音响电路基础知识及概念解析
电路一点通 2024-06-14

声音三要素

一个电信号可以用幅值、频率和相位三个参量来表达。通常,我们用响度、音调和音色三个参量来表示声音的特性。

响度

响度可通俗地说成音量。与声音强度有关的主观感觉可用响度来表示。主要与声波振幅有关。

人耳听觉在中频段比较灵敏,而在低频段和高频段比较迟钝

人耳对高频段、低频段声音的感知灵敏度还与声音的强度大小有关。声音愈小,人耳对高、低频段的感知灵敏度愈低。

为了弥补人耳的上述不足,在音响设备中设有响度补偿电路,用于在较小音量下分别提升放大器的高频和低音信号输出。

音调

音调又称音高,它反映了声波频率的高低。平时所说的女高音、男低音就是指音调的高低。

音色

音色是指声音的色彩和特性,它主要取决于声音基频的频谱,就是谐波组成的成分、比例和声音的持续时间、声音的建立和衰变等因素,也就是取决于频谱中的泛音成分。此外,它也与基频和强度的影响有关。音色代表了音源的特色和个性,各种声源都有它特定的音色,而且各不相同。人的耳朵在辨别两个声源时,就是根据音色去区分它们的。

由于音色与声音基波的高次谐波大小、比例等因素有关,这就要求机器在放大、处理信号时能不失真地按这些谐波的大小和比例重放。

立体声 VS 高保真

立体声是指听到的声音具有声像的移动感、空间感、临场感等方向感。高保真是指通过音响设备重放出来的声音各种畸变之小,以致人耳无法觉察。立体声的音响设备不一定是高保真的,

声道

双声道立体声系统中使用左、右两个声道记录、重放信号,左侧的称为左声道,右侧的称为右声道,左、右声道的电路是完全对称的,即两个声道的频率响应特性、增益等电声指标相同,但是左、右声道中处理、放大的信号是有所不同的,主要是它们的大小和相位特性不同,所以将处理、放大不同相位特性信号的电路通路称为声道。

环绕声道

除左、右声道外,在听音区的背后还设有两只小音箱,即环绕音箱,从这两只音箱中出来的声音为环绕声,将有关后方的声音信息重现出来。

除左、右声道外,在听音区的背后还设有两只小音箱,即环绕音箱,从这两只音箱中出来的声音为环绕声,将有关后方的声音信息重现出来。

听觉辨别力和允许畸变量

人耳在听音时存在着对各种性质声音辨别能力的问题,声音的畸变量小到人耳无法分辨清楚时,可以认为高保真音响系统已达到了主观保真的程度。

可闻声范围

可闻声的频率范围为 20~20000Hz,且与人的年龄有关,年龄超过 25 岁,对 15kHz 以上声音听音灵敏度明显下降,且逐年下降。对可闻声的声压级来讲,一般 0dB 以上是可闻的。当声压级大到 120dB,由于声音太响人耳会感到不舒服。

声波室内外传播特性

在室内,声源发出的声波可以沿地面传播,也可以进入大气层后由于折射使声波返回地面传播。除了直达声之外还有经墙壁、天花板等物体的反射声,这些反射声的总和称为混响声。在室内,靠近声源处的总声压级以直达声为主,混响声可以不计。在远离声源处则是以混响声为主,直达声可以忽略不计,此时总声压级与声源的距离无关。

频率域、时间域和空间域


音响技术重要定律和效应


视觉特性基础知识

光是电磁波

表 1-38 光与彩色基本概念解说

表 1-39 视觉特性解说

扫描概念

表 1-40 扫描技术中名词和概念解说

水平扫描

图 1-13 水平扫描过程示意图

图 1-13(a)中,上下对称放置了两个行偏转线圈

(1)当行扫描电流为零时,无偏转磁场,电子束不受磁场的作用,电子束只打在中心 0 处;

(2)当扫描电流如图示方向且为最大时,电子束偏向左侧的端点 1 处;

(3)当扫描电流反向且为最大时,电子束偏向右侧的端点 2 处。

结果是:当扫描电流大小和方向变化时,电子束在水平方向左右偏转,实现水平扫描。

图 1-13(b)中,水平扫描时电子束轰击这行上的各荧光点上,使之发光,由于行扫描的频率比较高和视觉的惰性作用,同一个光点(像素)不断地受到轰击,只要两次轰击的时间间隔小于视觉的惰性时间,这一光点就好像始终在发光。一行的各光点都是一样在发光,所以行扫描的结果是产生一条水平的亮线。

垂直扫描

垂直扫描与水平扫描类似,如图 1-14 所示是垂直扫描过程示意图。

图 1-14 垂直扫描过程示意图

图 1-14(a)中,有两个平行水平放置的偏转线圈,这是场偏转线圈

水平和垂直扫描

在电视机中水平和垂直扫描是同时进行的,如图 1-15 所示是水平和垂直扫描示意图。

图 1-15 水平和垂直扫描示意图

电子束在射向荧光屏的过程中,同时受到了水平和垂直两个方向的偏转磁场作用,电子束在水平方向偏转的同时还有垂直方向的偏转。

电子束首先从 1 点处开始扫描,从左向右扫至 2 点处,完成了一行的扫描。从 1、2 之间的扫描线可以看出,电子束不仅有了水平方向的位移,而且也向下有了位移,这说明 1、2 扫描线不仅完成了整整一行的扫描,同时也完成了一部分垂直扫描

在对一帧画面的扫描中,水平方向的扫描数有许多,而垂直方向的扫描只有一次,这说明行扫描的频率远高于帧扫描的频率。

静止画面传送

电视机荧光屏上各像素按一定规律明暗变化时,荧光屏便重显一帧画面。电视机荧光屏上有几十万个像素,不可能用几十万个电子束来分别轰击各像素所在的荧光点,只有采用扫描的方法。

摄像管是一个光电管,它有一个电子束在按一定规律进行扫描,在扫到某个像素时,该像素的明暗程度决定了摄像管输出信号的大小。

每个像素的明暗变化由摄像管转换成了电信号的大小变化。通过发射机将这一电信号发出,电视机接收到以后,再按相同的扫描规律对电视机中的显像管进行扫描,使显像管荧光屏上的各像素以相应的明暗程度发光,这样便能重显原画面。

隔行扫描

在电视技术中,对一帧画面是分成两场来传送的,这要求采用隔行扫描技术。如图 1-16 所示是隔行扫描过程示意图。

图 1-16 隔行扫描过程示意图

图 1-16(c)是奇、偶场合成后的光栅示意图,这是一帧光栅。



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