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專(zhuān)業(yè)擴聲及音頻處理系統

發(fā)布時(shí)間:2022-07-20 15:42:35 瀏覽次數:1979次

 擴聲系統通常是把講話(huà)者的聲音對聽(tīng)者進(jìn)行實(shí)時(shí)放大的系統,講話(huà)者和聽(tīng)者通常在同一個(gè)聲學(xué)環(huán)境中。成功的擴聲系統必須要具有足夠響度(足夠的聲增益)和足夠的清晰度(低的語(yǔ)言子音清晰度損失百分率),并且能使聲音均勻地覆蓋聽(tīng)眾,而同時(shí)又不覆蓋沒(méi)有聽(tīng)眾的區域。
  擴聲系統包括擴聲設備和聲場(chǎng)組成,主要包括聲源和它周?chē)穆暛h(huán)境,把聲音轉變?yōu)殡娦盘柕脑?huà)筒,放大信號并對信號加工的設備、傳輸線(xiàn),把信號轉變?yōu)槁曅盘柕膿P聲器和聽(tīng)眾區的聲學(xué)環(huán)境。
  擴聲系統分類(lèi)
  (一)按工作分類(lèi)
  1.擴聲系統:話(huà)筒和揚聲器處在同一聲場(chǎng)內,存在聲反饋自激的條件,傳聲增益受到限制。
  2.放聲系統:只有卡座、光盤(pán)機等聲源,不存在聲反饋條件,是擴聲系統的一種特例。
  (二)按用途分類(lèi)
  1.室外擴聲系統:體育場(chǎng)、藝術(shù)廣場(chǎng)、音樂(lè )噴泉、大型流動(dòng)演出等。
  特點(diǎn):空間寬廣、服務(wù)區大、背景噪聲大、受周?chē)ㄖ矬w反射影響。以直達聲為主,無(wú)混響聲,反射聲延時(shí)     超過(guò)50ms(17m)時(shí)會(huì )出現重聲或回聲,影響聲音清晰度和聲像定位。音響效果(尤其是音樂(lè )噴泉)還受氣候條件、向和環(huán)境干擾等影響。
  2.室內擴聲系統:各類(lèi)影劇院、體育館和歌舞廳等。
  特點(diǎn):專(zhuān)業(yè)性很強,使用功能不同系統配置也不同,建聲條件對音響效果影響很大。
  3.流動(dòng)演出系統:常用于大型演出,臨時(shí)安裝的系統。
  特點(diǎn):音響設備必須結構緊湊,便于運輸和安裝、使用環(huán)境苛刻。系統投資較大。
  4.公共廣播系統(PA):車(chē)站、機場(chǎng)、地鐵、港口、學(xué)校、賓館作廣播節目和背景音樂(lè )并兼做消防緊急廣播。
  特點(diǎn):使用功能很多,音響效果要求不苛刻,傳輸距離遠,采用定電壓傳輸。
  5.會(huì )議系統:會(huì )議中心、電話(huà)會(huì )議、電視會(huì )議和數字會(huì )議系統。
  特點(diǎn):提高會(huì )議效率,聲音清晰、不嘈雜、功能多(會(huì )議討論系統、投票表決系統和同聲傳譯系統等,包括視像同步攝錄和會(huì )議代表身份識別等)。
  擴聲系統設計
  擴聲系統設計通常從聲場(chǎng)設計開(kāi)始,逐步向后推進(jìn)到功放、聲處理、調音臺和聲源。因為聲場(chǎng)設計是滿(mǎn)足系統使用功能和音響效果的基礎。因此這種向后推進(jìn)的設計步驟是十分必要的。
  室內擴聲系統的供聲方案
  根據使用功能、房間體型和服務(wù)區大小選擇供聲方案。
  1.集中供聲(點(diǎn)聲源供聲)
  優(yōu)點(diǎn):可有效減小聲源間的干擾,音質(zhì)清晰、視聽(tīng)方向一致、聽(tīng)感自然、聲場(chǎng)均勻。
  缺點(diǎn):聲能損失較大,不適宜空間較低的房間和狹長(cháng)的房間,集中式供聲系統的揚聲器吊掛高度不應低于8~10m,否則聲場(chǎng)不易均勻。
  2.分散式供聲
  適用于狹長(cháng)房間、高度較低的房間、混響時(shí)間較長(cháng)的房間或隧道擴聲系統。
  優(yōu)點(diǎn):聲場(chǎng)均勻,聲能損失少。
  缺點(diǎn):視聽(tīng)不一致,聲源之間干擾大,尤其是在兩個(gè)聲源覆蓋的交叉重疊區音質(zhì)差
  近年來(lái),全國各地很多地方建造了音樂(lè )廳。音樂(lè )廳是以演出古典音樂(lè )為主的演出場(chǎng)所,而古典音樂(lè )傳統的習慣都是以自然聲演出,除非是露天演出或場(chǎng)地特別開(kāi)擴,一般是不用擴聲設備的。因此音樂(lè )廳對室內的建筑環(huán)境聲學(xué)要求就非常嚴格。音樂(lè )廳的聲學(xué)設計非??粗鼗祉憰r(shí)間的處理,大多數情況下都希望混響時(shí)間長(cháng)一些。
  音樂(lè )演出團到音樂(lè )廳演出之前要走臺,因為音樂(lè )廳混響時(shí)間的長(cháng)短對演員的自我感覺(jué)會(huì )產(chǎn)生影響,所以走臺主要目的不是練習,而是要找在這個(gè)音樂(lè )廳演出的感覺(jué)。但是絕大多數走臺都是在空場(chǎng)情況下進(jìn)行的。音樂(lè )廳空場(chǎng)和觀(guān)眾滿(mǎn)場(chǎng)的情況下,混響時(shí)間由于人體吸收總會(huì )有些差別。走臺的演員當然要求盡可能地縮小這種差別。因為混響時(shí)間在空場(chǎng)和滿(mǎn)場(chǎng)時(shí)如果相差0.3秒以上,到演出時(shí)就會(huì )對演員的表演情緒產(chǎn)生影響。往往是走臺時(shí)感覺(jué)聲音很豐滿(mǎn),自我感覺(jué)非常良好,但是當演出時(shí)坐滿(mǎn)觀(guān)眾后(尤其是冬天),走臺時(shí)的感覺(jué)就找不到了,覺(jué)得聲音發(fā)干。這時(shí)演員的情緒就會(huì )受到影響,技巧的發(fā)揮也就容易失常。
  音樂(lè )廳的內裝修是決定混響效果的關(guān)鍵。此外,早期聲的安排、吸聲系數的處理也至關(guān)重要。
  一般情況下,座椅所占觀(guān)眾廳表面積大約25%強,而吸聲總量卻占70~80%。因此,為了延長(cháng)混響時(shí)間,有些設計師們開(kāi)始在座椅上想辦法。
近幾年,在進(jìn)口座椅的一些資料上刊登了一種椅子的制作方法,而且漸趨流行。其主要特點(diǎn)就是椅子靠背的正面邊緣留出木邊,而且愈來(lái)愈寬,目的是要加大反射面積以延長(cháng)混響時(shí)間。實(shí)踐證明,這種思路對音樂(lè )演出團的走臺有害無(wú)益。
  音頻處理系統一般會(huì )包括,輸入增益控制(INPUTGAIN)均衡(若干段參數均衡)調節(INPUT EQ),輸入端延時(shí)調節(INPUT DELAY),輸入極性(也就是大家說(shuō)的相位)轉換(input polarity)等功能。而輸出部分一般有信號輸入分配路由選擇(ROUNT),高通濾波器(HPF),低通濾波器(LPF),均衡器(OUTPUTEQ),極性(polarity),增益(GAIN),延時(shí)(DELAY),限幅器啟動(dòng)電平(LIMIT)等功能。 而輸出部分一般有信號輸入分配路由選擇(ROUNT),高通濾波器(HPF),低通濾波器(LPF),均衡器(OUTPUTEQ),極性(polarity),增益(GAIN),延時(shí)(DELAY),限幅器啟動(dòng)電平(LIMIT)等功能。簡(jiǎn)單的音頻處理系統:內部帶有簡(jiǎn)單的固定處理模組,如參量均衡系統、分頻系統、延遲系統、混音系統等作用。用以連接調音臺到功放之間,取代模擬周邊設備,做信號處理用途。
  多功能數字音頻處理系統,它內部的功能更加齊全一些,有些帶有可拖拽編程的處理模塊,可以由用戶(hù)自由搭建系統組成。此類(lèi)處理器一般可以在會(huì )議系統中取代小型調音臺和周邊設備組成的模擬系統。往往都帶有網(wǎng)絡(luò )接口,可以通過(guò)以太網(wǎng)接入計算機進(jìn)行編程和在線(xiàn)實(shí)時(shí)控制。
  均衡
  不同的均衡器設置也不盡相同,雖然頻段劃分不盡相同,但也大同小異,對音效調節起著(zhù)相近的作用。下面來(lái)看看均衡器分段后的每個(gè)部分的作用:
  1. 20Hz--60Hz 部分
  這一段提升能給音樂(lè )強有力的感覺(jué),給人很響的感覺(jué),如雷聲。是音樂(lè )中強勁有力的感覺(jué),如果這個(gè)頻段的量感太少,豐潤澎湃的感覺(jué)一定沒(méi)有;而且會(huì )導致中高頻、高頻的突出,使得聲音失去平衡感,不耐久聽(tīng)。如果提升過(guò)高,則又會(huì )混濁不清,造成清晰度不佳,特別是低頻響應差和低頻過(guò)重的音響設備。
  2. 60Hz--250Hz 部分
  這段是音樂(lè )的低頻結構,它們包含了節奏部分的基礎音,包括基音、節奏音的主音。它和高中音的比例構成了音色結構的平衡特性。提升這一段可使聲音豐滿(mǎn),過(guò)度提升會(huì )發(fā)出隆隆聲。衰減這兩段會(huì )使聲音單薄。
  3. 250Hz--2KHz 部分
  這段包含了大多數樂(lè )器的低頻諧波,如果提升過(guò)多會(huì )使聲音像電話(huà)里的聲音。如把 600Hz 和 1kHz 過(guò)度提升會(huì )使聲音像喇叭的聲音。如把 3kHz 提升過(guò)多會(huì )掩蔽說(shuō)話(huà)的識別音,即口齒不清,并使唇音“ mbv ”難以分辨。如把 1kHz 和 3kHz 過(guò)分提升會(huì )使聲音具有金屬感。由于人耳對這一頻段比較敏感,通常不調節這一段,過(guò)分提升這一段會(huì )使聽(tīng)覺(jué)疲勞。
  4. 2KHz--4kHz 部分
  這段頻率屬中頻,如果提升得過(guò)高會(huì )掩蓋說(shuō)話(huà)的識別音,尤其是 3kHz 提升過(guò)高,會(huì )引起聽(tīng)覺(jué)疲勞。
  5. 4kHz--5KHz 部分
  這是具有臨場(chǎng)感的頻段,它影響語(yǔ)言和樂(lè )器等聲音的清晰度。提升這一頻段,使人感覺(jué)聲源與聽(tīng)者的距離顯得稍近了一些;衰減 5kHz ,就會(huì )使聲音的距離感變遠;如果在 5kHz 左右提出升 6dB ,則會(huì )使整個(gè)混合聲音的聲功率提升 3dB 。
  6. 6kHz--16kHz 部分
  這一頻段控制著(zhù)音色的明亮度,宏亮度和清晰度。一般來(lái)說(shuō)提升這幾段使聲音洪亮,但不清晰,不可能會(huì )引起齒音過(guò)重,衰減時(shí)聲音變得清晰,但聲音不宏亮。
  均衡器上也可以按照聽(tīng)門(mén)極限的曲線(xiàn)圖來(lái)設置 ,這樣讓耳朵能最容易的感覺(jué)到聲音 ,這樣最自然最好!
  這樣讓低頻和高頻能夠很自然的被耳朵感受到,也就是說(shuō)******的 EQ 設置應該和該曲線(xiàn)圖吻合。
  在對均衡器進(jìn)行調節的時(shí)候最好能結合等響曲線(xiàn)和耳機的頻響曲線(xiàn)。例如,如果耳機的頻響曲線(xiàn)是理想的,也就是一條平直的直線(xiàn),那么就可以將均衡器調節為與對應的聲壓級下相近的等響曲線(xiàn)的圖形,這樣聽(tīng)到的聲音各個(gè)頻段的響度基本上是平衡的;而事實(shí)上沒(méi)有那副耳機 / 耳塞的頻響曲線(xiàn)是理想平直的,而且還受每個(gè)人耳朵的不同佩戴情況影響,所以要調節好均衡器是需要一段時(shí)間去琢磨掌握播放機和耳機在你的耳朵聽(tīng)起來(lái)的各自的聲音特性的。
  最后還需要說(shuō)明的是:每個(gè)人對不同頻率的聲音感覺(jué)是不一樣的,音響回放設備的頻率響應也不同,人的聽(tīng)門(mén)曲線(xiàn)也只是根據統計數據畫(huà)出別人聽(tīng)起來(lái)很自然的聲音你可能會(huì )覺(jué)得不舒服,所以均衡器的調節需要根據自己的聽(tīng)感特點(diǎn)和所使用的播放設備進(jìn)行個(gè)性化的調整。
  常見(jiàn)的預設音效
  NORMAL :普通音效,所有頻段都沒(méi)有任何增衰,適合喜歡原汁原味的朋友
  ROCK :搖滾樂(lè ),它的高低兩端提升很大,低音讓音樂(lè )強勁有力,節奏感很強,高音部分清晰甚至刺耳
  POP :流行樂(lè ),其曲線(xiàn)與 ROCK 大致相同,較 ROCK 稍微削低了低頻,增強了高音部分,樂(lè )器表現更加出色一點(diǎn)
  jazz: 爵士樂(lè ),它提升了低頻和 3-5kHz 部分,增強臨場(chǎng)感
  classic:古典樂(lè ),它提升的也是高低兩部分,主要突出樂(lè )器的表現,音場(chǎng)表現更加,適合演繹大場(chǎng)面的古典音樂(lè )
  vocal:人聲,人的嗓子發(fā)出的聲音的頻率范圍比較窄,提升主要集中在中頻部分,適合用來(lái)聽(tīng)相聲小品或錄音文件等。
  音效知識普及
  根據EQ特征調音效
  在了解EQ均衡器之前,我們要先掌握兩個(gè)概念:頻率范圍(單位Hz),表示功率放大器的最低工作頻率至最高工作頻率之間的范圍。頻率響應(單位分貝dB),功率放大器的輸出增益隨著(zhù)隨輸入信號頻率變化而變化的現象。自定義音效就是通過(guò)調節EQ均衡器,改變頻率范圍和頻率響應,從而得到不同的音效。
  甚低頻增強低音震撼感(16Hz~60Hz),人對該頻段的感覺(jué)要比聽(tīng)覺(jué)靈敏,能給音樂(lè )以強有力的感覺(jué)。但過(guò)多強調該頻段,會(huì )使樂(lè )聲混濁不清。
  低頻加強主音節奏(60Hz~250Hz),該頻段包含著(zhù)節奏聲部的基礎音。改變該頻段會(huì )改變音樂(lè )的平衡。80Hz附近頻率在高響度時(shí)能給人強烈的聲場(chǎng)刺 激,而且不會(huì )使人不舒服。80Hz~125Hz頻段對人的刺激較強,且會(huì )引起不適感,所以響度不宜過(guò)大。100Hz~250Hz頻段可影響聲音的豐滿(mǎn)度,使聲音圓潤甜美,但過(guò)多會(huì )引起樂(lè )聲混濁,增大疲勞感。
  中頻改變人聲及樂(lè )器聲(250Hz~2000Hz),該頻段包含大多數樂(lè )器的低次諧波,提升太多會(huì )出現象電話(huà)樣音色。300Hz~500Hz以下,明顯衰減會(huì )使聲音缺乏力度感,感到單??;提升500Hz~1000Hz這一倍頻程,會(huì )使樂(lè )器聲變?yōu)樗评葮勇曇?,過(guò)多時(shí)使人有嘈雜感;提升1000Hz~2000Hz這一頻段,會(huì )發(fā)出金屬聲,改變女聲和高音樂(lè )器。
  高中頻引起聽(tīng)覺(jué)疲勞(2kHz~4kHz),該頻段提升會(huì )掩蔽話(huà)音的重要識別音,導致聲音口齒不清,該頻段對人聲的明亮度影響******,一般不宜過(guò)多衰減,以免降低明亮度,但提升過(guò)多,特別是3kHz附近人耳聽(tīng)覺(jué)靈敏區,容易引起聽(tīng)覺(jué)疲勞。
  高頻影響聲場(chǎng)控制聲音明亮度(4kHz~16kHz),該頻段為臨場(chǎng)感段,能影響說(shuō)話(huà)聲和樂(lè )器聲的清晰度。適當提升該頻段能使聲音明亮突出,有利于提高聲音的清晰度和豐富層次。5kHz~6kHz如有明顯衰減,會(huì )使聲音暗啞無(wú)色彩。該頻段響度過(guò)大會(huì )產(chǎn)生使人難忍的刺耳感。12kHz附件若過(guò)于提升,易造成設備過(guò)載使聲音發(fā)毛。

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