电声基础知识
引言
1.定义：电声学(Electroacoustics)是研究声电相互转换的原理和技术以及声信号的储存、加工、测量和利用的学科，从频率范围来讲主要是可听频段，有的也涉及次声和超声频段。
电声的诞生是以贝尔和华生发明电话机，爱迪生发明留声机为标志的。扬声器是一种电声器件，它的雏形最初是作为电话用的耳机而发明的。在这一百多年间，扬声器有了不断的发展，成为目前能适应高保真重放所需要的产品。
2.扬声器技术发展原因：最近扬声器技术的发展，一方面是由于设计技术的发展，另一方面则是由于振膜、磁体、粘接剂等材料的发展。因此，最近高保真扬声器在提高音质的同时，容许输入功率也大幅度地提高。这是为了适应需要大声压的舞蹈音乐重放，在高保真扬声器方面的发展。
3.扬声器的物理特性与音质间的关系：有人认为，在高保真设备中，对音质起主要作用的是扬声器。事实上，将扬声器切换后，音质会发生突然的变化。此外，除去扬声器以外的其他部件优劣几乎都是由物理特性来判断的，但对扬声器都会有“物理特性好的音质并不好”的看法。这是因为实际听到的音质：①
是扬声器本身的特性和听音室的声学特性共同决定的；
②对扬声器中细微差别的物理特性还不能被测量到；③对音质判断时，是依靠个人记忆来定出的，容易产生个人的差别。
判断扬声器的物理特性与音质间的关系，是从事扬声器研制、设计的技术人员多年研究的课题。
4.电声学与主观因素的关系：电声学是一门与人的主观因素密切相关的物理学科，原因是从声源到接收都摆脱不了人的主观因素。声音是多维空间的问题（音调、音、音长、声级、声源方位及噪声干扰等），每一维的变化都对听感有影响。复杂的主观感受并不是任何仪表所能完全反映的，这必然联系到生理和心理声学，语言声学，甚至音乐声学等各个方面问题，形成了电声学的特和它的复杂性。 5.发展趋势：社会的发展和生产的需要对电声学提出了大量的实际与理论问题。因此，电声学总的发展趋势是：①电声器件和电声设备朝着高保真、立体声、高抗噪能力、高效率、高通话容量的方向发展；②还要进行音质评价的研究，改善录放技术以及音响加工技术；③“机器认（发话）人”与识别语言是语言信息处理技术中极为活跃的课题；④提高检测声信号的能力仍是声测技术的主攻方向。总之，只有发声过程和听觉（知觉）过程各自的与二者相互联系的物理和生理上的规律不断为人们所掌握，便会产生新的发展，这都说明电声学学科蕴藏着巨大的生命力。 发光管
§1-1Hi－Fi音响系统：
§1-1-1音响系统的构成：
Hi－Fi是高保真度（High－Fidelity）的英文缩写。
（1）Hi－Fi音响系统主要有以下几个部分构成：
信号源系统→信号处理系统→扬声器系统
（1）信号源系统：指信号的来源，一般有CD机、LD机、DVD、VCD机、CVD、SVCD、AM、FM、SW调谐器，录音座，电唱机等
（2）信号处理系统：主要有功率放大器、频率均衡器、卡拉OK机效果器等。
（3）扬声器系统：即音箱系统，功能是表现系统的声音。（附件：讯号线，话筒等）这三个系统是有机的整体，必须各自优良，搭配合适，才能构成优良的Hi－Fi系统。
（2）关于音箱
音箱即扬声器系统（Speaker System），是音响系统的终端。是整个系统中最重要且最薄弱的环节，一般来说，投资应占基本配置的30%左右。各国都在竞相研制更好的音箱，以充分发挥音响系统的潜能。
音箱看似简单，但要制作出的音箱，是很讲究的，主要是考虑以下问题：
（一）使用性能方案：使用的场合；功率大小的匹配；
（二）扬声器的选用；
（三）分频的方式，分频器的制作；
（四）箱体的设计与制作；这又要考虑使用环境，设计形状（外观与实用兼顾），选择材质，板厚；如何保证密封，避免驻波，消除谐振和利用绕射声等。
（五）联接试听与摩机。告警系统
§1-1-2Hi－Fi音响效果的评价
音响效果受多种因素的影响：主要的因素有信号源，器材，环境，主观等。在同种条件下，对器材而言，好的音响主要有以下特征：
（1）高音清晰细腻，不刺耳。代表音有砂槌，三角铁等。
坐垫纸（2）低音浑厚有力，无沙哑及其他杂音。代表音有低音鼓电BASS（低音吉它）等。
（3）左右声道平衡，相位正确。这样才能达到声音的定位准确，如实地恢复现场。
（4）频率响应范围大：音响对声音频率的表现范围，最理想为20赫兹－20000赫兹（低于这范围的叫次声，高的叫超声），次声和超声波只有特异功能的人才能听到。一
般的音响达到几十至一万七八赫兹算是不错了。
（5）动态范围大，在保证音质条件下，最大声音与最小声音的比值大。
(6)信噪比高：有用声音与噪音的比值。信噪比愈高，越清晰。
以上只是最基本的几个方面。前三条，用耳朵听一般能分辨出来，很多音响在这几条已能区分不同了。后三条，耳朵“尖”的人才能分辨出来，具体的数据，要用仪器（信号发生器，示波器等）来测量。
§1-1-3高保真度（high－fidelity）(Hi－Fi)
高保真度是评价一个高质量电声系统（设备）如实重现原有声源水平的术语
高保真度要求准确而真实地记录或重放原有节目，也就是说要求：频带宽，失真小，动态范围大（即噪声低而蜂值储备大）以及方位感真实等。
总的评价包括测试评价和听音评价。前者将测出的电声参数对照所规定的指标，得出测试评价。后者组织有关听众试听放声质量，将各人对描绘音质特点的听感概念（丰满度、浑厚度、柔和度、透明度、分隔度、层次感、临场感等）的评价进行综合统计，得出听音评价。摇臂
国际电工委员会IEC581-7公告规定的高保真音箱的几项最主要的性能指标：（1）最大额定噪声功率：≥10W
（2）有效放音频率范围：20～12500Hz
（3）频率响应特性的不均匀度：在100～8000Hz的频率范围内，≤±4dB－8 dB
（4）音箱之间的声压级差：≤2dB
（5）谐波失真系数：在250～1000Hz≤2%1000～6000 Hz≤1%
（6）指向性要求：水平±30度时，在250～8000Hz频率内≤±4dB
组合音响是指同一厂家生产的一整套音响系统。音响系统的每一个环节，厂家必须投入大量的人力和物力。一般来说，一套组合音响，要达到优良的性能，对一般厂家而言，是相当不容易的，即使制造出来了，要付出相当的代价。这样，稍好的组合音响的价格就低不了。
一般组合音响的优点是品牌一致，外观较整齐，功能较丰富。主要缺点是声音稍粗糙，功率不足。尤其是系统中的扬声器系统，未能充分表现系统的声音。
（2）音响组合：
音响组合指人们根据系统的要求，进行设计，购买不同厂家的各单元进行配置组合，构成一套音响系统。
音响组合的优点：因为各个部分可以选择最优良，最合适的单元，即每个环节可以选“精英”，性能可以达到相当的出。
但是，音响组合非常讲究匹配，不当的匹配，纯属浪费金钱和人力。
（3）组合音响与音响组合比较：
经过以上分析，两种系统的优劣是显而易见的，一般来讲，要达到相当的性能，音响组合比组合音响要省钱很多。换句话，音响组合的与同价的组合音响相比，性能要好得多。
这就是音响组合的魅力。之所以出现众多的发烧友，这是重要原因之一。
（4）家中已有组合音响，如何升级：
有的家庭已有一套组合音响（几千块一台的），现在想来一套发烧音响，另买一套吧，原来的不用又可惜，怎么办呢？
可先了解原音响的结构及配置情况，对它的最薄弱的环节进行改造。一般来说，直接有效的办法是，更换一对合适的音箱，条件好的还可适当对机器进行摩机，能取得立竿见影的效果。
为什么呢？要是您拆过一套一般组合音响的音箱，您往往会发现，原来它用的喇叭是很普通的（相当于几十或十几元一个的纸盆喇叭），分频电容一般是几毛钱一个的电解电容；分频电感不足；分频点不正确；另外，音箱的外壳太薄（只有几毫米）；
有的音箱甚至没有高音喇叭，只是虚设一个样子。这样，音箱成了系统中最薄弱的环节，更换它对系统音质效果的改善是不言而喻的。
（5）配置音响组合的原则
一、简单即美，只保留必要的操作功能，去掉多余的功能把省下的钱花在改善系统的音
质方面，即把力量使在“刀刃”上（豪华型除外）。
二、匹配：各部分的搭配要相称，否则就有浪费。
三、适当进行摩机。
§1-1-4Hi－Fi词典
由于某种原因，洋词，新词越来越多了，音响方面也不例外，主要有外来词的简称和
不知道是谁创造的新词汇。
（1）Hi－Fi（High Fidelity）：高保真，现在一般指高保真音响。
（2）发烧：原是医学名词，是一种症状，指人的体温高于正常体温。现指人对某事特别的执着，达到入迷程度。由于Hi－Fi容易使人着迷，因此“发烧”的人很多。（3）发烧友：顾名思义，指“发烧的朋友”。因为发烧有一定的传染性，发烧的人“同病相怜”，凑在一块，交流体会，产共鸣，成为朋友，谓之“发烧友”。
（4）卡拉OK：（karaoke）源于日本，指无人乐队（自动伴唱）。
（5）AV(Audio and Viedo)音频和视频。
(Audio and Viedo)听的和看的，即视听，如音响加电视等等。
（6）KTV(Karaoke ＆Television)卡拉OK和电视
（7）MTV（Music Television）音乐电视
（8）CD（Compact Disc压缩碟）光碟，尤指唱碟。一般录有60-70分钟的节目。
CDG（Compact Disc with Graph）带静止画面的唱碟，常有的内容为卡拉OK。
VCD（Video compact Disc）视听碟
CVD（China Video Disc）中国视听碟
SVCD(Super Video Disc)超视听碟小影碟
DVD(Digital Viedo Disc)数字视听碟
（9）LD：（Laser disc 激光碟）光碟，尤指影碟，本资料指30Cm影碟。同时有模拟和数码两种录音方式使用时，用影碟机的模拟/数码转换链，可选择不同配音（如西部片时可选国语/英语，港片可选国语/粤语，纯音乐片时或选汉语/外语原唱，卡拉OK时可选原唱/自唱。
（10）硬件：源于电脑术语，指设备，发烧友指影碟机、唱碟机、功放、音箱等等。
（11）软件：源于电脑术语，指程序，发烧友用于影碟、唱碟等的内容人（曲目）。（12）摩机：大概源于（Modify 修改）在配置音响组合时，对原机的最薄弱环节进行改造。花钱不多，却能有效地提高机器的性能，是非常有意义的工作，硬件发烧友爱干这事。
（13）性价比：性位指器材性能好坏；价位指器材的价格；高性价比（性位/价位）是咱们买东西的要求之一。
§1-2家庭影院系统：
§1-2-1家庭影院系统：
1.定义：它能将电影院中放映的电影及其多声道音响在普遍家庭中重现出来，其效果如同在影院中的视频与音频一样的系统。
2.家庭影院新趋势：
医院新风系统
轰轰烈烈的战争场面，巨浪滔天的海啸镜头，山崩地裂，炮火连天等等的庞大动态影像，在电影院中以澎湃震撼的声响营造出扣人心弦的效果。相同的电影，在家中播放时可能因为影音器材的组合而使效果大打折扣。随着经济发展，社会富裕，人民对生活素质的要求亦逐渐提高，简单的家庭影音组合已不能满足追求完美的消费者。科技的发展正好把尖端的技术带进家中，大大提升了家庭影音系统的层次，使一向在电影中才能享受到的澎湃壮观感受带回家中。
本节的目的在于介绍各种影院环绕声的组合及配搭，务求把影院环绕声的听觉享受带入家中，组合成一个私人的家庭影院系统，享受于现代化的逼真音响效果。
3.何谓环绕声响：
简义地说，环绕声便是环绕着听众四周八面的声音，这里所说的环绕声便是指任何音响系统投送声音至听众的四周，使听众感受到被声音包围，从而有置身于现场的立体感觉。
很多人误以为只需要一部环绕功能的扩音机便能使家中的两只扬声器产生环绕效果，其实两只扬声器，所能产生只能说立体声音响，若要发挥环绕功能，最低限度也要四只扬声器及一台环绕扩音机分配声音到各指定扬声器，从四方面发出声音，从而组合成环绕声响效果。当然，以现今音响设备的技术而言，四声道环绕只不过是最基本的要求，五声道、六声道、七声道或更多声道的环绕扩音机早已面世，把不同的音源讯号输送往各指定地点的扬声器，产生像在电影院中的现场立体感觉，使人置身
其中即能感到四面八方汹涌出来的声音。
4.环绕声响的制造：
1.录音：
自动感应垃圾桶过往由于技术的限制，音源只能作左、右立体声还原，自从有了多声轨录音后，环绕声便正式面世。在录音制作时，很多时按不同情况把不同地点的声音或效果放置于不同的声轨上，经过后期制作后，声音便放在母带上，再由母带复制出软件，即镭射唱片，黑胶唱片或录音带等等，跟着便能推出市场。镭射影片的制造亦大致相同，不过声音需要与画面同步，所以在制作上要花多些时间，但在声音处理上大致相同。
为了适合一般家庭使用，市面上的软件已经过处理，由多声道集束成二声道输出。这样的安排好处是方便重播，不会因播放于只有两个扬声器输出的扩音机而失去某部分声音，坏处是不能重现现场环绕感受。
2.播放：
为了使现场环绕声能从软件中释放出来，简单地加装一部有环绕码的功放机便能达到目的。解码器的作用在于把接收到的讯号从两声道解放出来，重现多声道讯号，再把不同讯号输送到指定地点，即扬
声器。这样，现场环绕声响便能重新出现。
5.家庭影院概念：
现时，很多电影的声音皆以杜比立体声注码系统混音而制造成环绕声。在电影院中，只需要配备所需的解码器即能再造令人震撼的现场声响感觉。相同的杜比立体声注码系统亦开始应用于电影镭射影碟上，加上越来越多的电视节目是以杜比立体声制作，这样正好表示现代的影院音响效果可于家中重现出来，而这亦带来家庭影院革命的开始。
今日的家庭影院大多倾向于合并形式，即把家中的Hi－Fi及电视系统组合成家庭影院，这样便无须为了设置一套家庭影院而另外购买器材，亦因此，家庭影院便不单单是重播电影或电视的系统，更应可作为重播纯音乐的组合，虽然现时市面上只有很少镭射唱片是以环绕来录制，但这一现象正在改变中，相信未来数年将会有更多环绕声唱片面世。加上现有的环绕影碟软件，是可供应家庭影院的需求，使在家中设立私人影院成为时尚趋势。
§1-2-2环绕声系统介绍：
1.杜比环绕声（Dolby Surround）
杜比环绕声可以说是多声道家庭影院环绕声的基本形式，为了与电影院中所使用的杜比立体声系统有
所识别，在这里称为杜比环绕声，而这正是能将杜比立体声注码的声轨在家中重现出电影环绕声效果的一种系统。
最简单的杜比环绕声解码器可以有三个输出渠道：左、右及环绕，在环绕声来说，虽可用一只后置扬声器重现出来，但若用两只后置扬声器播放，更可感受到音乐在空间中散播的效果。加上左、右两只前置扬声器，便组合成杜比环绕声。
杜比环绕声：
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