专业音响类基础知识给分销商授课内容.docx
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专业音响类基础知识给分销商授课内容
专业音响基础培训
大纲:
(一)专业音响的分类?
(二)专业术语。
(三)音箱和功放如何匹配?
(四)音响系统的配置标准是什么?
(五)周边设备的作用,连接方法;哪些设备必须用,哪些设备可以省?
(六)话筒的分类及如何使用?
(七)音响系统如何调试?
(八)系统布线的要求及注意事项。
(九)长见故障的排除(噪音的排除等)
(一十)常用连接头的焊接
(一)专业音响的分类?
目前我们所接触的音响系统大体分为三部分;
1、专业舞台演艺音响;音箱分为主扩音箱(全频主扩音箱)、补声音箱(辅助音箱)、反送音箱(返听音箱)、超低音箱、监听音箱
2、(卡拉)包房音响;较大面积房间也要用专业舞台音箱
3、公共广播(背景音乐)设备;该设备为100V(110V、120V)定压式输出形式,传输距离远。
音箱连接方式为并联。
音箱包括:
吸顶音箱、壁挂音箱、吊顶音箱、室内音柱、室外音柱、防真音箱(蘑菇、石头等)。
(二)专业术语
额定功率:
对功放来说,额定功率一般指能够连续输出的有效值()功率;对音箱来说,额定功率通称指音箱能够长期承受这一数值的功率而不致损坏
峰值音乐输出功率():
以音乐信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率,其商业意义大于实际作用。
功率可以比国际公认的有效值额定输出功率()高出3至4倍,例如早期的手提式收录机每声道功率仅4、5瓦,但采用来标示,数值一下就可以增大到20W左右。
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谐波失真:
由于放大器不够理想,输出的信号除了包含放大了的输入成分之外,还新添了一些原信号的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的频率成分(谐波),致使输出波形走样。
这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。
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交越失真:
乙类放大器特有的一种失真。
这种失真产生的机理是因信号的正负半周分别由不同的两组器件进行放大,正负两边的波形不能平滑地衔接。
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声压:
表示声音强弱的物理量。
声压级:
以分贝数表示的声压。
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灵敏度:
对放大器来说,灵敏度一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电压大小,因此也称为输入灵敏度;对音箱来说,灵敏度是指给音箱施加1W的输入功率,在喇叭正前方1米远处能产生多少分贝的声压值。
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阻尼系数:
负载阻抗与放大器输出阻抗之比。
使用负反馈的晶体管放大器输出阻抗极低,仅零点几欧姆甚至更小,所以阻尼系数可达数十到数百。
频率响应:
简称频响,衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。
对器材频响的要求有两方面,一是范围尽量宽,即能够重播的频率下限尽量低,上限尽量高;二是频率范围内各点的响应尽量平坦,避免出现过大的波动。
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信噪比():
又称为讯噪比,信号的有用成份与杂音的强弱对比,常常用分贝数表示。
设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。
阻抗:
专指"交流电里的阻力、抗力。
阻抗并不是单一的的东西,它是由直流电流的阻力()、电感对频率的反应特性(感抗)以及电容对频率的阻力特性(容抗)所组成。
不过,由于通常我们谈到阻抗值多少时,仅以欧姆表示,所以很容易让人误以为阻抗仅是单纯的"直流电流的阻力”而已。
(三)音箱和功放如何匹配?
功放与音箱配接四要素
在设计、安装一套音响系统时,不免遇到功放与音箱的配接问题。
在音色方面,会注意其搭配上是否冷暖相宜、软硬适中,最终使整套器材还原音色呈中性,这仅是从艺术方面考虑。
从技术方面考虑功放与音箱配接的要素有:
一、功率匹配,二、功率储备量匹配,三、阻抗匹配,四、阻尼系数的匹配。
如果我们在配接时认识到上述四点,可使所用器材的性能得到充分的、最大的发挥。
1.功率匹配
音箱的功率大,功放的功率小时,功放输出的信号是失真的,因此音箱的高音线圈发热,长时间导致损坏。
为了达到高保真聆听的要求,额定功率应根据最佳聆听声压来确定。
我们都有这样的感觉:
音量小时、声音无力、单薄、动态出不来,无光泽、低频显著缺少、丰满度差,声音好像缩在里面出不来。
音量合适时,声音自然、清晰、圆润、柔和丰满、有力、动态出得来。
但音量过大时,声音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感觉。
因此重放声压级与声音质量有较大关系,在欣赏轻音乐时规定听音区的声压级最好为80~85(A计权),而听交响乐要到100左右。
我们可以从听音区到音箱的距离与音箱的特性灵敏度来计算音箱的额定功率与功放的额定功率。
2.功率储备量匹配
音箱:
为了使其能承受节目信号中的猝发强脉冲的冲击而不至于损坏或失真。
这里有一个经验值可参考:
在专业音响设计中,所选取的音箱标称额定功率应是经理论计算所得功率的两倍。
功放:
由于现在专业功放普遍采用的是晶体管与集成电路处理相结合的方式,一般的带载能力与标称的数值很接近。
如果和音箱搭配时,可以比音箱的额定功率大1.5倍,但1000W以上的大功率时可以取1.2-1.5倍,主要原因是功放的功率太大是很不经济的,但是使用的时候要注意功放的工作不要过载。
但是功放的功率是绝对不可以比音箱小的,这是很容易烧音箱的高音的。
3.阻抗匹配
它是指功放的额定输出阻抗,应与音箱的额定阻抗相一致。
此时,功放处于最佳设计负载状态,因此可以给出最大不失真功率,如果音箱的额定阻抗大于功放的额定输出阻抗,功放的实际输出功率将会小于额定输出功率。
如果音箱的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗,音响系统能工作,但功放有过载的危险,要求功放有完善的过流保护措施来解决,对于定压输出功放来说,功放的输出功率则与定阻的功放的计算方法完全不同,即使1000W的功放带动一只5W的电压匹配的音箱,开足了功放输出功率也只有5W。
4.阻尼系数的匹配
阻尼系数定义为:
音箱的直流内阻/(功放输出内阻+音箱线的直流电阻)。
值便决定了音箱所受的电阻尼量。
值越大,电阻尼越重,在专业音响里值越大越好,值越大,功放对音箱的控制能力越强,使脉冲后沿建立时间缩短,低频瞬态响应指标提高。
声音听起来就不拖沓,低音有力度。
在民用音响里面,由于音箱功率较小,所以阻尼系数不必过大,一般取5-40之间就可以了。
太大,声音会发硬,欣赏古典音乐就不好听。
反之专业音响的值随功率的增大,应该越大越好。
当然这一方面取决于功放的品质,一方面取决于音箱线的电阻,所以音箱线越粗越短,越有利于值的提高。
(四)音响系统的配置标准是什么?
五个前提:
1、根据使用方的需求,场合及要实现的功能。
2、大体按照4平米的标准,可满足扩声基本要求,如果是多功能厅或演艺等大型活动时,功率应适当加大。
3、配合现场的摆放和吊挂的需要。
4、音箱的外观是否与装修协调。
5、根据声场环境的优和差选择音箱的灵敏度和声压大小。
(演艺声压大,会议声压小)
配置图
(1)音源(合并式)功放音箱
(2)音源前级纯后级功放音箱
(3)音源调音台纯后级功放音箱
(4)音源带调音台的功放音箱(多年前使用,现在基本淘汰)
(5)音源调音台周边纯后级功放音箱
会议室配置方案如下:
50平米左右:
一般用1对6-8寸会议音箱
80平米左右会议室:
(1)用2对6-8寸会议音箱
80-100平米左右会议室:
(1)用2对8-10寸会议音箱
(2)用1对12寸音箱(较少使用)
100-200平米左右会议室:
(1)一般用1对12寸音箱+1对8-10寸音箱
(2)用2-3对10寸音箱
100-200平米
多功能厅配置方案:
100平米左右:
(1)一般用1对12寸音箱+1对8-10音箱
(2)用1对15寸音箱+1对12寸音箱
100平米
(3)用1对15寸音箱+2只15寸有源低音音箱
(4)用1对12寸音箱+1只15寸有源低音音箱
200平米左右:
(1)用1对12(15)寸音箱+1对10-12音箱+1对18寸超低音箱;如有舞台加1对返送音箱
(2)用1对双15寸音箱+1对10-12寸音箱;如有舞台加1对返送音箱
包房设备配置方案
20平米左右:
一般用1对10音箱
25平米以上:
(1)一般用1对10音箱+1只8寸音箱(中置音箱)
25平米已上
(2)用1对10音箱+1只8寸音箱+1只超低音箱
(3)用1对12音箱1只超低音箱
(4)用1对10音箱+1对8寸音箱(后置)+1只超低音箱
(五)周边设备的作用,连接方法;哪些设备必须用,哪些设备可以省?
1、均衡器
它是用来对声音信号的频率响应曲线进行调节的音频信号处理设备,主要对各种声音信号提升或衰减,弥补某些频率声音过强,某些频率声音不足,达到协调的目的。
均衡器的作用主要如下。
①校正各种音频设备产生的频率失真,以获得平坦响应。
②改善室内声场,改善由于房间共振特性或吸声特性不均匀而造成的传输增益(频率)失真,确保其频率特性平直。
③抑制声反馈,提高系统传声增益,改善扩声音质。
④提高语言清晰度和自然度。
⑤在音响艺术创作中,用于刻画乐器和演员的音色个性,提高音响艺术的表现效果。
例:
1231模拟图示房间均衡器的使用和调试
概述:
1231是具有宽频响、低噪声特性的优质模拟均衡器,同时具有多种规格的输入输出接口,可适应多种系统连接方式。
能满足各种扩声场所的使用要求。
功能键介绍:
前面板
输出电平调整,可从衰减到无穷大(关闭)一直到提升17分贝的范围调整。
高通滤波器,按下后用于消除40以下的低频杂声和无用频率。
低通滤波器,按下后用于消除16以上的高频杂声和无用频率。
直通开关,按下后均衡器处于直通状态。
调节范围选择开关,可选择最大12分贝的处理量或最大6分贝的处理量。
输入电平削波指示灯,长亮表示开始出现削波失真,需要减小输入电平。
电源开关及电源指示灯
后面板接口
平衡式输入,用于卡侬插头或大三芯直插插头。
平衡式输出,用于卡侬插头或大三芯直插插头。
非平衡式输入,用于莲花插头
非平衡式输出,用于莲花插头
接地开关,用于选择接地方式 。
连接方法:
均衡器与系统连接方式一般有两种:
链接方式均衡器的输入端连接来自上一级设备的输出端,均衡器的输出端连接下一级设备的输入端,一般采用平衡连接方式。
此方式一般用于整体系统均衡特性调整。
该方式优点是使用器材少,调整简单;缺点是在进行均衡处理时,有可能会对某些频段的声音造成影响。
断点插入方式利用大三芯立体声插头连接均衡器的输入及输出端,大三芯插头的尖连接均衡器的输入端、大三芯插头的环连接均衡器的输出端、输入输出共用信号地。
将大三芯插头插入调音台输入或输出通道的(断点插入)插座,即可等于将该均衡器介入调音台通道内部。
该方式适用于对单独的输入输出通道进行精细的均衡处理,一般用于音色调节或消除声音反馈啸叫。
该方式优点是可以对单独的输入信号进行非常精细的均衡处理;缺点是需要使用大量的均衡器,系统造价高。
操作方法:
步骤一、一般按链接连接方式将均衡器连接到系统中,所有均衡电位器设置于0分贝位置,系统通电,信号源设备送出信号,将调音台输出音量推至0分贝(以调音台电平表指示为准),检查均衡器削波失真电平指示灯是否发亮,若常亮,就适当衰减调音台输出电平。
步骤二、将均衡器工作电平电位器设置在0分贝位置,如不需要过强的低频信号(不配备超低频音箱时),按下高通滤波器开关,切除不必要的低频信号;如系统用于现场演出或播放的节目源质量比较差,就按下低通滤波器开关,切除高频“咝“声。
步骤三、利用经验或借助实时频谱分析仪对系统均衡进行补偿,提升或衰减相应的频段来实现系统频率特性的平滑或消除话筒啸叫。
利用最大控制量切换开关()可以选择比较大的调整范围(12分贝)或比较精细的调整范围(6分贝)。
技巧:
如果没有相应的测试仪器,尝试按以下的联想方式做均衡处理。
31 隆隆声,闷雷在远处隆隆作响。
感觉胸口发闷
50 轰轰声,肥厚的低音
65 有深度,所谓“潜的很深” 衣服的颤抖
80 有响度,所谓“有震撼力”过大会压迫耳膜
125 隆隆声,低沉的、温暖的人声低频,过多低频表现混乱
160 有力度,低鼓音头,低音速度感 ,过大令人感觉生硬
200 厚实或单薄,低频啸叫易发生的频段
250 饱满或浑浊
315 有感情的中频,浑浊的喉音,容易产生啸叫的频段
500 汽车喇叭声,中频力度感,烦躁感,军鼓的力度感。
1 敲击声,现场感
2 人声的亮度、过多烦躁过少暗淡。
3 人耳最敏感,多了感觉吵,少了感觉人声偏后,容易产生啸叫的频段
4 犀利的速度感
6 刺激的吉他高频声,刺耳感。
8 高频哨声或齿音,轮廓清晰
10 明亮,通透感
16 空气感
常见故障和排除方法
1、无声同时电平指示灯不亮检查并更换输入信号线。
2、无声同时电平指示灯亮检查并更换输出信号线。
3、声音失真输出电平表达到红灯区,适当减小输出电平。
4、声音失真削波指示灯亮,适当减少前级设备的输出电平。
2、压限器(压缩限幅器)
压缩限幅器是压缩器和限幅器的统称。
压缩器:
是使大信号强度变弱,使小信号强度增强。
限幅器:
是当输入信号达到一定数值时,使对应的输出电平迅速减小或保持不变。
它是音频信号的一种处理设备,可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限制。
压缩器为可变增益放大器,其放大倍数(增益)可以随输入信号的强弱而自动变化,是成反比的。
当输入信号达到一定程度(阈值也称临界值)时,输出信号随输入信号的增加而增加,这种情况称为压缩();不再增加则称为限制()。
过去的压限器采用硬拐点()技术,输入信号一达到阈值。
增益就立即减少,这样就会出现信号在拐点(增益变化的转折点)处动态突变现象,使人耳明显地感觉到强信号被突然压缩的现象。
为了解决这一不足,现代新型压限器采用了软拐点()技术,这种压限器在阈值前后的压缩比变化是平衡的,渐变的,使压缩变化难以察觉,音质进一步提高。
压限器在录音过程中可以使乐器和歌唱者的音量保持一定的平衡;保证各种信号强度的均衡。
有时也用来消除歌唱者的口齿声,或利用改变压缩和释放时间,产生声音由小变大的“反转声”特殊效果。
在广播系统中是用它来压缩较大动态范围的节目信号在防止调制失真和防止发射机过载的前提下,提高平均发射电平。
在歌舞厅的扩声系统中,压限器是将信号通过压缩在保持原节目的风貌下,降低音乐的动态,以满足扩声系统和艺术活动的要求。
虽然压限器有多种用途,现代压缩器普通采用了软拐点等新技术,可进一步减小压限器的压缩器的副作用,但是并不意味着压限器对音质的破坏作用就已不复存在了。
所以,在扩声系统中,不要滥用压限器,即使要用也应该慎用减少用压限器对信号进行处理。
这不仅是保护功放、音箱的需要,也是对改善音质的需要。
3、激励器
激励器是一种谐波发生器,利用人的心理声学特性,对声音信号进行修饰和美化的声处理设备。
通过给声音增加高频谐波成分等多种方法,提高声音的清晰度,可懂性和表现力,使声音更加悦耳动听,降低听音疲劳可以改善音质、音色、提高声音的穿透力,增加声音的空间感、立体感,扩大响度但不增加重放功率。
现代激励器不仅可以创造出高频谐波,而且还具有低频扩展和音乐风格等功能,虽然激励器只给声音增加了0.5左右的谐波成分,但实际听起来,音量好像增加了10左右。
使声音的听觉响度明显增加,声音图像的立体感,以及声音的分离度的增加;改善了声音的定位和层次感,还可以提高重放声音的音质,磁带的复制率。
因为声信号在传送和录制过程中会损失高频谐波成分,出现高频噪声。
此时前者用激励器先对信号进行补偿,后者可用滤波器将高频噪声滤掉后,再营造出高音成分,保证重放音质。
激励器的调节需要音响师对系统的音质和音色进行判别,再根据主观听音评价进行调整。
4、分频器
分频器是指将不同频段的声音信号区分开来,分别给于放大,然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。
在高质量声音重放时,需要进行电子分频处理。
它可分为两种:
(1)功率分频器:
位于功率放大器之后,设置在音箱内,通过滤波网络,将功率放大器输出的功率音频信号分为低音,中音和高音,分别送至各自扬声器。
连接简单,使用方便,但消耗功率,出现音频谷点,产生交叉失真,它的参数与扬声器阻抗有的直接关系,而扬声器的阻抗又是频率的函数,与标称值偏离较大,因此误差也较大,不利于调整。
(2)电子分频器:
将音频弱信号进行分频的设备,位于功率放大器前,分频后再用各自独立的功率放大器,把每一个音频频段信号给予放大,然后分别送到相应的扬声器单元。
因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现,调整较容易,减少功率损耗,及扬声器单元之间的干扰。
使得信号损失小,音质好。
但此方式每路要用独立的功率放大器,成本高,电路结构复杂,运用于专业扩声系统。
6、反馈抑制器
自动计算反馈点并进行自动衰减的设备反馈声抑制器
1啸叫声的产生和类型
啸叫的产生几乎都是由于音频信号出现了正反馈造成的。
在扩声系统中主要有两大类可能性:
第一是整套系统出现声反馈,这种情况经常发生,也就是在话筒和扬声器之间形成了环路,信号被不断放大,最终超出了系统的有效放大能力而产生啸叫。
当然出现这种信号环路有很多原因,例如:
话筒的指向角直接对准扬声器;还有就是有指向性的话筒在非指向性范围内的电平抑制能力比较差,也就是指话筒的前后抑制比;另一种情况就是我们经常说的房间共振频率(房间的共振频率也叫简正频率,也叫驻波,是房间的固有的物理特性,房间有容积,有长、宽、高,就一定存在简正频率的,只要简正频率不出现简并现象,一般就会被吸声体吸收,也就不会引起共振频率振幅的过大夸张,啸叫也就不成问题了。
但是如何避免简正现象的产生,这就是我们通常说的建筑声学,由于这是另外的学科,而不属于本文的讨论范畴,请参阅其它相关文章)。
第二是系统内部出现反馈,例如:
通道信号→辅助输出→效果器→输出通道→又去了辅助输出→又转回了效果器。
这样就形成了一个从辅助通道到效果器之间的小循环,当环路电平增益达到一定数值,就会产生啸叫。
只要周边设备与调音台之间采用这种并联连接,都有可能产生这种啸叫。
解决的方法也很简单,就是把效果器过回来的信号不要再从辅助输出通道输出就行了,切断了环路,自然就不会啸叫了。
2抑制反馈的几种方法
从前面讨论的产生啸叫的原因可以看出,要想消除反馈只能从切断反馈链路上着手。
目前常用三种方式来抑制啸叫:
一是采用滤波器降低反馈频率的电平增益,二是采用移频器将频谱搬移,三是采用叫(回波抵消)的技术,按照延时的电平调整,将系统中存在的反馈声隔开,避免了啸叫的产生。
在这三种方法中,第一种目前使用比较普遍,具体方法下面会详细论述;第二种方法使用起来比较有效,但是由于频谱的搬移,会造成频率和相位失真,在要求比较高的场合不太适合使用。
第三种由于技术含量比较高,造价比较高,所以目前还不会普及使用。
3滤波器的应用与反馈声的消除
目前常使用陷波滤波器来消除反馈声,也就是当出现明显的反馈频率时,用一个与反馈频率波形相反的陷波滤波器(以下简称滤波器)将反馈声抵消掉,达到消除反馈声的目的。
传统上经常使用多频段房间均衡器来进行频响补偿,通过适当的调节,可以达到消除部分反馈声的效果。
但是,由于房间均衡器的可调整频点是固定不变的,加之Q值的随增益的增加而不断变大,所以用均衡器对单频进行处理的时候会频谱宽度比较大,当大幅度推拉房间均衡器的推杆时,会严重影响临近的频率响应。
这种滤波器称为可变Q值滤波器。
其中Q值称作滤波器的频宽,它的定义是将滤波器标称电平下3处的宽带频率和滤波器中心频率相比较的比值:
图3中所表示的就是31段房间均衡器在1处衰减12时值为0.905.对于这种滤波器,当衰减量变大时值也会相应变大的。
总之,调整方便,价格低廉是房间均衡器的一大优点.但是它的缺点是显而易见的:
频率已经固定,用户不能更改,而发生啸叫的频率点有可能是任意的声频,很难正好赶上是房间均衡器上面表示的频率点值变化太大,对其它的频率响应有严重的影响,例如衰减了1.25频率,则1.5就一定会被影响到.为了克服这些缺点,出现了参量均衡器。
常见的参量均衡器主要有中心频率\增益和Q值这么三个参数的调整.应用到抑制反馈声上,可以做这样的应用:
例如1.7出现了啸叫,可以将参量均衡器F(频率选择)旋钮调整到1.7,再将Q值调整到最窄,最后开始衰减增益,直到反馈声必须有精准的参数提供才能进行调整,所以用参量均衡器进行反馈声的抑制比较困难。
随着数字化技术的发展,出现了能自动计算反馈点并进行自动衰减的设备反馈声抑制器()。
啸叫的吸音处理法
1、岩棉、玻璃棉等材料主要吸收高频和中频。
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2、聚氨酯吸声泡沫塑料主要吸收高频和中频。
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3、薄板加空腔主要吸收低频。
4、薄板直接钉于墙上吸声效果很差。
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5、挂帘织物主要吸收高、中频。
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6、粗糙的水泥墙面吸声效果很差。
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6、效果器
用来模拟不同声场效果的设备,主要起修饰和美化声音的作用
效果器的基本效果类型有声场效果、特殊效果和声源效果三大类。
数字效果一般都储存有几十种或数百种效果类型,有的效果器还有参数均衡、噪声门、激励器和压缩/限幅某功能。
使用者可根据自己的需要选择相应的效果类型。
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1.室内声音效果的组成s,?
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直达声:
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听众直接从声源使播过来获得的声音。
声压级的传播衰减与距离的平方成反比。
即距离增加一倍,声压级减小6。
与房间的吸声特性无关。
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沧xO
近次反射声(早期反射声)经周围介面一次、二次。
反射后到达听众处的声音。
近次反射声与直达声间的时间延迟为30,人的听觉无法分辨出直达声还是近次反射声,只能把它们叠加在一起感受,近次反射声对提高压级和清晰度有益,并与反射介面的吸声特性有关。
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后期反射声(混响声)仐_P)瞠?
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比直达声晚到大于30的各次反射声称为后期反射声(混响声),混响声可帮助人们辨别房间的封闭空间特性(房间容积的大小)。
对音乐节目来说可增加乐声的丰满度,它在提供优美动听成分的同时并对近次反射声具有掩蔽效应,影响了声音的清晰度和语言的可懂度。
因此这个成分不可没有,也不宜过大。
混响声的大小与周围介面的吸声特性有关,常用混时间来表示。
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声源达到稳态,停止发声后,室内声压级衰减0所需的时间。
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2.声场效果珑豾!
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声场效果主要是模仿在不同容积、体形和吸声条件的房间中传播的声音效果。
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声场效果的参数主要是:
混响时间、延迟时间、声音扩散和反射声的密度某参数。
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(1)混响时间的调整(q?
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混响时间的长短,给人以房间体积大小的听音效果。
效果器的混响时间长短可根据下列因素来确定:
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容积较大、吸声不足的房间,效果器的人工混响时间要短。
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-閉s焕44)
男声演唱时混响时间应短些;女声演唱时混响时间可长些。
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专业歌手混响时间应短些,否则会破坏原有音色的特征;业余歌手可用较长的混响时间,以掩盖声音的不足之处。
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环境噪声大的场合混响时间可适当加长。
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效果声音量较大时,混响时间可调得短一些。
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