电声系统的声音质量及评价
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扬声器和扬声器系统电声参数及测量方法音响测试——电声参数及测量方法扬声器和扬声器系统电声参数及测量方法——扬声器和扬声器系统电声参数一、额定阻抗和阻抗曲线为了确定信号源加给扬声器(或扬声器系统)的电功率,常常用一个纯电阻来替代该扬声器(或扬声器系统)作负载,这个纯阻即称为扬声器(或扬声器系统)的额定阻抗,它的数值由制造厂规定,是用于计算和馈给扬声器电功率的基准.通常,该值为额定频率范围内可得到大功率的阻抗模的低值,或高于些阻抗模低值的 20%的任何值.扬声器阻抗随频率变化的特性,称为扬声器阻抗特性,而这条响应曲线称为扬声器阻抗曲线。
从阻抗曲线上可以测量扬声器的谐振频率、振动系统的 Q 值、佳匹配的阻抗以及高频感抗部分的变化情况,这对扬声器和信号源的匹配、扬声器的低频设计以及扬声器箱的设计等都是很重要的参数,常用额定阻抗和阻抗曲线来表征扬声器的阻抗特性。
二、频率响应在自由场条件下,相对于参轴和参考点的规定位置上,以恒压法或恒流法测得扬声器的输出声压级随频率的变化,称之为扬声器频率响应。
当以曲线表示时,称此曲线为频率响应曲线,简称频响曲线。
频率响应是扬声器的重要性能参数之一,它反映扬声器对不同频率的电信号转换成声幅射的能力。
根据不同用途来选用扬声器时,首先要考虑的是频率响应以及与其相关的有效频率范围和不均匀度。
如对高保真扬声器,则要求频率响应平直,频率范围宽,不均匀度小,对一般收音机和电视机用扬声器,因其低频受箱体的限制,高频受电噪声的影响,频率响应不要求太宽。
三、灵敏度(级)在规定的频率范围内,在自由场条件下,相当于馈给扬声器额定阻抗上 1W 粉红噪声信号的电压时,在其参考轴上距离参考点 1m 处所产生的声压,称之为扬声器特性灵敏度。
一般简称扬声器灵敏度,单位为Pa/1W 1m。
当用分贝来表示扬声器特性灵敏度时,则称特性灵敏度级,单位为 Db/1W•1m。
四、有效频率范围在扬声器的频率响应曲线上,比在灵敏度大区域的一个倍频程带宽的平均灵敏度低某一规定值(通常为 10dB)处划一水平直线,与频率响应曲线相交的上下频率所包围的频率范围。
声音音质评价专业述语1、声音宽:频带宽、失真小、线性好、动态范围大,并且分布比较均匀,中、低频段能量较突出,混响声比例合适,在听音上感到音域宽广、丰满舒适。
2、声音窄:高、低音两头欠缺,频带不宽,混响偏短,中频过份突出。
如用多频率音调补偿器在800赫提升过多,便感到声音窄,高音缺少层次,低音丰满度差。
3、声音亮:在音质评价中,有时又称作明朗度或明亮度。
整个音域范围内低音、中音、高音能量充足,并有丰富的谐音和高频上限谐音衰变过程较慢。
同时,混响声比例合适,失真小、瞬态响应好。
给人一种亲切、活跃感。
4、声音暗:这是缺少高频和中高频的一种反映,尤其是在5000~6000Hz以上有明显衰减,录音棚或听音室音响条件差,中、高频混响时间短,都会在听觉上感到声音暗哑无光彩。
5、声音厚:声音厚实有力、低频丰满,高音不缺,有一定的亮度,低频及中低频能量较强,特别是200~500Hz声音出得来,混响合适,低频混响不缺,失真小,录放音时音量表峰值调幅不一定很高,但响度却比较大,如果结合电影电视中画面的要求,将传声器适当处理得近一些,能给人一种近景的声音厚实的感觉,厚也称浓。
6、声音薄:音色单薄,缺乏力度,共鸣差,混响少,声能平均能量较小,缺少低频和中低频,整个频响在300~500Hz以下衰退过多,就会有薄的感觉,有时也称单。
7、声音圆:频带较宽,音质纯真,失真极小,有一定的力度和亮度,低音不浑,中音不硬,高音不毛,瞬态响应好,混响声与直达声的比例、混响特性、时间都比较合适,在听觉上感到丰满、明亮、清晰、保真度高。
8、声音扁:圆、扁是音乐部门常用的一种评价术语,指频带狭窄、声音单薄、音质不纯、失真较大或混响声不足、丰满度欠佳的意思,如多传声器、多声道录音包括录音棚声场之间的相位是十分重要的。
相位不对,音色扁而窄,低音缺少,失真大,丰满度差。
有时也称瘪。
9、声音软:有两种概念,一种是差的评价,指缺少中高音,主音不够突出,声音没有力度,另一种是好的评价。
转专业音响系统音质评价音质评价扩声音响系统的产品是声音,因此鉴别音响系统效果优劣的最主要的标准是声音的质量(简称音质)。
音质的好与差通常可用音频测试议器(如声级计、频谱仪和音频综合测试仪等)的定量测定来表达。
测量的技术参数有:频率响应特性、最大声压级和声场不均匀度、传声增益、失真度和混响时间等等。
这些技术参数的测量称为客观测量,它的特点,是精确、客观,能用数据来表示系统的特性。
但是,客观测试的结果还不能完全表达主观听觉的结果,如声音的丰满度、柔和度、层次感、明亮度、圆润度、平衡度等等,这些听觉结果至今还无法用仪器来测定。
音质效果最终还得由人耳的听觉来确认。
因此音质主观评价是比客观测量更为重要的一种评价方法。
两者的关系可以这样来理解:客观测量是音响效果评价的基础,主观评价是听觉感的最后结果,两者之间既有内在联系,又不能相互替代一一对应,是一种互为补充的结果,缺一不可。
一、声音的客观测量扩音系统(包括建筑声学特性在内)可用声学仪器测量的技术指标有最大声压级、声场不均匀度、传输频率特性(简称频响特性)、传声增益、矢真、噪声、混响时间和声音清晰度等八项。
对于不同的使用场合,有不同要求。
我国巳颁布布实施的专业标准有:(1)GB4959-1985《厅堂扩声特性测量方法》(2)GYJ25-1986《厅堂扩声系统的声学特性指标》(3)WH0301-1993《歌舞厅扩声系统的声学特性指标及测量方法》(4)GB/TB156-1991《电影院观众厅建筑声学的技术要求》(5)JGJ57-2000,JG-2001《剧场建筑设计规范》(6)JGJT131-2000,J42-2000《体育馆声学设计及测量规程》(一)、厅堂扩声系统声学特性指标的测量方法。
1、各项技术指标的含义①最大声压级:厅内空场稳态时的最大声压级。
②最高可用增益:扩声系统在声反馈自激临界状态时的增益减法6dB余量的增益。
③传输频率特性:扩声系统达到最高可用增益时,厅堂内各听众席处稳态、声压级的平均值相对于系统传声器处的声压级(或设备输入端电压)的幅频响应(即听众席平均声压级的幅频响应与传声器处声压级幅频响应的差值)。
如何评价音质的好坏123456789慢摇吧音响效果调试35903512516060160250400600450 10001500反馈抑制器是一种专门用于抑制扩声系统声反馈,消除啸叫声的一种设备。
(一)传声增益与反馈1.传声增益所谓传声增益(GT)是指观众席上的声压级与话筒处的声压级之差。
传声增益的大小直接影响着扩声音质和效率,许多环境下要求扩声系统有足够的音量,微弱的音量听众无法听清,从而使信息的传递和音乐的艺术感染力大打折扣。
根据传声增益的定义,可表达成:式中,P观众为观众席上的声压;P话筒为话筒处的声压;P0为标准声压。
对良好的扩声系统来说,其传声增益必须大于-6dB以上。
传声增益与扩声设备、扩声环境、声场布局密切相关。
2.声反馈话筒介入扩声系统,在提高扩声系统放声功率过程中,扬声器发出的声音通过直接或间接(声反射)的方式又进入话筒,使整个扩声系统形成正反馈,即声反馈现象。
它能产生声衰变或啸叫,限制了传声增益的提高。
声反馈的现象对扩声极为不利,它破坏了整体扩声效果,同时,声反馈信号很大,容易造成扩声设备的损坏,尤其对功放、音箱,使功放过载烧毁,使音箱高频单元损坏。
扩声系统一旦出现声反馈,系统的扩声功率便无法再提高,放声功率受限,机器交通无法正常发挥。
声反馈现象主要由以下几种原因引起:(1)扩声环境太差,建筑声学设计不合理,存在声聚集问题。
(2)扬声器布局不当,演员使用话筒,直接进入声辐射区。
(3)电声设备选择匹配不当,设备之间连接欠佳,存在虚焊问题。
(4)扩声系统调试不好,有设备处于临界工作状态,稍有干扰,就自激。
为了减少声反馈的现象出现,首先,应考虑扩声环境的改善,增加吸声材料,减弱声反射。
其次,合理安排扬声器的摆放位置,避免话筒直接对准声辐射区。
认真检查设备之间的连接线,正确连接,牢固焊接点。
设备的匹配、技术指标也应在相同的档次上。
系统统调过程,避免有些设备处于临界工作状态。
如果,经过上述调节之后,仍存在啸叫现象,可考虑在扩声系统中增加反馈抑制器。
音质评价与电声技术指标的对应关系
音质评价术语与之对应的音频信号特性及电声设备指标声音发劈严重谐波畸变及互调畸变,通常>10%
声音发涩动态范围窄
声音无力音量感不足,声压低
声音发硬有谐波及互调畸变,通常3-5%,高频成分过多声音狭窄频率特性狭窄
声音轻飘中频段有低谷,音量感不足
声音发干缺乏混响声,缺乏中、高频
声音发闷缺乏中、高频,或指向性太尖而偏离轴线
声音发尖高频段抬起,谐波畸变及互调畸变
声音发散中频分量欠缺,瞬态特性不好,混响过多
声音混浊高频段噪声和失真较大
声音轰鸣扬声器谐振峰突起、谐波畸变、瞬态响应失真声音有层次频率特性平坦,瞬态响应好
声音丰满、厚实频带宽,中、低频好,混响适度
声音柔和中、低频好,畸变很小
声音谐和频率特性平衡
声音有气魄、有力度中、低段音量感增长
声音清澈、明亮中、高频响应平坦,混响适度,噪声及失真小声音纤细高频分辨能力好,高频段平坦延声
声音有透明度中、高频畸变小、瞬态好
整体感强,临场感好,有包围感对整个频段、混响比较满意的总体评价。
⾳频质量评价指标信噪⽐,SNR或S/N,⼜称为讯噪⽐。
是指⼀个电⼦设备或者电⼦系统中信号与噪声的⽐例。
这⾥⾯的信号指的是来⾃设备外部需要通过这台设备进⾏处理的电⼦信号,噪声是指经过该设备后产⽣的原信号中并不存在的⽆规则的额外信号(或信息),并且该种信号并不随原信号的变化⽽变化。
同样是“原信号不存在”还有⼀种东西叫“失真”,失真和噪声实际上有⼀定关系,⼆者的不同是失真是有规律的,⽽噪声则是⽆规律的。
【计算】信噪⽐的计量单位是dB,其计算⽅法是10lg(PS/PN),其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率,也可以换算成电压幅值的⽐率关系:20Lg(VS/VN),Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。
在⾳频放⼤器中,希望的是该放⼤器除了放⼤信号外,不应该添加任何其它额外的东西。
因此,信噪⽐应该越⾼越好。
【狭义】指放⼤器的输出信号的功率与同时输出的噪声功率的⽐,常常⽤分贝数表⽰,设备的信噪⽐越⾼表明它产⽣的噪声越少。
⼀般来说,信噪⽐越⼤,说明混在信号⾥的噪声越⼩,声⾳回放的⾳质量越⾼,否则相反。
信噪⽐⼀般不应该低于70dB,⾼保真⾳箱的信噪⽐应达到110dB以上。
【载噪⽐】载噪⽐中的已调信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率,⽽信噪⽐中仅包括传输信号的功率。
因此对同⼀个传输系统⽽⾔,载噪⽐要⽐信噪⽐⼤,两者之间相差⼀个载波功率。
当然载波功率与传输信号功率相⽐通常都是很⼩的,因⽽载噪⽐与信噪⽐在数值上⼗分接近。
在调制传输系统中,⼀般采⽤载噪⽐指标;⽽在基带传输系统中,⼀般采⽤信噪⽐指标。
【db,dbm,dbw关系】db是纯数值,作⽐较⽤的,如果是电压之类的,换算时就⽤20log,⽽功率则⽤10log,DB在缺省情况下总是定义功率单位,以 10log 为计。
dbW和dbm是功率绝对值,0dBw = 10log1W = 10log1000mw = 30dBm;但是,⽤⼀个dBm减另外⼀个dBm时,得到的结果是dB。
公共广播系统的音质评价一、概述公共广播国家标准——《公共广播系统工程技术规范》,已于2019年7月通过建设部和信产部联合审查,送批待颁布。
该标准用三项指标规范公共广播系统的音质:扩声系统语言传输指数STIPA——语言可懂度的一种客观评价指标;系统设备信噪比;传输频率特性。
具体指标见表1。
Hz)*10dB12dB14dB10dB12dB表1 公共广播系统工程音质评价指标*仅属摘要,详见《公共广播系统工程技术规范》本来,音质评价是一个十分复杂的问题。
由人发出来的声音、由乐器发出来的声音、由电声设备重放出来的声音,都可以对其音质进行描述,但都很难作出是“好”或是“坏”的简单定评。
事实上,对于同一个声音,不同的人听起来,其评价是不同的;即使是同一个人,在不同的时间、不同的场合、不同的心境下,其评价也会是不同的。
但对于电声系统的重放声(不包括电子乐器的原发声),如果把其音质的好坏对应于“保真度”的高低,则应能在一定程度上予以定评。
另外,对电声工程系统的音质评价同对电声器件的音质评价是有差别的。
本文针对前者,是指对作为一项扩声工程的电声系统的音质评价。
对于电声系统的音质评价,有两种评价方法:主观评价和客观评价。
一般认为,它们各自都是不充分的,正确的评价需要主观评价和客观评价互补。
但是,到目前为止,各种主观音质评价方法都还不十分便于工程应用;而且主观评价的结果,可能会同客观指标有不同程度的矛盾。
也许正是由于这个原因,现行的有关音响工程的国家标准和行业标准,都没有直接对系统的音质作出简明的规范。
通常的做法是用一系列客观指标来映射系统的音质,这些指标包括“混响时间”、“声能比”、“传输频率特性”、“信噪比”、“非线性失真”、“声压级的动态范围(最大声压级)”......等等。
毫无疑问,“音质”是所有电声工程所追求的重要目标,因此最好用一种既易于工程操作又不容易产生歧义的办法予以规范。
对于公共广播系统工程,音质评价问题可能比厅堂以及影剧院音响工程简单,因为前者主要是语言扩声而后者更重要的是音乐扩声,所以公共广播系统工程的音质评价,可以把重点放在对“语言可懂度”(或“语言清晰度”)的评价上。
众达有源扬声器系统的电声性能与音色特点
一、PA系列有源扬声器系统
2、音色特点
PA系列有源扬声器系统与传统有源扬声器系统的音色主要区别在于:第一,灵敏度高,比如:单8″传统一般86 dB,而PA则89 dB,高出3 dB,正因灵敏度高,所以可以达到远程传播的效果,而传统的只能近场播放。
第二,中频声压平坦,与高频、低频平衡连接。
而传统的则中频能量小,主要表现在高频与低频。
正因为此,所以PA系列声音力度感强,解决了传统有源扬声器系统没有力度感的缺点。
第三,速度快。
因为PA系列共振频率比传统高,低频混响时间比传统短,所以PA系列声音传播速度比传统快。
第四,在音色表现上,PA系列在设计时就定位在有7成似专业舞台音响的效果,有3成的民用音响效果,所以既适合迪斯科劲歌劲舞的表现也适合家庭、小会场KTV民歌的轻歌曼舞的表现。
二、电瓶箱系列
本系列电瓶箱与传统电瓶箱的主要音色区别在于:
第一:保持原有电瓶箱高声压的优点前提下,低频能量比较大。
第二:声音清晰,没有传统电瓶箱的那种所谓的“箱声”,其实箱声的问题就是扬声器共振频率与箱体柱波的关系问题。
传统的共振频率高箱内中频反射产生很多柱波。