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擴聲手冊 第2版
本手冊是業(yè)內(nèi)經(jīng)典參考書籍之一,對擴聲系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)所涉及的基礎(chǔ)知識做了極為詳盡的描述和解釋。本手冊內(nèi)容涉及與擴聲系統(tǒng)相關(guān)的聲學基礎(chǔ)和電學基礎(chǔ),并對線材、話筒、模擬調(diào)音臺、周邊效果器、功率放大器、揚聲器、無線射頻話筒、內(nèi)部通信系統(tǒng)、樂器數(shù)字接口(MIDI)和時間碼等相關(guān)知識進行了介紹和梳理。
本手冊適合從事音頻工作的專業(yè)人士查漏補缺,同時也適合初學者對相關(guān)知識進行全面的學習,是具有高度實用性的專業(yè)參考工具書和教材。
本書由雅馬哈官方授權(quán)、雅馬哈(中國)參與引進策劃,英文版第1版于1987年出版,在全球范圍內(nèi)長銷數(shù)十年,知識全面、權(quán)威、實用,為聲音領(lǐng)域行業(yè)經(jīng)典指南,經(jīng)中國傳媒大學聽覺藝術(shù)博士、SMAART全球認證講師、中國錄音師協(xié)會演藝擴聲專業(yè)委員會副秘書長、音響設計師、調(diào)音師冀翔歷時數(shù)年翻譯,適合從事音頻工作的專業(yè)人士查漏補缺,同時也適合初學者對相關(guān)知識進行全面的學習,是具有高度實用性的專業(yè)參考工具書和教材。
本書的兩位作者分別為聲學工程師加里·戴維斯(Gary Davis)和有音樂教育及音樂行業(yè)從業(yè)背景的拉爾夫·瓊斯(Ralph Jones)。拉爾夫在Meyer Sound實驗室的工作經(jīng)歷和他所接受的正統(tǒng)音樂教育,在加里從眾多音頻設備制造商處獲取的資料和知識以及加里的物理專業(yè)背景之間起到了非常好的平衡作用,他們耗時3年完成這本經(jīng)典著作,分別于1987年和1989年發(fā)行了本書英文版第1版和第2版。
第 1章 什么是音響系統(tǒng)?
1 1.1 音頻信號
1 1.1.1 聲波
1 1.1.2 聲音的電學表達
2 1.1.3 相位
3 1.1.4 正弦波疊加
3 1.2 音響系統(tǒng)的基本用途
3 1.3 理想化的音響系統(tǒng)模型
4 1.4 輸入換能器
4 1.5 輸出換能器
5 1.6 音響系統(tǒng)的實際模型
第 2章 頻率響應
7 2.1 定義
8 2.1.1 基本參數(shù)表達方式
9 2.1.2 倍頻程關(guān)系及測量
10 2.2 實際音頻設備的頻率響應
10 2.2.1 電路和信號線
11 2.2.2 話筒
11 2.2.3 揚聲器
12 2.3 人聲和樂器的頻率范圍
12 2.3.1 語音
13 2.3.2 聲樂與樂器
13 2.3.3 諧波
13 2.4 聲學因素的影響
第3章 分貝、聲壓級及相關(guān)內(nèi)容
15 3.1 何為分貝?
15 3.1.1 分貝的數(shù)學定義
17 3.1.2 相對值與絕對值
17 3.2 分貝與電信號電平之間的關(guān)系
17 3.2.1 dBm
17 3.2.2 dBu
18 3.2.3 dBV與dBv
19 3.2.4 將dBV轉(zhuǎn)換為dBu(或600 負載下的dBm)
19 3.2.5 將dBV、dBu和dBm與技術(shù)參數(shù)聯(lián)系起來
20 3.2.6 dBW
20 3.3 分貝與聲學能量之間的關(guān)系
20 3.3.1 dB SPL
21 3.3.2 dB PWL
21 3.4 何為RMS?
22 3.5 音量、電平和增益
23 3.6 響度
23 3.6.1 等響曲線和“方”
24 3.6.2 從等響曲線當中我們能夠得到什么結(jié)論
25 3.6.3 響度補償
第4章 動態(tài)范圍和峰值余量
26 4.1 動態(tài)范圍
26 4.1.1 定義
26 4.1.2 常規(guī)搖滾音樂會的動態(tài)范圍
26 4.1.3 音響系統(tǒng)在電學上的動態(tài)范圍
27 4.1.4 系統(tǒng)的聲學動態(tài)范圍
27 4.2 峰值余量
27 4.2.1 定義
28 4.2.2 為何峰值余量十分重要
29 4.3 在一套實際音響系統(tǒng)中控制動態(tài)范圍
29 4.3.1 為什么不搭建擁有過量動態(tài)范圍的系統(tǒng)?
29 4.3.2 當音響系統(tǒng)動態(tài)余量不足時會發(fā)生什么?
30 4.3.3 如何將大動態(tài)的節(jié)目通過動態(tài)范圍有限的音響系統(tǒng)來進行呈現(xiàn)
33 4.3.4 多少峰值余量是合適的?
第5章 室外聲音
34 5.1 平方反比定律
35 平方反比定律計算
35 5.2 環(huán)境因素的影響
35 5.2.1 風
36 5.2.2 氣溫梯度
36 5.2.3 濕度
37 5.3 回授控制
37 5.3.1 最大增益(回授前有效增益)
39 5.3.2 使用指向性話筒和揚聲器
第6章 室內(nèi)聲音
42 6.1 界面
42 吸聲系數(shù)
43 6.2 駐波
43 房間中的駐波
45 6.3 混響
46 6.4 臨界距離
48 對擴聲的啟示
第7章 方框圖
49 7.1 總論
50 7.2 符號規(guī)則
53 7.3 書寫規(guī)范
54 7.4 簡單方框圖分析
57 7.5 總結(jié)
第8章 如何閱讀并理解技術(shù)參數(shù)
58 8.1 總論
58 8.1.1 為什么技術(shù)參數(shù)并不總是和字面內(nèi)容相符
58 8.1.2 具有迷惑性的技術(shù)參數(shù)案例
58 8.1.3 需要關(guān)注什么
59 8.2 頻率響應
59 8.2.1 區(qū)分頻率響應、頻率范圍和功率帶寬
60 8.2.2 技術(shù)參數(shù)的圖形表達與文字表達
60 8.2.3 何謂好的頻率響應參數(shù)?
61 8.3 噪聲
61 8.3.1 什么是噪聲?
61 8.3.2 白噪聲
62 8.3.3 粉紅噪聲
63 8.3.4 噪聲整形
63 8.3.5 等效輸入噪聲(EIN):話筒放大器噪聲的測量
64 8.3.6 輸出噪聲指標
65 8.3.7 其他噪聲
66 8.4 諧波失真
66 8.4.1 什么是諧波失真?
67 8.4.2 測量諧波失真
68 8.4.3 影響諧波失真參數(shù)的因素
70 8.5 互調(diào)失真
70 8.5.1 測量互調(diào)失真
70 8.5.2 互調(diào)失真的來源
70 8.5.3 何種程度的失真是可以被接受的?
70 8.5.4 瞬態(tài)互調(diào)失真
71 8.6 輸入和輸出阻抗
72 8.6.1 關(guān)于輸入和輸出阻抗的疑惑
73 8.6.2 阻抗不匹配所產(chǎn)生的影響
74 8.6.3 阻抗與頻率
75 8.7 標準工作電平
75 8.7.1 電平的基本分類
75 8.7.2 表達音響系統(tǒng)的寬功率范圍
76 8.7.3 阻抗與電平參數(shù)有何種聯(lián)系
78 8.7.4 當高保真設備與專業(yè)設備混合使用時會發(fā)生什么?
78 8.8 信號串擾
79 8.8.1 是什么導致了信號串擾?
79 8.8.2 線材內(nèi)部信號串擾
79 8.8.3 信號串擾參數(shù)
81 8.9 濾波器斜率和拐點頻率
82 8.10 方波測試
82 8.10.1 示波器
84 8.10.2 我們無法從方波中期待什么?
84 8.11 雜項
第9章 人耳聽覺與技術(shù)參數(shù)為何并不總是相符?
85 9.1 不同的觀點
85 9.1.1 經(jīng)過校準的測試話筒與人耳
85 9.1.2 普通的人耳與“金耳朵”
86 9.2 儀器測量與聽音測試
86 9.2.1 測試信號與節(jié)目素材
87 9.2.2 測試話筒的位置和數(shù)量
88 9.2.3 動態(tài)范圍
89 9.3 靜態(tài)測試與動態(tài)測試
89 9.4 掩蔽效應和設備間的相互影響
第 10章 話筒
91 10.1 換能方式
91 10.1.1 動圈式話筒
91 10.1.2 電容式話筒
92 10.1.3 駐極體電容話筒
92 10.1.4 鋁帶話筒
92 10.1.5 碳粒式話筒
93 10.1.6 壓電式話筒
93 10.2 功能性設計
93 10.2.1 手持話筒
94 10.2.2 話筒架固定
95 10.2.3 領(lǐng)夾式話筒
95 10.2.4 接觸式拾音器
95 10.2.5 壓力響應話筒
96 10.2.6 槍式話筒
96 10.2.7 拋物面天線式話筒
96 10.2.8 多元件話筒陣列
97 10.2.9 降噪式話筒
97 10.3 聲學及電學特性
97 10.3.1 指向性
100 10.3.2 頻率響應
100 10.3.3 近講效應
101 10.3.4 瞬態(tài)響應
101 10.3.5 輸出電平或靈敏度
102 10.3.6 過載
102 10.3.7 阻抗
102 10.3.8 平衡和非平衡連接
104 10.4 應用信息
104 10.4.1 防風罩和防噴網(wǎng)
104 10.4.2 防震架
104 10.4.3 幻象供電
105 10.4.4 開啟話筒數(shù)量(NOM,Number of Open Microphone)所帶來的影響
105 10.4.5 增益和話筒擺位
105 10.4.6 立體聲錄音
106 10.5 無線內(nèi)部通信系統(tǒng)
107 10.5.1 什么是無線內(nèi)部通信系統(tǒng)?
107 10.5.2 哪些人需要使用無線內(nèi)部通信設備?
107 10.5.3 無線內(nèi)部通信系統(tǒng)的背景
107 10.5.4 無線內(nèi)通的種類
109 10.5.5 使用頻率
109 10.5.6 動態(tài)范圍改善與降噪
110 10.5.7 評價和選擇系統(tǒng)
110 10.5.8 總結(jié)
110 10.5.9 無線內(nèi)部通信系統(tǒng)專業(yè)術(shù)語表
111 10.6 無線話筒系統(tǒng)
111 10.6.1 何為無線話筒?
111 10.6.2 誰使用無線話筒?
112 10.6.3 無線話筒的背景
112 10.6.4 無線頻率的使用
113 10.6.5 技術(shù)問題
114 10.6.6 解決方案
116 10.6.7 多話筒系統(tǒng)
116 10.6.8 無線話筒系統(tǒng)的兼容性
117 10.6.9 天線饋線
117 10.6.10 評價無線話筒系統(tǒng)
118 10.6.11 總結(jié)
118 10.6.12 無線話筒術(shù)語表
第 11章 前置放大器、小型調(diào)音臺與復雜調(diào)音臺
119 11.1 總論
120 11.2 前置放大器
120 11.2.1 前置放大器是什么,起什么作用?
121 11.2.2 阻抗轉(zhuǎn)換
121 11.2.3 留聲機前置放大器
122 11.3 小型調(diào)音臺
123 11.4 大型調(diào)音臺
123 11.4.1 何為大型調(diào)音臺?
123 11.4.2 不同的母線有何區(qū)別?推子前與推子后的不同考慮
123 11.4.3 聲像、信號合并與主輸出推子
126 11.5 理解調(diào)音臺參數(shù)
126 11.5.1 輸入通道數(shù)量、主輸出和輸出母線數(shù)量
127 11.5.2 信號噪聲比
128 11.5.3 最大電壓增益
128 11.5.4 峰值余量
129 11.5.5 電平指示器
130 11.6 變壓器隔離輸入/輸出與電子平衡輸入/輸出
131 11.6.1 變壓器與差分放大器的對比:價格考慮
132 11.6.2 分立電路與集成電路差分放大器的對比
132 11.6.3 關(guān)于變壓器
133 11.6.4 變壓器與交流電安全
133 11.6.5 關(guān)于變壓器的更多信息
134 11.7 增益級和增益結(jié)構(gòu)
134 11.7.1 為什么必須控制增益:讓我們回顧一下饋送到調(diào)音臺中的聲音能量
135 11.7.2 話筒輸入端的增益控制
135 11.7.3 輸入端衰減按鈕
136 11.7.4 消除其他與信號能量級(以及增益)相關(guān)的失真
136 11.8 與次級調(diào)音臺的連接
138 11.9 舞臺返送調(diào)音臺
138 11.9.1 何為舞臺返送系統(tǒng)?
139 11.9.2 如何架設一套返送系統(tǒng)?
140 11.9.3 為什么我們更傾向使用返送調(diào)音臺而非從主擴調(diào)音臺制作返送信號
140 11.9.4 高品質(zhì)返送調(diào)音的重要性
140 11.9.5 使用獨立返送調(diào)音臺的其他好處
141 11.9.6 以極性(相位)反轉(zhuǎn)為工具來對抗回授
142 11.9.7 消除可控硅整流調(diào)光器噪聲
142 11.10 音分
142 11.10.1 音分變壓器
144 11.10.2 為高噪聲環(huán)境進一步實施的隔離措施
144 11.10.3 在不使用變壓器的情況下對話筒信號進行分配
145 11.11 減少舞臺返送系統(tǒng)回授
146 11.11.1 指向性話筒
146 11.11.2 極性(相位)反轉(zhuǎn)
146 11.11.3 使返送系統(tǒng)發(fā)生回授(Ring Out)
148 11.11.4 返送揚聲器的朝向
148 11.12 設備的擺放
148 11.12.1 針對返送調(diào)音臺擺位的更多考慮
148 11.12.2 主擴調(diào)音臺的擺位
第 12章 功率放大器
151 12.1 總論
151 12.2 歐姆定律及相關(guān)方程式
151 12.2.1 電壓、電阻和電流
152 12.2.2 電功率
152 12.2.3 歐姆定律表
153 12.2.4 電功率和放大器增益
154 12.3 放大器的額定功率
154 12.3.1 FTC預處理
154 12.3.2 功率帶寬
155 12.3.3 轉(zhuǎn)換速率(Slew Rate)和輸出功率
156 12.3.4 橋接模式
157 12.3.5 削波
158 12.4 放大器功率與聲壓級之間的關(guān)系
159 12.5 功率放大器與揚聲器的匹配
159 12.5.1 解讀揚聲器額定功率
160 12.5.2 阻抗計算
162 12.5.3 定壓式分配系統(tǒng)
第 13章 揚聲器
163 13.1 簡介
163 13.2 常見的聲學換能方式
163 13.2.1 電磁感應換能方式
164 13.2.2 壓電式換能方式
165 13.3 低頻驅(qū)動器
166 錐形驅(qū)動器的指向性特征
167 13.4 低頻箱體
168 13.4.1 導向式箱體
169 13.4.2 低頻號筒
170 13.5 高頻驅(qū)動器
171 13.6 高頻號筒
173 13.7 分頻器
174 13.7.1 常規(guī)模型
175 13.7.2 被動式高電平分頻器
175 13.7.3 有源、低電平分頻器
178 13.8 全頻揚聲器
179 界面條件帶來的影響
180 13.9 揚聲器參數(shù)
180 13.9.1 頻率響應
181 13.9.2 功率承受能力
182 13.9.3 靈敏度
183 13.9.4 阻抗
183 13.9.5 指向性特征
185 13.10 失真來源
185 13.10.1 機械損傷
185 13.10.2 互調(diào)失真
186 13.10.3 機械缺陷
187 13.11 常見的損壞模式
187 13.11.1 制造缺陷
187 13.11.2 操作失誤
188 13.11.3 由于信號鏈中其他元件導致的損壞
第 14章 信號處理設備
190 14.1 均衡器
190 14.1.1 總論
190 14.1.2 普通的音色控制
192 14.1.3 常見的多段均衡
194 14.1.4 連續(xù)可變頻率(Sweep Type)均衡器
194 14.1.5 參量均衡
196 14.1.6 圖示均衡
199 14.1.7 參量圖示(Paragraphic)均衡器
200 14.1.8 使用圖示(或參量圖示)均衡調(diào)試系統(tǒng)
201 14.1.9 高通和低通濾波器
203 14.2 混響和延時
205 14.2.1 混響室
206 14.2.2 管道式混響
207 14.2.3 彈簧混響
208 14.2.4 板混響
209 14.2.5 數(shù)字混響
210 14.2.6 磁帶延時(Tape Delay)
211 14.2.7 數(shù)字延時
212 14.2.8 模擬延時
214 14.3 壓縮器與限制器
214 14.3.1 總論
215 14.3.2 壓縮/限制器如何工作
215 14.3.3 設置調(diào)整
216 14.4 噪聲門與擴展器
216 14.4.1 總論
218 14.4.2 噪聲門及其應用
219 14.4.3 擴展器及其應用
220 14.5 鑲邊和移相
220 14.5.1 鑲邊
220 14.5.2 移相器
221 14.5.3 我們應該注意什么?
221 14.6 激勵器
第 15章 線材
222 15.1 好線材的重要性
223 15.2 線材的種類、結(jié)構(gòu)及作用
223 15.2.1 靜電和電磁屏蔽
223 15.2.2 信號線的自電容
224 15.2.3 單導體和雙導體屏蔽線
226 15.2.4 應力消除裝置(Strain Relief)
227 15.2.5 無屏蔽線材和揚聲器信號線
228 15.2.6 多芯音頻線(信號纜)
230 15.3 插頭
230 15.3.1 總論
230 15.3.2 電話插頭(Phone Plugs)
235 15.3.3 留聲機(針式)插頭
236 15.3.4 XLR插頭
第 16章 音響系統(tǒng)測試設備
239 16.1 電壓電阻表
240 16.2 正弦波振蕩器
242 16.3 示波器
243 16.4 相位檢測儀
244 16.5 聲壓級計
245 16.6 實時分析儀
246 16.7 響度表
246 16.8 總結(jié)
第 17章 電子電路
247 17.1 基本音響系統(tǒng)類型
247 17.1.1 聲音重放系統(tǒng)
247 17.1.2 擴聲系統(tǒng)
248 17.2 制定一個合理的系統(tǒng)架構(gòu)
248 17.2.1 通過不同功能進行分組
249 17.2.2 系統(tǒng)案例
256 17.3 基本連接
256 17.3.1 信號電平和阻抗
257 17.3.2 非平衡連接與平衡連接
258 17.4 接地
258 17.4.1 為什么正確的接地如此重要?
259 17.4.2 接地回路(Ground Loops)
260 17.4.3 基本的接地技巧
263 17.5 使用音頻信號變壓器
263 17.5.1 信號變壓器的特性和功能
264 17.5.2 一些實際應用
267 17.6 主電源
267 17.6.1 確認正確的電源電壓
267 17.6.2 務必確保良好接地
268 17.6.3 在使用兩線插座時如何獲得一個電源保護地
269 17.6.4 錯誤的交流插座接線:保護地斷開(Lifted Grounds)
269 17.6.5 錯誤的交流插座接線:斷開零線
269 17.6.6 交流電安全須知
270 17.6.7 設備開啟順序
270 17.6.8 電源的完整性
270 17.7 安裝設備機柜
271 17.8 故障排查
271 17.8.1 信號缺失
271 17.8.2 出現(xiàn)不良信號
第 18章 揚聲器系統(tǒng)
273 18.1 分析應用場合
273 18.1.1 節(jié)目素材
273 18.1.2 環(huán)境因素
274 18.2 指向性控制
274 18.2.1 擴大覆蓋范圍
275 18.2.2 縮小覆蓋范圍
275 18.2.3 對聲壓級的估算
276 18.3 對于揚聲器擺位的考慮
276 18.3.1 指向性和覆蓋
277 18.3.2 回授控制問題回顧
277 18.3.3 室外音響系統(tǒng)
278 18.3.4 在室內(nèi)環(huán)境控制回授
278 18.3.5 室內(nèi)揚聲器擺位
279 18.4 揚聲器的連接
279 18.4.1 信號線尺寸
279 18.4.2 插頭
281 18.4.3 揚聲器連接的極性
281 18.4.4 基本原則
281 18.5 設置電子分頻器
281 18.5.1 分頻點和濾波器斜率的選擇
283 18.5.2 構(gòu)建揚聲器系統(tǒng)
284 18.5.3 系統(tǒng)的測試與優(yōu)化
285 18.5.4 高頻驅(qū)動器保護網(wǎng)絡
286 18.6 補聲系統(tǒng)的使用
290 補聲系統(tǒng)的音量平衡
290 18.7 測試及均衡處理
290 18.7.1 單只揚聲器
291 18.7.2 多揚聲器系統(tǒng)
291 18.7.3 房間均衡
第 19章 MIDI
293 19.1 接口詳述
294 19.1.1 硬件構(gòu)成
294 19.1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
295 19.1.3 通道信息(Channel Messages)
295 19.1.4 系統(tǒng)信息(System Messages)
296 19.2 對樂器的控制
297 19.2.1 MIDI模式
298 19.2.2 控制器
300 19.2.3 音色編輯器(Patch Editor)/音色庫功能(Librarian Function)
300 19.2.4 MIDI功能表(MIDI Implementation Charts)
301 19.3 MIDI音序
301 19.3.1 基本理論
302 19.3.2 通道&軌道
303 19.3.3 硬件與計算機音序器
304 19.3.4 常見的音序器特點
305 19.4 MIDI數(shù)據(jù)處理器
305 19.4.1 串接盒
306 19.4.2 MIDI合并器
306 19.4.3 MIDI跳線器
306 19.4.4 映射裝置(Mapping Devices)
306 19.4.5 系統(tǒng)專有數(shù)據(jù)存儲
307 19.5 通過 MIDI進行自動化
307 19.5.1 樂器音色變化
307 19.5.2 信號處理器
308 19.5.3 調(diào)音臺功能
308 19.5.4 媒體同步
309 19.6 問題排查
309 19.6.1 無響應
309 19.6.2 音符卡頓
309 19.6.3 MIDI回授
310 19.6.4 MIDI延時
第 20章 同步
311 20.1 概述
311 20.1.1 基本理論
312 20.1.2 脈沖方式
312 20.1.3 時間方式
313 20.2 SMPTE/EBU時間碼
313 20.2.1 信號結(jié)構(gòu)
315 20.2.2 幀率和線參考(Line References)
315 20.2.3 縱向時間碼、垂直間隔時間碼和可視時間碼
316 20.2.4 機器控制
318 20.2.5 時間碼和錄音帶
319 20.2.6 SMPTE與MIDI的轉(zhuǎn)換
319 20.3 剪輯列表
320 20.3.1 視頻剪輯流程
320 20.3.2 剪輯列表實例
附錄A 對 數(shù)
323 A.1 乘方:理解對數(shù)的關(guān)鍵
323 A.2 以10為底數(shù)的簡單對數(shù)(以及反對數(shù))
323 A.3 以10為底數(shù)、結(jié)果不那么顯而易見的對數(shù)
324 A.4 對數(shù)的數(shù)學特性
325 A.5 再看對數(shù)與分貝的關(guān)系
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