递到人的大脑神经。,2019/4/10,,33,颅骨效应的应用:当练唱一首新歌时,对音高音调旋律无法准确掌握时,大声唱干扰环境、小声唱自我感觉不明显,可用双手掩耳来练唱
16、,可清晰感觉自己声带发声的旋律,准确的音高和声音结构的细节部分。根据自我感觉来调解发声状态,即通过甲状软骨、早环软骨和披裂肌肉的配合来调解声带的收放,从而调整音高和音色。,2019/4/10,,34,4、鸡尾酒会效应,在鸡尾酒会上(或任意的热闹场所),人的听觉注意集中于某一事物时,意识将一些无关声音刺激排除在外,而无意识却监察外界的刺激,一旦一些特殊的刺激与己有关,就能立即引起注意的现象。在鸡尾酒会嘈杂的人群中,如果两人交谈,尽管周围噪声很大,但两人耳中听到的是对方的说话声,而周围的各种噪声被掩盖掉了,这种现象称为-,2019/4/10,,35,鸡尾酒会效应应用,在嘈杂的声场中,人可以把自己的
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