聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識(shí)

　　音響的種類極其繁雜，按大小分從最小巧的隨身聽(tīng)設(shè)備，到功率數(shù)百瓦上千瓦的專業(yè)發(fā)燒音響設(shè)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(shí)，望對(duì)大家有所幫助。

　　聲學(xué)原理及音響技術(shù)知識(shí)

　　（1）聲學(xué)前史

　　1915年，有一個(gè)美國(guó)人名叫E.S.Pridham將一個(gè)其時(shí)的電話收聽(tīng)器套在一個(gè)播映唱片音響的號(hào)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(dāng)?shù)谝淮问澜绱髴?zhàn)完畢以后，在美國(guó)哈定總統(tǒng)（Harding）就職典禮上，美國(guó)貝爾公司把電話的動(dòng)圈收聽(tīng)器銜接在其時(shí)的唱片唱機(jī)的號(hào)角上，就能夠把聲響傳給觀看總統(tǒng)就職典禮的一大群大眾，因而就發(fā)生了許多專業(yè)的音響研討及開(kāi)發(fā)了擴(kuò)聲工程這門學(xué)識(shí)。

　　著名科學(xué)家英國(guó)的卡爾文勛爵常常說(shuō)：“當(dāng)你度量你所述的事物，而能用數(shù)字來(lái)表達(dá)它，你對(duì)這事物已有些常識(shí)。但假如你不能用數(shù)字來(lái)表達(dá)它，那么你的常識(shí)仍然是粗陋的和不完滿的；對(duì)任何事物而言，這也許是常識(shí)的始源，但你的意念還未到達(dá)科學(xué)的境地�！�

　�。�2）錄音室音響與現(xiàn)場(chǎng)音響的差異

　　現(xiàn)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(nèi)所用的調(diào)音臺(tái)，它們的每路輸入都有多個(gè)參數(shù)均衡，讓錄音師能夠把每路輸入的音源盡量做最精細(xì)地微調(diào)，必定到達(dá)最佳的音源作用。一個(gè)用來(lái)做現(xiàn)場(chǎng)音響的調(diào)音臺(tái)，一般在它的每路輸入，均衡都是對(duì)比簡(jiǎn)單的。由于許多時(shí)分，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)音師底子就沒(méi)有許多時(shí)間把每路的音源做很細(xì)心地微調(diào)，而在現(xiàn)場(chǎng)音響的調(diào)音臺(tái)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(diào)音臺(tái)，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便是fader，意思便是衰減器。用在現(xiàn)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(xiàn)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)分是在戶外做現(xiàn)場(chǎng)音響時(shí)，周圍的溫度也許適當(dāng)高。假如在錄音室內(nèi)，一般都必定會(huì)有空調(diào)，溫度當(dāng)然不會(huì)太高，而錄音室內(nèi)的功放，主要是用來(lái)推監(jiān)聽(tīng)音箱用的，當(dāng)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，電扇發(fā)出來(lái)的聲響反而形成噪音，所以在錄音室內(nèi)的功放基本上是不需求電扇的。

　　現(xiàn)場(chǎng)音響所用的音箱，為著要把很大的聲壓傳達(dá)繪在遠(yuǎn)間隔的觀眾，所以它們是需求很高功率擴(kuò)聲，但在錄音室內(nèi)所用的監(jiān)聽(tīng)音箱，是錄音師用來(lái)監(jiān)聽(tīng)聲源或錄音的最后結(jié)果，錄音師是坐在距監(jiān)聽(tīng)音箱很近的當(dāng)?shù)貋?lái)監(jiān)聽(tīng)，所以監(jiān)聽(tīng)音箱是一種近音場(chǎng)的音箱，需求高靈敏度，跟現(xiàn)場(chǎng)音響音箱是完全不一樣的。

　�。�3）音頻與波長(zhǎng)的聯(lián)系

　　許多現(xiàn)場(chǎng)調(diào)音師都沒(méi)有理會(huì)到音頻與波長(zhǎng)的聯(lián)系，其實(shí)這是很主要的：音頻及波長(zhǎng)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(guó)內(nèi)的調(diào)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(dāng)?shù)刈霈F(xiàn)場(chǎng)音響，由于空氣壓力削減，空氣內(nèi)的分子變得稀疏，聲響速度就會(huì)添加。音頻及波長(zhǎng)與聲響的聯(lián)系是：波長(zhǎng)=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(zhǎng)便是3.44m，1000hz（即lkHz）的波長(zhǎng)便是34.4cm，而一個(gè)20kHz的音頻波長(zhǎng)為1.7cm。

　　（4）音箱的高、中、低頻率

　　咱們?nèi)绾魏怂氵@音箱的.高、中、低頻率呢？

　　首要咱們要核算這音箱面板的對(duì)角長(zhǎng)度，是2的方根=1.414m，任何頻率的l/4波長(zhǎng)是超越1.414m時(shí)，對(duì)這音箱來(lái)說(shuō)它便是低頻；假如一個(gè)頻率的l/4波長(zhǎng)是1.414m時(shí)，波長(zhǎng)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(duì)這音箱來(lái)說(shuō)便是它的低頻率。當(dāng)60.8Hz或更低的頻率從這音箱傳達(dá)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(dāng)某頻率的l/4波長(zhǎng)是小于音箱面板的對(duì)角長(zhǎng)度，但這波長(zhǎng)又大于揚(yáng)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(xiàn)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(duì)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)慢慢成為一條直線而不分散，假如不是坐在對(duì)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，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）各類不一樣的音場(chǎng)

　　當(dāng)一個(gè)紙盆揚(yáng)聲器接受了從功放傳過(guò)來(lái)的信號(hào)后，紙盆就會(huì)作出前后的搖擺，當(dāng)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(xù)向前推動(dòng)，磕碰它們前面的空氣分子，形成纖細(xì)的高氣壓。當(dāng)紙盆向撤退時(shí)，紙盆前面的空氣分子就會(huì)發(fā)生纖細(xì)的真空，然后這些分子會(huì)跟著紙盆的撤退，形成這兒的空氣有纖細(xì)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(dá)空氣自身的彈力，這時(shí)咱們便要看這頻率的波長(zhǎng)，聲響是要直到脫離紙盆的間隔有2.5倍波長(zhǎng)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(zhǎng)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(dá)8.6米就為100Hz的近音場(chǎng)，而超越8.6米才是100Hz的遠(yuǎn)音場(chǎng)。當(dāng)提到揚(yáng)聲器的遠(yuǎn)近音場(chǎng)時(shí)，最主要是注意到頻率及它的波長(zhǎng)，而不是單純看脫離音箱多遠(yuǎn)便是等于遠(yuǎn)或近音場(chǎng)，最主要便是記住咱們當(dāng)賞識(shí)音樂(lè)時(shí)，是要在遠(yuǎn)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(dāng)揚(yáng)聲器在一個(gè)房間內(nèi)發(fā)出聲響，聽(tīng)眾能夠聽(tīng)到直接從揚(yáng)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(duì)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(duì)比差及清晰度下降。

　�。�7）界面攪擾

　　當(dāng)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(tái)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(zhǎng)的音頻就會(huì)遭到這兩個(gè)界面的攪擾。一個(gè)4米波長(zhǎng)的頻率是86Hz（344m/s÷4m=86Hz），當(dāng)86HZ的聲響從音箱放出來(lái)時(shí)，大的空氣壓力在1/4周內(nèi)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(yīng)該把音箱向臺(tái)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(shí)點(diǎn)，也是低聲鼓的共識(shí)頻率，假如是由于不了解界面攪擾而擺錯(cuò)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(yàn)，最高的測(cè)聽(tīng)頻率僅僅8kHz。當(dāng)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(duì)比時(shí)，當(dāng)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(duì)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(zhǎng)是對(duì)比短，遭到物體阻撓以后不會(huì)轉(zhuǎn)彎，但低頻率的波長(zhǎng)是對(duì)比長(zhǎng)，所以許多時(shí)分就算有物體在前面阻撓，低頻率也能夠轉(zhuǎn)彎曩昔。例如有些專業(yè)音箱的規(guī)劃是把一個(gè)高音號(hào)角放在它的低聲單元前面，但對(duì)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(qū)分各類不一樣的聲響，但假如單純是講人的說(shuō)話聲時(shí)，咱們只需求聽(tīng)到4kHz及以下的頻率，就能立刻區(qū)分是什么人在說(shuō)話。例如電話的聲響傳送，高頻只到達(dá)4kHz，所以有時(shí)分當(dāng)一個(gè)好久都沒(méi)有和你說(shuō)話的人，當(dāng)他打電話給你時(shí)，只要說(shuō)：，你就立刻便能夠區(qū)分他是你好久都沒(méi)有談過(guò)話的兄弟的聲響。咱們聽(tīng)高頻也有方向性，便是咱們能夠區(qū)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(xì)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)，咱們就借著這改動(dòng)了的相位能夠判定聲響的相位。