為了使大家有一個(gè)形象的認(rèn)識(shí)，這里把音響系統(tǒng)比喻成一條鏈子，稱音響鏈，如圖一所示：

　　除去EQ和EFF之后，整個(gè)系統(tǒng)將變成最基本的音響系統(tǒng)，它也能工作。

　　1、音源這條鏈的頭是各種音源，可分為三類，一是CD機(jī)、影碟機(jī)、卡座等，它們向調(diào)音臺(tái)提供幅度為1V左右的線路電平信號(hào);另一類是話筒，通過它將人聲和樂器聲轉(zhuǎn)變成電信號(hào)送入調(diào)音臺(tái)，這類信號(hào)的幅度一般都很低，只有幾個(gè)毫伏到幾十個(gè)毫伏，要用屏蔽效果好的專用信號(hào)線傳輸。第三類是電聲或電子樂器，它們直接輸出1V左右的線路電平，在這一點(diǎn)上與第一類音源相同。

　　2、調(diào)音臺(tái)是音響鏈的核心，這是一種有若干路相同輸入單元，能同時(shí)接受多路信號(hào)的集放大、處理、混合、分配為一身的音頻處理器材，這里僅粗略地介紹一下它的作用。

　　(1)、放大：是將各種不同的信號(hào)按需要進(jìn)行放大，使其達(dá)到一定的電平值。

　　(2)、處理：主要是對(duì)各種信號(hào)按需要進(jìn)行比例調(diào)節(jié)和頻率均衡，即對(duì)各種信號(hào)的強(qiáng)弱和高、中、低音進(jìn)行調(diào)節(jié)，使總的節(jié)目聽起來均衡悅耳。

　　(3)、混合：是將多路信號(hào)混合成一路或兩路，信號(hào)輸出一般要求音響的配置以兩聲道的形式為標(biāo)準(zhǔn)形式。

　　(4)、分配：在普通的擴(kuò)音系統(tǒng)中，主要是按需要把未經(jīng)混合的某一路或幾路信號(hào)取一部分送入別的音頻處理器材進(jìn)行處理，或者將已混合的信號(hào)分出一路或幾路作其它用。(例如錄音、返聽、輔助、監(jiān)聽)

　　3、房間均衡器也叫圖形均衡器。它的作用是改善音響系統(tǒng)自身的頻率響應(yīng)，以適應(yīng)廳堂的建聲特點(diǎn)，使系統(tǒng)能穩(wěn)定的工作，并在廳堂里取得較好的音響效果。

　　4、功率放大器它是把來自前級(jí)的線路信號(hào)進(jìn)行功率放大(高電壓約數(shù)十伏，大電流約數(shù)安培)，將音頻信號(hào)饋入揚(yáng)聲器(即音箱)。

　　5、音箱是音響鏈的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它是一個(gè)換能設(shè)備，將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成揚(yáng)聲器振膜的振動(dòng)，從而使人耳聽到響亮的聲音。

　　6、效果器在普通的專業(yè)音響系統(tǒng)中的作用是美化聲音，主要是人聲。由于調(diào)音臺(tái)具有信號(hào)分配功能，調(diào)音師可以將欲美化的聲音在混合之前取一些出來通過專門的接口送往效果器，效果器對(duì)這個(gè)聲音進(jìn)行處理后又將它通過調(diào)音臺(tái)上專門的接口回送并與調(diào)音臺(tái)總輸出信號(hào)混合，這樣音箱就播放了含有經(jīng)過處理的信號(hào)。對(duì)人聲來說，主要是混響效果信號(hào)。這種人工效果可以對(duì)進(jìn)入調(diào)音臺(tái)的任何一路或多路信號(hào)進(jìn)行處理，十分靈活。

　　以上就完成了對(duì)一個(gè)最簡(jiǎn)單，但又實(shí)用的專業(yè)音響系統(tǒng)的介紹，任何大的或復(fù)雜的系統(tǒng)，都是在這樣的系統(tǒng)中派生出來的。例如，下面是典型歌舞廳音響系統(tǒng)的組成圖：

　　下面我們?cè)賮須w納一下聲音的走向：

　　各種強(qiáng)弱不等的聲音信號(hào)進(jìn)入調(diào)音臺(tái)以后，得到不同程度的放大，放大后的聲音信號(hào)經(jīng)過調(diào)音師的處理各自以適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度進(jìn)行混合，混合后的信號(hào)再加上效果器送來的效果信號(hào)就成為調(diào)音臺(tái)輸出的總信號(hào)，總信號(hào)進(jìn)入房間均衡器后進(jìn)行了一次加工(這次加工的依據(jù)是音響系統(tǒng)所處廳堂的建聲特點(diǎn))，然后由功放將信號(hào)進(jìn)行放大，最后推動(dòng)音箱發(fā)聲。需要強(qiáng)調(diào)，效果器自身并不產(chǎn)生信號(hào)，而是由調(diào)音臺(tái)向它提供所需的激勵(lì)信號(hào)，至于什么信號(hào)需要美化，由調(diào)音師決定。

　　聲學(xué)基本知識(shí)和專業(yè)名詞

　　1聲音的產(chǎn)生

　　聲音是由物體振動(dòng)引起空氣的波動(dòng)，傳到耳膜，經(jīng)過聽覺神經(jīng)聽到聲音。

　　聲源：發(fā)生聲音的振動(dòng)源叫作聲源。

　　聲波：由聲源引起媒質(zhì)的振動(dòng)形成聲波。

　　聲場(chǎng)：聲波傳播的空間叫作聲場(chǎng)。

　　聲音在空氣中是以一疏一密的縱波傳播的。為什么叫“縱波”，因?yàn)樗�進(jìn)行方向和傳播方向一致。

　　2聲速與波長(zhǎng)

　　聲波在單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離稱為聲速，常用符號(hào)“C”表示，單位是米/秒(M/S)。一般來說聲速只和傳播媒質(zhì)及其狀態(tài)有關(guān)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下和溫度為20°C時(shí)，空氣中的聲速為344米/秒;15°C時(shí)為340米/秒，工程計(jì)算一般取344米/秒(因?yàn)闇囟群蜐穸葘?duì)聲速影響比較大，溫度每增加1°C，聲速增加2英尺)。如果聲波在水中傳播，聲速約為1485米/秒，在海水中1500米/秒，在木材中為3320米/秒，在鋼材中則為5000米/秒。

　　聲速在室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)和擴(kuò)聲技術(shù)中應(yīng)用很多，一般以毫秒計(jì)算，即千分之一秒，1S/1000，簡(jiǎn)寫MS。

　　聲波振動(dòng)一周所傳播的距離為波長(zhǎng)，常用符號(hào)“λ”表示，單位是米(M)。聲波的波長(zhǎng)與聲速和頻率的關(guān)早期反射聲都控制在50MS以內(nèi)，在常溫下50MS所傳播的距離為340M0.05=17M，要記牢這個(gè)數(shù)值，它是一個(gè)界限，50MS以內(nèi)的早期反射聲，有助于加強(qiáng)直達(dá)聲。超過50MS的反射聲會(huì)影響清晰度。系如下：

　　λ=C/ff為頻率

　　由此可見，相同條件下，頻率越高，波長(zhǎng)越短。例如，常溫空氣中，頻率為20HZ聲波的波長(zhǎng)為17.20米，頻率為5千赫的聲波波長(zhǎng)為0.0688米。

　　3反射、折射和透射

　　聲音在傳播過程中，遇到墻壁等障礙物時(shí)，一部分聲波在分界面處將改變傳播方向返回到原來的媒質(zhì)中去，而另一部分聲波則以新的傳播方向進(jìn)入到新的媒質(zhì)中去，并在新的媒質(zhì)中繼續(xù)向前傳播。這種就是聲波的反射和折射現(xiàn)象。聲波的反射和折射同樣滿足反射和折射定理，聲波在室內(nèi)的的多次反射是形成混響的主要原因。

　　聲透射則是指聲波在多層媒質(zhì)中傳播經(jīng)歷了分界面的多次折射后，透過中間各層到達(dá)最后一種媒質(zhì)的現(xiàn)象。

　　4聲波的衍射和散射

　　聲波遇到墻壁或其它障礙物時(shí)還會(huì)在邊角上沿著物體的邊緣而“彎曲”傳播，這種現(xiàn)象被稱為聲繞射(或聲衍射)。研究表明，衍射的程度取決于聲波的波長(zhǎng)與障礙物線度的相對(duì)大小，即波長(zhǎng)對(duì)障礙物線度的比值越大，衍射愈強(qiáng)，反之亦然。如果障礙物的線度比波長(zhǎng)大許多，雖然還有衍射現(xiàn)象，但是在障礙物的邊緣附近將形成一個(gè)明顯的沒有聲波的區(qū)域(聲影區(qū))。通常認(rèn)為物體線度小于λ~5λ時(shí)，入射聲波基本上會(huì)繞過物體;相當(dāng)于5λ~10λ時(shí)還有一些繞射;接近于30λ時(shí)，幾乎完全被遮擋。

　　圖1、1、1所示的幾個(gè)例子可以幫我們了解聲繞射出現(xiàn)的一些情況。

　　圖1、1、1中，障礙物好比是卡拉OK廳中的一根柱子，會(huì)在它后面的客人的視線完全被柱子所遮擋，但仍然可以聽到來自舞臺(tái)上的大部分聲音。這是因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)隨頻率高低而有很大的差異，只有那些頻率較高，波長(zhǎng)比柱敢直徑小很多的聲波，才會(huì)在柱子后面形成聲影區(qū)。例如，坐標(biāo)在直徑1米的圓柱后面，對(duì)于1700赫(λ=0.2米)以上的高頻聲波有明顯的遮擋作用。至于大部分頻率較低，波長(zhǎng)與柱子直徑接近或大得多的聲波，由于聲繞射現(xiàn)象的存在，柱子幾乎不起遮擋作用。

　　另一方面，利用柱面反射聲音，只有聲波長(zhǎng)小于或者接近柱子直徑的聲波，才會(huì)被有效地反射。例如，要使200赫以上頻率的聲波有效地反射，柱面的尺度至少要1.7米左右。當(dāng)然，柱面對(duì)聲音的反射程度和它的表面有關(guān)，但這里只談尺度關(guān)系。

　　圖1、1、1中，障礙物好比一座高大的圍墻，對(duì)于波長(zhǎng)比圍墻尺寸小得多的聲音，能夠產(chǎn)生明顯的聲影區(qū)。當(dāng)然墻邊上還會(huì)出現(xiàn)一些繞射現(xiàn)象，但只限于局部范圍。

　　和上面情況成對(duì)照的是，當(dāng)聲波通過一個(gè)洞孔時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，洞口好象是一個(gè)新的點(diǎn)聲源，如圖1、1、1所示，這是由于聲波波長(zhǎng)比洞孔尺寸大得多的緣故。便是光的波長(zhǎng)則要比洞孔尺寸小得多，所以光通過洞孔時(shí)是一束光線。當(dāng)然如果聲波的頻率很高，在通過洞孔時(shí)也會(huì)出現(xiàn)類似于光束的聲束，它帶有很強(qiáng)的方向性，如圖1、1、1所示。

　　聲波在傳播路徑上遇到線度比其波長(zhǎng)甚的障礙物時(shí)就會(huì)產(chǎn)生散射。在有障礙物的聲場(chǎng)中，散射的強(qiáng)弱與障礙物的線度對(duì)波長(zhǎng)的比值有關(guān)。障礙物越大，或波長(zhǎng)越短，則散射越強(qiáng)。散射與衍射在本質(zhì)上是一回事，衍射是指一束聲波會(huì)繞到物體背面的現(xiàn)象，而散射是指波束方向會(huì)在物體表面散亂。散射對(duì)于保證聲場(chǎng)的均勻有重要的作用。

　　5聲波干涉

　　兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同且步調(diào)一致的聲源發(fā)出的聲波相互迭加時(shí)就會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。如果它們的相位相同，兩聲波迭加后其聲壓加強(qiáng)，反之，如果它們的相位相反，兩聲波迭加后便會(huì)相互減弱，甚至完全抵消。由于聲波的干涉作用，常使空間的聲場(chǎng)出現(xiàn)固定的分布，形成波腹和波節(jié)，即出現(xiàn)我們通常所說的駐波。

　　造成聲波干涉的條件是經(jīng)�？梢杂龅降�，我們不妨以兩只揚(yáng)聲器播放同頻率聲音的情況為例來說明：

　　(1)當(dāng)兩只揚(yáng)聲器在同相位狀態(tài)下振動(dòng)發(fā)聲時(shí)，由于等距關(guān)系，聲波到達(dá)兩揚(yáng)聲器之間中軸線上的各點(diǎn)時(shí)總是處在同相位狀態(tài)，于是來自兩只揚(yáng)聲器的聲波在該處相互加強(qiáng)。

　　(2)當(dāng)兩只揚(yáng)聲器在反相位狀態(tài)下振動(dòng)發(fā)聲時(shí)，情況正好相反，聲波到達(dá)兩揚(yáng)聲器之間中軸線上的各點(diǎn)時(shí)總是處在反相位狀態(tài)，于是來自兩只揚(yáng)聲器的聲波在該處相互抵消，導(dǎo)致兩只揚(yáng)聲器還不如一只揚(yáng)聲器響的奇怪現(xiàn)象。

　　這就告訴我們，連接音箱和功放時(shí)一定要保持它們正負(fù)極性的一致，否則就會(huì)出現(xiàn)上面的第二種情況。

　　當(dāng)然，對(duì)于立體聲系統(tǒng)而言這樣的結(jié)果往往還會(huì)導(dǎo)致聲像定位不準(zhǔn)，即聲源“飄忽”的感覺。

　　在廳堂內(nèi)由于墻壁反射也會(huì)出現(xiàn)聲波的干涉現(xiàn)象，例如，從聲源發(fā)出的直射波和來自墻壁或平頂?shù)姆瓷洳ㄔ诳臻g各點(diǎn)要相互干涉。如果它們是績(jī)音信號(hào)，這種干涉現(xiàn)象必然會(huì)引起空間各點(diǎn)聲場(chǎng)的很大差異，有些地方聲波會(huì)加強(qiáng)，有些地方聲波會(huì)減弱，甚至完全抵消而成“死點(diǎn)”。好在語(yǔ)言和音樂是由許多頻率組成的復(fù)合聲，可以有“此起彼伏”，“填平補(bǔ)齊”的效果，使干涉效應(yīng)不太明顯。但是，由于不同頻率信號(hào)所產(chǎn)生的干涉效果不同，即某些頻率的信號(hào)是相互加強(qiáng)的，而另一些頻率的信號(hào)是相互減弱的，所以常常導(dǎo)致房間傳輸特性的不均勻。

　　大中型卡拉OK尺寸一般比低頻聲的波長(zhǎng)還要大許多，形狀也往往不規(guī)則，而且廳內(nèi)又還有許多門窗等形狀不規(guī)則的物體，這些都會(huì)“打亂”和“破壞”引起干涉的條件，因而干涉現(xiàn)象也步不那么嚴(yán)重了。

　　6語(yǔ)言和音樂的特性

　　語(yǔ)言和音樂都是由頻率不同、強(qiáng)度不等的許多聲音分量組成的，它們?cè)诎l(fā)聲過程中不斷地變化著。歌聲和音樂都包含了許多分音(諧波)，分音強(qiáng)度的相對(duì)關(guān)系確定了音色。而樂音的音調(diào)則是由這種復(fù)音中頻率最低的基音所確定的。此外，描述一個(gè)樂音還要有另外一些量，例如顫音、持續(xù)時(shí)間以及音的建立過程和衰變，它們反映了樂音的瞬態(tài)特性。

　　語(yǔ)言的頻率范圍比較窄，其基音頻率在130~350赫范圍內(nèi)，但其分音以及一些非周性諧分量的頻率可達(dá)8千赫。歌聲的基頻范圍較寬，從80赫到11千赫。在聲音中分成五個(gè)聲部，即男低音、男中音、男高音、女低音和女高音;它們的基頻范圍分別為82~294赫(E2~D4)、110~392赫(A2~G4)、147~523赫(D3~C5)、196~698赫(G3~F5)和262~1047赫(C4~C6)。在樂器中管風(fēng)琴具有最寬的基音范圍，約從16赫延伸到9千赫。其次是鋼琴，它的基音范圍為27。5~4136赫。有些樂器，特別是打擊樂器能產(chǎn)生更高頻率的聲音，其余大部分樂器則在16~4千赫范圍內(nèi)，但是在低頻端下限實(shí)際為30赫，更低的器樂聲是很少遇到的。民族樂器的基音范圍大約在100~2千赫之間。因?yàn)樗�有的樂器都要產(chǎn)生高次諧波，所以音樂中有用的頻率范圍大約可以擴(kuò)展到15千~20千赫。此外還應(yīng)注意，對(duì)于音樂而言幾乎所有的頻率范圍都同樣重要，重放音樂時(shí)不能抑制或忽略某些頻率范圍。對(duì)于音樂重放，一般認(rèn)為與音質(zhì)有關(guān)的頻率范圍是50~10千赫，而重要的是100~5千赫。

　　由于語(yǔ)言和音樂的大小都是隨時(shí)變化的，為了描述語(yǔ)言和音樂的瞬時(shí)變化范圍，我們引入了動(dòng)態(tài)范圍這一概念。所謂動(dòng)態(tài)范圍就是指聲源發(fā)聲的最強(qiáng)值與最弱值之間的幅度差。它是聲源的重要特色之一。