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音响技术考试

音响技术重点

第一讲“音响技术发展史”内容提要

一、谁是留声机的鼻祖

1857年法国发明家斯科特（Scott）发明了的声波振记器，这是最早的原始录音机，是留声机的鼻祖。

二、谁第一个发明了具有录放功能的留声机

1877年爱迪生发明了一种录音装置。

可以将声波变换成金属针的震动，然后将波形刻录在圆筒形腊管的锡箔上。

当针再一次沿着刻录的轨迹行进时，便可以重新发出留下的声音。

这个装置录下爱迪生朗读的《玛丽有只小羊》的歌词：

“玛丽抱着羊羔，羊羔的毛象雪一样白”。

总共8秒钟的声音成为世界录音史上的第一声。

三、谁发明了圆片形（盘式或蝶形）唱片

1887年旅美德国人伯利纳（Emil.Berliner）获得了一项留声机的专利，研制成功了圆片形唱片（也称蝶形唱片）和平面式留声机。

1888年伯利纳制作的世界第一张蝶形唱片和留声机在美国费城展出。

1891年伯利纳研制成功以虫胶为原料的唱片，发明了制作唱片的方法。

四、谁第一个发明了磁记录的录音机

1898年丹麦工程师普尔森发明了可以实际应用的磁性录音机（钢丝录音机）。

五、盘式与筒式唱片相比优点有那些

与筒式唱片相比优点：

1、盘式唱片更容易大规模复制；2、盘式不易变形，容易保存；3、改变了纹路方向，放音时唱针对唱片的损伤更小。

1912年圆筒式录音被淘汰。

六、何时出现电气录音技术，何时出现电唱机？

1924年马克斯菲尔德和哈里森成功设计了电气唱片刻纹头，贝尔实验室成功地进行了电气录音，录音技术得到很大提高。

1925年世界上第一架电唱机诞生。

七、什么是LP、SP和EP？

1931年美国无线电公司（RCA）试制成功331/3转/分的密纹唱片（LongPlay，简称LP）。

1945年英国台卡公司用预加重的方法扩展高频录音范围，录制了78转/分的粗纹唱片（StandardPlay，简称SP）。

1948年美国哥伦比亚公司开始大批量生产331/3转/分的新一代的密纹唱片（Microgroove），成为唱片发展史上具有划时代意义的大事。

而RCA也推出自己的另一套系统—45转的EP（ExtendedPlay）与之抗衡。

八、磁带录音机何时发明？

1926年，（美）奥奈尔发明纸基磁带。

1927年8月，（美）威廉.卡森和卡彭特发明钢丝录音的交流偏磁法。

1928年，（德）弗莱马发明塑料基磁带。

1930年，（德）德律风根的钢丝录音机、劳伦兹和英国马可尼的钢带式录音机开始上市销售。

1933年，苏联自行设计研制磁性录音机。

1935年，（德）AEG（通用电气）公司制成世界上最早的商品磁带录音机，带速76.2cm/s，用BASF的塑料基磁带，应用广泛，技术先进。

九、磁带中磁粉的主要成分

Fe3O4（黑色）Fe2O3（茶褐色）

十、磁记录质量的提高和录音机的小型化

1938年-1940年，德、日、美先后发明磁带录音的超音频交流偏磁技术，使得录音质量得到很大的改善。

1960年降低带速（4.75cm/s），减小尺寸（带宽3.81mm），1963年荷兰生产音频盒式磁带。

出现盒式磁带录音机。

十一、数字录音设备指的是哪些

数字磁带（盘）、CD、VCD、DVD、DAD、MPX等。

十二、未来音响的发展趋势

大功率、高保真（HiFi）、多声道环绕立体声、音视频结合。

十三、盐城曾经有一个全国有名的音响设备生产企业——盐城无线电总厂

主要生产“燕舞”牌收录机。

第二讲 “声音的特性”内容提要

1、声波是纵波，即波的振动方向与传播方向一致。

2、声音是振动传播到人耳形成的一种感觉。

3、声波不能在真空中传播，是因为真空中缺少传播声音的媒介。

4、人对超声波和次声波只有振动的感觉而没有声音的感觉。

5、为了描述声波在某处的强弱，定义了声压的概念，单位是：

牛顿/平方米，1牛顿/平方米=1帕斯卡。

6、声速与传播声波的媒质有关，常温下相同频率的声音信号在空气、河水、软木和钢铁中传播，速度排序正确的是：

空气（340）<软木（500）<河水（1480）<钢铁（5100）。

7、声速与温度有关，20°C时空气中的声速约为344m/s。

8、声波在两个媒质的交界面处会发生反射现象，就不同频率的声波来说，频率越高反射越强。

9、音频频率范围是20Hz-20000Hz。

10、一般人发声的声音频率（基频）范围大致在80Hz-1KHz。

其中男低音80-320；男中音96-387；男高音122-488

    女低音145-580 女高音259-1034

11、对声音大小感性认识

   相应环境    声压（Pa） 声强（W/m2）声功率（W） 声级（dB）

   可听见       2×10 -5       10 -12         10 -12       0

   轻声耳语     2×10 -4       10 -10         10 -10       20

   安静室内     2×10 -3       10 -8          10 -8       40

   交谈1m       2×10 -2       10 -6          10 -6       60

   汽车喇叭     2×10 -1       10 -4          10 -4       80

   支部车间     2×10 0        10 -2          10 -2      100

12、同频率声波相叠加容易形成驻波。

13、利用声反射可以提高声音响度、展宽立体声范围、隔声等，反射的危害如声聚焦等。

第三节

1、当声波大于120db时候人就感到不舒服，130db左右就会有耳痒的感觉。

达到140db时候耳内疼痛。

可见听范围0-120db

2、人耳对声音大小的感觉不是与声压大小成正比的，而是近似地跟其对数（声级）成正比

3、不同的声压级声音，频率不同人耳的感觉到的响度也不一定同。

4、

四节

五节

1、扬声器俗称喇叭，是能够把音频电信号转变成声音信号的换能器。

2、扬声器按照换能方式分：

静电式、压电式、电动式、电磁式；

   按照振膜形状分：

锥形、球顶形、平板形、带形；

   按照频带宽度分：

低音、中音、高音、全频带；

   按照磁路类型分：

內磁式、外磁式、单磁路、双磁路等。

3、电动式扬声器的结构

   永磁体、音圈、折环、纸盆、定心支片、防尘罩、支架。

4、工作原理：

音圈通电后在永磁体提供的磁场中受力，音圈推动与之相连的纸盆振动，从而产生声音。

5、扬声器的主要性能指标有：

尺寸大小、额定功率、频响特性、有效频率范围、额定阻抗、灵敏度、效率、指向性、非线性失真等。

6、额定功率指馈给喇叭的最大电功率，在此功率下运行，喇叭达到规定的性能指标，长期工作而不损坏。

7、频响特性：

恒定音频电压大小的情况下，在喇叭轴线前1m处测量的声压级随频率的变化关系，一般用曲线表示，称频响曲线。

8、额定阻抗：

在扬声器的阻抗曲线中高于谐振频率点f0处的最小阻抗，一般出现在400Hz频率点处。

常见的动圈式扬声器多为4欧姆和8欧姆两种阻抗规格。

9、指向性：

扬声器辐射声音的强度与偏离中心轴线的角度有关系，一般偏角越大强度越小。

指向性和所发声音的频率有关，一般频率越高指向性越强。

10、全频带扬声器主要有：

单盆型、同轴单音圈、同轴双音圈和高低分离型等几种，各有优缺点。

11、扬声器箱，俗称音箱。

它的用途是防止低频声音的短路现象，提高低频的辐射能力、利用箱体声学特性展宽低频频率下限、弥补低音扬声器低音频重放能力的不足。

12、音箱中分频器的作用是将音频信号按照频率分解成段，然后分配给响应的扬声器发声。

常见的二分频音箱中的分频器，把音频电信号分解成高、低频率分量两个部分，送给高音和低音扬声器；三分频音箱的分频器把音频电信号分为高、中、低三个频率段的信号，分别送给高、中、低音扬声器发声。

六节

1、传声器俗称话筒，是能够把声音信号转变成音频电信号的换能器。

2、传声器的分类

   按照接收方式分：

压强式、压差式、压强压差式；

按照换能方式分：

电动式、电容式、压电式；

按照指向性分：

全指向（○）、心形（❤）、双向（∞）；

按照使用场合分：

会议、演唱、录音、测量。

3、动圈式传声器的结构

   磁路、音圈、振膜、变压器、支架。

4、工作原理

   声音推动连着音圈的振膜在磁场中振动，音圈的导线中产生随声音强弱、快慢变化的电流。

5、与压强式传声器相比，压差式传声器可以抑制侧面传过来的声音，具有更强的抵抗环境干扰的能力。

6、近讲时电动式传声器的低音性能可以得到提高，这就是所谓的近讲效应。

7、电容式传声器的结构

   固定极板、振膜、极化电压、前置放大电路。

8、电容式传声器的工作原理

   声波带动振膜振动，使得电容容量随声音变化，使得电路电流随声音变化。

9、电容传声器的优点

   灵敏度高、动态范围大、频响宽且平坦、瞬态特性好、失真度低。

   缺点是要加极化电压。

10、 带式传声器特点

   中高频频率特性好、音色柔和、自然；

   缺点：

忌振动，需吊着使用；阻抗低，需要阻抗变换。

11、强制向性传声器

   声聚焦型（压强式）常用于远距离拾音；

   干涉管型（压差式）常用于噪声环境中拾音。

七节

1、立体声拾音是将立体声音信号变为包含空间感信息的电信号，并且要求与单声道兼容。

2、A/B制式立体声拾音，是在舞台前方左右各放一个传声器，摆放方向相同。

A/B制式对传声器特性要求相近即可。

3、A/B制式立体声拾音，主要依靠的是声源达到两个传声器的时间差和强度差。

4、A/B制式立体声拾音的优点：

对传声器配对要求低、容易实现。

缺点是：

中间音轻、单声道兼容性差。

弥补中间音轻的方法：

录音时加中间传声器，放音时加中置扬声器。

5、X/Y制式立体声拾音，是在舞台前中央交叉放置两只特性相同的传声器，常用“心形”、“锐心形”或者“∞形”指向特性的传声器。

6、X/Y制式实现立体声拾音，是依靠的是声源到达传声器的强度差。

7、X/Y制式立体声拾音的优点：

单声道重放兼容性好。

缺点：

对传声器配对要求高。

8、MS制式立体声拾音， “心形”和“∞形”指向两传声器交叉垂直放置，心形指向传声器即M传声器，拾取前方种声音（L+R）; ∞形传声器的指向性主轴对准左方，拾取左方和右方的反相信号（L-R）。

9、MS制式立体声拾音，也是属于利用强度差实现立体声拾音的。

10、MS制式立体声拾音的优点：

单声道重放兼容性好。

缺点是：

对传声器的要求高、输出的信号进过“解码”才能得到左右声道的立体声信号。

11、多声道分别录音：

将乐队分组，每组一轨单独录制，然后通过调音台后期制作出立体声效果。

12、多声道分别录音：

利用声音的强度差实现立体声。

13、多声道分别录音的优点：

各乐器声音互不干扰；可不在同一时间录制；对每轨声音可单独加工处理；一个演员可演奏多个乐器。

14、凝听仿真人头录音节目效果最佳的是耳机。

八节

1、直达声是声源通过空气直线传到人耳的声音。

由于声源大多可看着点声源，发出的是球面波，而球面波的强度与距离平方成反比，因此，距离声源越远直达声越弱。

另外，空气对高频吸收较多，因此，距离声源越远，听到的直达声越暗。

2、经过墙壁、地板、屋顶等反射到达人耳的声音叫做反射声。

经过一次反射到达听音者耳朵的叫一次反射声；经过两次反射才到达听众处的叫二次反射声。

由于反射面的吸收部分声能量，所以反射次数越多，反射声就越弱。

3、在室内，到达人耳的声波包括直达声和反射声两个的叠加。

当墙壁等反射面的吸声系数比较大时，反射声幅度较小，对直达声影响不大；如果反射面光滑且坚硬，吸声系数小，反射声很强，叠加在直达声上，使得声音较响。

4、早期（近次）反射声。

在厅堂中，听到直达声之后，延迟时间小于50mS的的反射声。

它有助于增加直达声的强度和清晰度，给人以亲切感和临场感。

5、混响声（远次反射声）：

延迟时间大于50mS的的反射声。

声级较低，声线稠密。

混响声不带声源的方向信息，值增加声音的持续时间，提高声音的丰满度。

但过强的混响也会降低语音的清晰度，过长时混响时间会产生“回声”的感觉。

6、房间的谐振频率。

房间的长、宽、高的尺寸决定了房间的谐振频率，当声音信号中有这个频率信号的时候，信号的幅度得到加强，从而形成声染色现象。

表现：

低音拖尾，且房间声场分布不均匀。

7、影响房间音质的3R指的是：

近次反射声（early Reflection）、混响声（Reverbration）、房间谐振（Resonance）。

8、混响时间。

500Hz的连续声源使得房间的声压达到稳定，关闭声源，声压衰减60dB（变为原来的百万分之一）所经历的时间，用T60来表示。

9、用赛宾公式近似计算混响时间。

公式：

T60=kV/A 。

其中，V是房间的容积，A为房间的吸声总量，k是与温度有关的一个系数。

吸声总量A=αS，α为平均吸声系数，S为室内表面积。

10、混响时间的最佳选择。

混响时间过短，使人感到声音干闷；混响时间过长，降低声音的清晰度。

一般在语音录音时，混响时间选0.3s左右，立体声听音场所一般选0.5s，多功能报告厅0.8-1.0s，音乐演奏为主的厅堂1.2-2.1s。

11、吸声材料用于室内声学处理，控制混响时间。

主要有：

多孔材料、薄板共振吸声材料和空腔共振吸声材料三大类。

12、多孔材料在高频段吸声系数较大，薄板共振吸声材料主要在低频段具有较大的吸声效果，空腔共振吸声材料的吸声频段有腔体大小决定，一般也是低频吸声效果较好。

13、穿孔板+多孔材料吸声。

穿孔板是在板材上打上一定数量的小孔，它们构成相互并联的共鸣器（空腔共振吸声），对低频段的声音吸收较好；在穿孔板的内侧铺一层多孔材料吸收高频声音能量。

九节

1、调音台又称调音控制台，主要功能有将多路信号进行放大、混合、分配、音质修饰、效果加工、声像定位等。

是现代电台广播、舞台扩声、音响节目制作、等系统中进行播送和录制节日的重要音响设备。

2、调音台的种类：

（1）按输出方式分：

单声道调音台，双声道立体声调音台，四声道调音台，多声道调行台；

（2）按使用场合分：

便携式（流动式）调音台，固定式调音台，半固定式（可移动式）凋音台；

    （3）按信号处理方式分：

模拟式调音台和数字式调音台；

    （4）按用途分：

扩音调音台、录音调音台；

（5）按自动化程度分：

自动化调音台、非自动化调音台。

3、调音台从基本结构来看都是由输入、母线和输出三部分组成。

4、调音台输入部分由一排竖向并列的许多路输入单元组成，每个单元结构相同且只接受一路信号输入。

5、输入部分每个单元一般又有四个部分组成：

输入放大器（HA）、均衡器（EQ）、音量控制（Fader俗称推子）、声像电位器（Pan）。

6、输入放大器的作用是：

调节输入信号的放大倍数，由旋钮Gain实现。

   均衡器的作用是：

调节音频信号中高、中、低频分量的大小，起到改变音色的作用。

   推子的作用：

推子是一个直推式电位器，用以调节输入通道音量的大小。

   声像电位器的作用是：

将声音按照需要的比例分配到左右声道的母线中，利用强度差指定声像的位置。

7、调音台面板中，Gain旋钮和Fader都能改变该通道的音量，其中Gain实现粗调，Fader实现细调。

8、母线又称总线（Bus），是各路输入通道信号的汇聚处。

各路输入信号在这里汇合并被送往输出部分进行叠加。

母线是连接输入和输出部分的分界线。

通常母线条数越多，调音台的功能就越强。

9、调音台基本的母线有4条：

左（L）输出、右（R）输出、监听和效果母线。

后面两条为辅助母线，故称AUX1和AUX2母线。

10、输出部分包括：

加法放大器（SA或∑）、音量控制器（Fader或旋钮电位器）、输出放大器（LA或PA）。

11、调音台中的指示。

调音台的显示部件：

LED灯、VU表和PPM表。

LED灯一般用于显示输入信号的大小（例如EQ之后的峰值PEAK或过载削波CLIP指示）；VU表（平均值检波）和PPM表（峰值检波）显示输出信号的大小。

12、调音台的话筒输入采用XLR（卡侬）插座，连接各种平衡和不平衡信号，并且提供+48V幻像电源。

由幻象电源开关控制。

13、调音台的技术指标：

信噪比、动态范围、频响特性、失真度、易操作性、手感、功能等。

14、DJ调音台特点：

规模较小，一般在8路左右；插座：

卡侬和莲花插座；交叉衰减器（cross fader 横推子）。

十节

1、功率放大器是将来自节目源或调音台的音频信号放大到足够大功率以推动音箱的能量控制设备。

2、功率放大器的种类：

（1）按照静态工作点位置分：

A类，B类，AB类，D类，supper A类等；

（2）按照输出方式分：

OTL，OCL，BTL，DC。

（3）按照选用器件类型分：

电子管型（胆机）、晶体管（石机）、集成电路、混合型。

（4）按照使用场合分：

扩音用，家庭娱乐用。

3、音响系统对功率放大器的基本要求：

输出功率足够大、效率足够高、失真足够小。

4、功率放大器由前置放大、功率放大和保护电路三部分组成。

前置放大电路实现音源的选择、输入信号的放大、音质控制和美化功能。

功率放大电路实现将小功率的音频信号低失真地转变为大功率音频信号。

保护电路用来保护输出级功率管和扬声器，以防过载损坏。

5、输出功率的几种不同标称方法。

额定功率（RMS）：

即平均功率或有功功率。

音乐功率（MPO）：

瞬间最大输出功率。

峰峰音乐输出功率（PMPO）：

在不计失真的情况下，最大音乐功率。

一般同一台功率放大器的PMPO>MPO>RMS。

6、房间频率均衡器的作用是:

A. 增强房间吸声形成的频率谷点分量；

B. 减小房间共振点频率分量。

7、频率均衡器的补偿范围是20Hz-20kHz。

通常有以每1个倍频程为一个补偿频率段的10段均衡器、以2/3个倍频程为一个补偿频率段的15段均衡器、以1/3个倍频程为一个补偿频率段的31段均衡器。

8、压限器是压缩器和限制器的组合。

压缩器的主要功能是把节目信号过大的动态范围压缩在音频设备允许的范围内，以免产生削波失真。

限制器的主要任务是防止因动态范围过大，产生严重削波进而引起放大器和音箱的损坏。

9、延时器是一种可将声源信号延迟一段时间再重放的效果处理设备。

其用途一种是补偿后排扬声器发出声音应有的时间差。

用途之二是形成镶边、合唱和回声等效果。

10、混响效果器是用电子的方法模拟多种声学环境的设备。

基本原理是：

将直达声源的声音取一定量进行延迟并衰减后与直达声信号叠加，形成近次和混响效果。

延迟时间越长，模拟的空间尺寸就越大，衰减系数越大，所模拟的空间吸声系数就越大。

11、电子分频器是有源分频器。

即在功放之前进行分频，其好处是：

分频点稳定、失真小、避免高低音扬声器之间的互调失真。

缺点是：

用功率放大器数量较多，增加了成本。

12、声激励器是让音频信号产生谐波的音频处理设备。

使用激励器可以声音的清晰度、增强声音的穿透力、提高节目的制作效果。

声激励器调节的参数一般有三个：

一是激励电平调节，二是激励频率调节，三是混合深度调节。

13、反馈抑制器。

在扩音系统中常出现因为存在正反馈导致啸叫的现象。

反馈抑制器能够自动扫描并找出反馈频率点，且能自动生成一组与该频率对应的窄带带阻滤波器，对这些频率分量进行衰减，使得扩音系统不产生啸叫。

十一节

1、CD信号处理过程中所采用的三项关键的技术是：

D/A转换技术、EFM调制技术、CIRC纠错技术。

2、模数转换技术（ADC）是把连续的模拟信号转变为数字信号的技术。

其过程包括取样、量化和编码三个环节。

3、取样是每隔一定时间获取一次信号的值，通过取样把连续信号变成时间离散的脉冲序列。

为了能把音频信号能从取样信号中不失真地还原出来，取样脉冲的频率不低于音频最高频率的2倍。

数字音响设备中常用取样频率为44.1kHz。

4、量化就是将每一个模拟信号的取样值用一定精度的数据来表示。

量化的过程中采用四舍五入的方法取整数样值，这样必然会带来一定的误差即量化误差。

一般，量化的位数越多，量化误差就越小，量化精度就越高。

数字音响中常用的量化位数为16bit。

5、编码是将已量化的信号编排成二进制码的过程。

该二进制码为数字脉冲，有脉冲代表数字1，无脉冲代表数字0。

我们把这种用脉冲序列表示二进制数的过程称作脉冲编码调制（PCM）。

6、数模转换（DAC）是把数字信号转换成模拟信号。

数模转换有“多bit”和“1bit”两种。

7、多bit数模转换。

先讲表示0或1的等宽脉冲信号转变成阶梯状的量化波形信号，然后用低通滤波器滤除量化噪声，得到声音信号。

常见的多bit DAC有权电阻式、并行式、积分式等。

8、1bit数模转换有脉冲宽度调制（PWM）和脉冲密度调制（PDM）两种方式。

前者把数字信号转变为PWM脉冲，每个取样点的16bit数据对应一个脉冲，脉冲的宽度正比于该16bit取样数据。

后者把数字信号转变一系列点脉冲，每个取样周期中的密度与16bit的取样数据成正比。

两种也都是通过低通滤波器把脉冲还原成音频信号。

9、MP3（MPEG Audio Layer3）是国际影视图像与声音编码压缩标准MPEG-1的数字音频第3层（Layer3）压缩数据格式。

MP3采用了MUSICAM和ASPEC混合算法，去除了音频信号中本来人耳就听不见的信息和冗余，使得压缩比大大提升。

10、MPEG（Moving Picture Experts Group）动态图像专家组是一种压缩比较大的图像与声音编码标准。

根据数据压缩量以及编码复杂程度划分为3个层次：

MP1、MP2和MP3。

MP1的压缩比是1：

4，码率348Kbps；MP2的压缩比是1：

6 ~ 1：

8，码率256~192Kbps；MP3的压缩比可高达1：

10 ~ 1：

12，码率128~112Kbps。

11、MP3的特点。

节目数据压缩率高，存储节目多；MP3机体积小、重量轻；无机械机芯，无磨损不怕振；节目源丰富，可从网上大量下载。

12、MP3编码三大组成部分包括：

混合滤波组、心理声学模型、量化编码。

13、EASE是一款电声学工程模拟仿真软件，通常用来计算和显示厅堂的混响时间、频率特性、直达声场和混响声场的声线分布、声音的质量、传输特性、声音效果等。

14、Smaart是一款声学测量和实时分析的软件。

其主要功能是实时频谱分析、实时传输函数分析和脉冲特性分析。