1、 聲音的產(chǎn)生和傳播聲音的產(chǎn)生和傳播 聲音是由物體機械振動或氣流擾動引起彈性媒質發(fā)生波動產(chǎn)生的。我們將振動的物體稱作聲源。隨著物體的振動，原處的空氣密度及壓力隨之發(fā)生變化。而該處的變化又進一步引起相鄰點的空氣密度和壓力發(fā)生變化。這樣一點一點相互影響，使起始點的空氣密度和壓力的變化向其周圍空間推進，從而形成了聲波。當聲波傳到人的耳朵，使人產(chǎn)生聲音感覺。因此，聲音是由物體振動而產(chǎn)生的聲波通過聽覺器官所產(chǎn)聲音是由物體振動而產(chǎn)生的聲波通過聽覺器官所產(chǎn)生的印象。生的印象。 聲音必須通過空氣或其它的媒質空氣或其它的媒質進行傳播，形成聲波，才能使我們聽到。沒有空氣或其它媒質，我們是聽不到聲音的，聲音在真空中不

2、能傳導。在聲波的傳播過程中，只是把聲波振動的狀態(tài)傳播出去，而空氣質點只在其平衡位置附近振動，并不隨著聲波傳播到遠處去。聲音聲音的的三要素三要素 響度響度：人耳對聲音強弱的主觀感覺稱為響度。響度和聲波振動的幅度有關。一般說來，聲波振動幅度越大則響度也越大。當我們用較大的力量敲鼓時，鼓膜振動的幅度大，發(fā)出的聲音響；輕輕敲鼓時，鼓膜振動的幅度小，發(fā)出的聲音弱。 音調：人耳對聲音高低的感覺稱為音調。音調主要與聲波的頻率有關。聲波的頻率高，則音調也高。當我們分別敲擊一個小鼓和一個大鼓時，會感覺它們所發(fā)出的聲音不同。小鼓被敲擊后振動頻率快，發(fā)出的聲音比較清脆，即音調較高；而大鼓被敲擊后振動頻率較慢，發(fā)出的

3、聲音比較低沉，即音調較低。 音色音色：音色是人們區(qū)別具有同樣響度、同樣音調的兩個聲音之所以不同的特性，或者說是人耳對各種頻率、各種強度的聲波的綜合反應。音色與聲波的振動波形有關，或者說與聲音的頻譜結構有關。第一節(jié) 聲電轉換和電聲轉換一、聲電轉換 聲電轉換，指將聲音信號即生波（機械波）轉換成電信號的過程。 設備：傳聲器，即通常所說的話筒或麥克風。1、傳聲器的工作原理： 傳聲器是一種換能器件換能器件，按換能原理的不同，通常可分為兩種：動圈式和電容式。 A、動圈式傳聲器 動圈式傳聲器是歷史最悠久的傳聲器，直到今天仍有很強的生命力。主要由振動膜片、音圈、永久磁鐵和升壓變壓器等部分組成。振動膜片：是一個

4、對聲波的空氣壓強變化非常敏感的膜片，由極薄的材料制成，并由具有一定彈性的細繩固定在話筒上。振膜可以隨聲波的振動而振動，其作用是檢取外界的聲波振動，并將其傳遞給音圈。音圈：是一個由直徑很小的、極細的漆包線繞制成的環(huán)形導電線圈，固定在振動膜片后，懸掛在磁場中。工作原理：當有聲波傳入，振膜運動就會運動，音圈也會隨之運動，在磁場中做切割磁力線的運動，在線圈兩端就會產(chǎn)生感應聲頻電動勢，從而完成聲電轉換。 也就是說： 如果聲音響度大，則膜片的振動幅度就大，音圈中產(chǎn)生的感應電流的幅度也就大； 如果聲音的音調高，膜片的振動頻率就高，音圈中感應電流變化的頻率也就高； 如果聲音的音色不同，膜片振動的規(guī)律（波形）也

5、就不一樣，音圈中的電流也就有相應的波形變化。 升壓變壓器：主要是為了提高傳聲器的輸出感應電動勢和阻抗而裝置的。 動圈式傳聲器的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：結構簡單、穩(wěn)定可靠、使用方便、固有噪聲小。廣泛運用于語言廣播和擴聲系統(tǒng)中。 缺點：靈敏度較低、頻率范圍窄。 B、電容式傳聲器 電容式傳聲器是目前各項指標都較為優(yōu)秀的一種傳聲器，它主要由電容器、直流電源和負載電阻構成。其核心部件是一個平板電容器，前極板作為振動膜片，后極板是固定不動的。 工作原理：當聲音傳來，膜片收到聲波的壓力，并隨著壓力大小和頻率的不同而振動，膜片與極板間的距離也就會隨之變化，從而引發(fā)電容量發(fā)生變化，極板上的電荷也就是隨之發(fā)生變化，使電路

6、中產(chǎn)生與聲波的頻率和幅度相對應的電流，負載電阻也上也就有相應的電壓輸出，從而完成聲電轉換。 也就是說： 如果聲音響度大，膜片的振動幅度就大，則輸出電壓幅度就大； 如果聲音的音調高，膜片的振動頻率就高，則輸出電壓變化的頻率也高； 如果聲音的音色不同，膜片的振動規(guī)律（波形）就不同，則輸出電壓也有相應的波形變化。 電容式傳聲器的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：頻率范圍寬、靈敏度高、失真小、音質好。 缺點：結構復雜、成本高，多用于高質量的廣播、錄音和擴聲中。2、傳聲器的分類（1）按其換能原理：動圈式和電容式。（2）按其與聲頻處理設備的連接方式的不同：有線和無線。（3）按指向性的不同：無指向性、雙指向性、心形指向性和銳

7、心興指向性。 指向性：指傳聲器的靈敏度隨聲波入射角的改變而變化的特性。傳聲器的指向性主要是對中頻、高頻信號而言的，在低頻段無明顯的指向性。a、無指向性傳聲器：拾音范圍不受生源方向的限制，換句話說，該傳聲器的拾音范圍是以傳聲器為中心的球星范圍，拾音效果只與聲源和傳聲器之間的距離有關，而與方向無關。b、雙向性傳聲器：也稱“8”字形傳聲器，其拾音范圍是以傳聲器為中心的前后兩個方向，即“8”字形范圍。c、心形指向性傳播器：也稱單方向性傳聲器，其拾音范圍是以傳聲器正前方的一個向“心”一樣的較寬的區(qū)域。d、銳心形指向性傳聲器：也稱超指向性傳聲器，拾音范圍是以傳聲器正前方的一個很窄的區(qū)域。3、傳聲器的性能指

8、標（1 1）靈敏度：）靈敏度：話筒在單位聲壓激勵下輸出電壓與輸入聲壓的比值。它是表明話筒聲電轉換效率的指標。 話筒的靈敏度越高，就表示其對微弱信號的拾取能力越強。（2 2）頻率響應）頻率響應：指傳聲器的輸出信號大小與頻率的關系，通常用傳聲器的靈敏度與頻率的關系來描述。即，話筒在進行聲電轉換時對不同頻率的聲波表現(xiàn)出靈敏度不同的特性。 通常以中聲頻的靈敏度為基準，把靈敏度下降為某一規(guī)定值的頻率范圍定義為傳聲器的頻率響應特性頻率響應特性。 頻率響應特性范圍寬，表示該傳聲器對較寬頻帶的聲音具有高度的靈敏度，擴音效果就好。理想的傳聲器頻率響應特性為20Hz20KHz。 （3）最大輸入聲壓級：是指話筒所能

9、承受的達到0.5%總諧波失真的最大聲壓級的度量。（總諧波失真：是指用信號源輸入時，輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成分。諧波失真是由于系統(tǒng)不是完全線性造成的，它通常用百分數(shù)來表示。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。） 最大輸入聲壓級限定了話筒與聲源間的距離。（4）最大輸出電平：是指話筒在最大輸入聲壓級下的輸出電平。 （電平：是指電路中兩點或幾點在相同阻抗下電量的相對比值。） 最大輸出電平?jīng)Q定了與話筒相連的聲頻處理設備（如調音臺）的輸入工作電平。（5）輸出阻抗：是指負載匹配時話筒的輸出電壓與電流的比值（測試信號頻率為1KHz）。（阻抗：在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做

10、阻抗。負載：把電能轉換成其他形式的能的裝置。即，指連接在電路中的電源兩端的電子元件。電路中不應沒有負載而直接把電源兩極相連，此連接稱為短路。常用的負載有電阻、引擎和燈泡等可消耗功率的元件。） 輸出阻抗有低阻（50、150、200、250、600等）和高阻（10k、20k、50k）兩種。（6 6）方向性（指向性）方向性（指向性）：表示傳聲器的靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性。二、電聲轉換 電聲轉換是聲電轉換的逆過程，是將聲頻電信號轉換成為聲波的過程。設備：揚聲器。1、揚聲器的構造及工作原理 揚聲器，又稱“喇叭”，是一種十分常用的電聲換能器件，在發(fā)聲的電子電氣設備中都能見到它。 在揚聲器中，最常見

11、的是電動式錐形紙盒揚聲器，也就是通常所說的紙盒揚聲器，這是一種直接輻射式揚聲器，由于采用了紙盆作為振動膜片，故得此名。因而，以其為例講解揚聲器的構造及工作原理。 紙盒揚聲器主要由磁回路系統(tǒng)、振動系統(tǒng)和支撐輔助系統(tǒng)三大部分組成。磁回路系統(tǒng)：主要由永磁體、芯柱、導磁板、外磁路等部分組成。其作用在于提供一個恒磁場。振動系統(tǒng)：主要由音圈和紙盒構成。 音圈是驅動元件。 紙盒是揚聲器的輻射器件，在很大程度上決定著揚聲器的發(fā)生性能。 工作原理：工作原理：當音圈中通入按聲音變化的電流時，音圈會在磁場中磁力的作用下產(chǎn)生相應的振動，于是就帶動紙盆與之一起振動。紙盆將振動通過空氣傳播出去，于是就產(chǎn)生了聲音。 也就是

12、說： 如果電流幅度大，則音圈振動幅度大，于是產(chǎn)生的聲音響度大； 如果電流頻率高，則音圈振動快，于是產(chǎn)生的聲音音調高； 如果電流波形不同，則音圈振動波形不同，于是產(chǎn)生的聲音音色不同。支撐輔助系統(tǒng)：由定心支片、盆架等部分組成。2、揚聲器的分類 按照工作原理的不同 電動式揚聲器：采用通電導體做音圈 電磁式揚聲器：舌簧式揚聲器 靜電式揚聲器：利用電容原理 壓電式揚聲器：利用具有壓電效應的材料收到電場作用發(fā)生形變的原理。 按振膜形狀的不同 錐形揚聲器：低音揚聲器應用最多 平板形揚聲器：振膜是平面的，以振動直接向外輻射聲波。 球頂形揚聲器：常用于揚聲器系統(tǒng)中的中高音單元使用。 號筒形揚聲器：這種揚聲器與其

13、它揚聲器的區(qū)別在與它的輻射方式。 按發(fā)生頻率的不同 低音揚聲器： 中音揚聲器：可以實現(xiàn)低音揚聲器和中音揚聲器重放音樂時的頻率銜接。 高音揚聲器： 全頻帶揚聲器：可以播放整個聲頻范圍內的電信號。3、揚聲器的性能指標（1）、靈敏度：指輸入功率為1W的噪聲電壓時，在揚聲器軸向正面1m處所測得的聲壓大小。它是衡量揚聲器對聲頻信號中細節(jié)能否精確重放的指標。（2）、額定功率：又稱不失真功率。它是一種平均功率，指揚聲器穩(wěn)定工作時的輸出功率。一般揚聲器允許的最大功率是額定功率的24倍。（3）、頻率特性：衡量揚聲器放聲頻率范圍的指標。（4）、額定阻抗：指揚聲器工作在額定功率狀態(tài)下，加在揚聲器輸入端的電壓與流過揚

14、聲器的電流的比值。一般有2、4、6、等幾種。一般情況下，揚聲器音圈的直流電阻大約是額定阻抗0.9倍。（5）、指向性：揚聲器對不同方向上的輻射，會產(chǎn)生不同的聲壓頻率特性，這種特性就是揚聲器的指向性。第二節(jié)第二節(jié) 聲頻信號的處理聲頻信號的處理 播音室和控制室 播音室（錄音室）（錄音室）和控制室是進行聲音節(jié)目制作和錄音的重要場所，需要有制作各種聲音節(jié)目所需的設備，同時還需具備一定的聲學要求，以便滿足不同節(jié)目的播出和錄制需要。 播音室（錄音室）是經(jīng)過聲學處理、聲學處理、供播音或錄音專用的房間，一般的房間是不適合播音或錄音的。對播音室（錄音室）的聲學要求主要有兩個方面：一是有適當?shù)幕祉憰r間適當?shù)幕祉憰r間

15、，而且房間中聲音擴散均勻 ；二是能隔絕外面的噪聲隔絕外面的噪聲。 控制室的作用是在節(jié)目制作和播出過程中，對播音室送來的節(jié)目信號進行一系列處理，包括放大、音量調整、平衡、音質修飾、混合、分路和特殊音頻加工等，同時對正在制作的節(jié)目進行監(jiān)聽?？刂剖抑饕姓{音控制臺、錄音設控制室主要有調音控制臺、錄音設備、監(jiān)聽揚聲器和音質加工設備備、監(jiān)聽揚聲器和音質加工設備等。一、調音控制臺（調音臺） 調音臺，也稱聲頻混合器。是一種使音響效果達到一定的技術和藝術要求而對聲音進行放大、調整、控制、混合等技術處理的一種音響設備，也是音響制作系統(tǒng)中最為關鍵的設備之一。它是聲音節(jié)目制作和播出系統(tǒng)的中心設備，廣泛用于廣播、電視

16、、電影和音像制作部門。1、調音臺的功能多路音頻輸入信號的混合(如傳聲器、CD機、錄音機等)；多路音頻輸入信號音量的平衡；音質的均衡與修飾；實現(xiàn)混響、延遲等各種特殊音響效果的處理； 立體聲的調音控制； 具有多路信號輸出等。 2、調音臺的構成及各工作原理 調音臺由輸入部分、輸出部分和監(jiān)聽部分三大部分構成。輸入部分： 主要作用是對來自不同信號源的信號進行放大、衰減和動態(tài)范圍的調整，同時對信號進行均衡、壓限和噪聲切除等處理，然后按照制作的要求，進行信號的母線分配、混合等處理。 輸入部分包含了多個輸入通道，每一個通道包含了前置放大器、均衡器、輸入電平控制、開關矩陣等組件。前置放大器用于對輸入信號進行放大

17、。由于來自傳聲器的信號較小，而來自錄音機等音響設備的信號較大，因此不同輸入通道的前置放大器具有不同的增益。均衡器的作用是對信號進行頻率補償，均衡器通常是由三個或四個頻段構成的組合均衡器?？赏ㄟ^各個頻段的提升量以及轉折頻率或中心頻率的選擇，對高、中、低三個頻段的頻率分量進行提升或衰減。輸入電平控制用來控制本通道輸入信號傳送給對應輸出通道的電平。開關矩陣用來選擇本輸入通道信號應傳送的輸出通道。根據(jù)需要，一個輸人通道可以選擇一個或幾個輸出通道。 輸出部分： 主要作用是對各路經(jīng)過處理的的聲頻信號進行混合、放大及輸出主音量控制。 輸出部分包含了多個輸出通道，每個輸出通道都包含有混合放大器、主音量控制以及

18、監(jiān)視儀表等。混合放大器接收所有選中該通道的輸入通道的信號，也接收來自外接混響器返回的信號，然后將這些信號進行混合放大。主音量電平控制用來控制該輸出通道輸出的電平，另外還有監(jiān)視儀表用來測量該通道輸出電平的大小。 監(jiān)聽部分： 主要用來監(jiān)聽調音或錄音的質量。通常需要監(jiān)聽輸入通道和輸出通道的內容；監(jiān)聽錄制的內容，即由調音臺輸出，由錄音機錄音后輸出的內容；監(jiān)聽各輸入通道的信號進行混合的內容，通常用于補錄某一通道的信號時，輸送給演奏員監(jiān)聽，以便他們同步演奏。 二、聲頻信號的處理方式 信號的放大和衰減 信號電平調整 均衡處理 混響處理 聲音合成第三節(jié)第三節(jié) 聲音廣播的過程聲音廣播的過程 聲音廣播系統(tǒng)由聲頻信

19、號的產(chǎn)生與處理聲頻信號的產(chǎn)生與處理、信號傳輸通道信號傳輸通道、接收接收三大部分構成音頻信號傳輸通道接受調制一、調制1、調制的定義及原因 調制與解調是廣播電視技術中最重要的技術之一。在傳輸廣播電視信號時，通常要在發(fā)送端對信號進行調制，在接收端再進行解調。調制的定義 在發(fā)送端，將要傳送的信息（稱為調制信號）運載到高頻率的交變電流（稱為載波）上的過程即為調制。 載波：受調制的高頻交變電流信號 調制信號：調制載波的信號 已調信號：調制后的載波信號解調：在接收端，從已調波上將它運載的信息檢取出來的過程稱為解調。解調是調制的逆過程。 調制的原因 a a、只有將低頻信號只有將低頻信號“附加附加”在高頻載波上

20、才能用尺寸適當?shù)奶炀€進在高頻載波上才能用尺寸適當?shù)奶炀€進行有效的電磁輻射。行有效的電磁輻射。 根據(jù)天線理論，只有當發(fā)射天線的尺寸是被輻射信號波長的十分之一以上時，信號才能實現(xiàn)有效的輻射。一般情況下，要傳送的信息頻率較低，如音頻信號的頻率范圍為20Hz20kHz。如果不經(jīng)調制就用天線發(fā)射，所需天線的長度將很長。在實際中很難實現(xiàn)。所以要將低頻信號“附加”在高頻信號上，這時被輻射信號的頻率即為高頻載波信號的頻率，因此就可用尺寸適中的天線進行發(fā)射。 b b、通過調制可將各路節(jié)目信號在頻譜上區(qū)分開來。通過調制可將各路節(jié)目信號在頻譜上區(qū)分開來。 若不經(jīng)調制，直接以信號頻率進行發(fā)射，則各個頻道的信號頻率范圍相同，如音頻信號均為20Hz20kHz。這樣一來，接收端將無法區(qū)分各個頻道的節(jié)目。若對各個頻道的節(jié)目采用不同的載波進行調制，就可在頻譜上將它們區(qū)分開來。 2、調