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声学设计基础知识必备

2014-09-04

波长
声波振动一次所传播的距离,用声波的速度除以声波的频率就可以计算出该频率声波的波长,声波的波长范围为17米至1.7厘米,在室内声学中,波长的计算对于声场的分析有着十分重要的意义,要充分重视波长的作用。例如只有障碍物在尺寸大于一个声波波长的情况下,声波才会正常反射,否则绕射、散射等现象加重,声影区域变小,声学特性截然不同;再比如大于2倍波长的声场称为远场,小于2倍波长的声场称为近场,远场和近场的声场分布和声音传播规律存在很大的差异;此外在较小尺寸的房间内(与波长相比),低音无法良好再现,这是因为低音的波长较长的缘故,故在一般家庭中,如果听音室容积不足够大,低音效果很难达到理想状态。 
很多现场调音师都没有理会到音频与波长的关系,其实这是很重要的:音频及波长与声音的速度是有直接的关系。在海拔空气压力下,21摄氏温度时,声音速度为344m/s,而我接触国内的调音师,他们常用的声音速度是34Om/s,这个是在15摄氏度的温度时声音的速度,但大家*主要记得就是声音的速度会随着空气温度及空气压力而改变的,温度越低,空气里的分子密度就会增高,所以声音的速度就会下降,而如果在高海拔的地方做现场音响,因为空气压力减少,空气内的分子变得**,声音速度就会增加。音频及波长与声音的关系是:波长=声音速度/频率; λ=v/f,如果假定音速是344 m/s时,100Hz的音频的波长就是3.44 m,1000hz(即lkHz)的波长就是34.4 cm,而一个20kHz的音频波长为1.7cm。
动态范围
音响设备的**声压级与可辨*小声压级之差。设备的**声压级受信号失真、过热或损坏等因素 限制,故为系统所能发出的**不失真声音。声压级的下限取决于环境噪声、热噪声、电噪声等背景条件,故 为可以听到的*小声音。动态范围越大,强声音信号就越不会发生过荷失真,就可以保证强声音有足够的震 撼力,表现雷电交加等大幅度强烈变化的声音效果时能益发逼真,与此同时,弱信号声音也不会被各种噪声 淹没,使纤弱的细节表现得****。一般来说,高保真音响系统的动态范围应该大于90分贝,太小时还原 的音乐力度效果不良,感染力不足。在专业音响系统的调整过程中,音响师在调音时要主意以下两方面问 题:一是调音台的的输入增益量不要调的过小,否则微弱的声音会被调音台的设备噪声所淹没。二是压限器 的阈值和压缩比的调整要格外慎重,阈值过小和压缩比过大,都会使声音动态压缩严重,故应该在保证效果的前提下,尽量减少对声音的动态损失。另外,在放大电路和音源中也存在动态范围,此时即可分辨的*小信号和可达到的**不失真信号之差。 
反相
两个相同声音信号相位相差为180度的情况,在同一声音的策动下音箱或话筒之间的振动方向相反亦属 于反相。音响系统有左右声道之问反相、真实相位(即输人信号与输出信号之间相位)反相、话筒之间相位反 相和多只音箱组成的阵列中部分音箱反相等四种情况。反相可导致声短路(即声音之间互相抵消,音量减 小)、声像失去定位和低音浑浊等现象,对再现声音造成破坏。
分贝
电功率增益和声强的量度单位,由单位贝尔的十分之一而得名,功率每增加一倍为增加3分贝,每增加lo 倍为增加10分贝。 
哈斯效应
双声源系统的一个效应,两个声源中的的一个声源延时时间在5至35毫秒以内时,听音者感觉声 音来自先到达的声源,另一个声源好象并不存在。若延时为。至5毫秒,则感觉声音逐步向先到的音箱偏移; 若延时为30至50毫秒,则可感觉有一个滞后声源的存在。海尔式杨声器以***美国的诲尔博士的名字而命名的扬声器,1973年问世,将振膜折叠成褶状,振膜不是前后振动,而是像子风琴风箱似的在声波辐射的横方向振动,是一种特殊结构的电动式扬声器,主要用于高 频。 
劳氏效应
一种赝(假)立体声效应,将信号延时后以反相叠加在直达声信号上,立即就会产生明显的空间印象,声音似乎来自四面八方,听音者有置于乐队之中的感受。
互调失真
指两个振幅按一定比例(通常为4:1)混合的单音频信号通过重放设备后产生新的频率分量的一种信号失真,属于一种非线性失真,新的频率分量包括两个单音频信号的各次谐波及其各种组合的加拍和差 拍。


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