什么是音響
音響指除了人的語(yǔ)言、音樂(lè )之外的其他聲響,包括自然環(huán)境的聲響、動(dòng)物的聲音、機器工具的音響、人的動(dòng)作發(fā)出的各種聲音等。
音響大概包括功放、周邊設備(包括壓限器、效果器、均衡器、VCD、DVD等)、揚聲器(音箱、喇叭)、調音臺、麥克風(fēng)、顯示設備等等加起來(lái)一套。其中,音箱就是聲音輸出設備、喇叭、低音炮等等。一個(gè)音箱里包括高、低、中三種揚聲器,三種但不一定就三個(gè)。技術(shù)的的發(fā)展歷史可以分為電子管、晶體管、集成電路、場(chǎng)效應管四個(gè)階段。
音響組成部分
音響設備大概包括功放、周邊設備(包括壓限器、效果器、均衡器、激勵器等)、揚聲器(音箱、喇叭)、調音臺、聲源(如麥克風(fēng)、樂(lè )器、VCD、DVD)顯示設備等等加起來(lái)一套。其中,音箱就是聲音輸出設備、喇叭、低音炮等等,一個(gè)音箱里包括高、低、中三種揚聲器,三種但不一定就三個(gè)。
音響電路原理圖
音箱的工作原理
要知道音箱發(fā)聲的原理,我們首先需要了解聲音的傳播途徑。聲音的傳播需要介質(zhì)(真空不能傳聲);聲間要靠一切氣體,液體、固體作媒介傳播出去,這些作為傳播媒介的物質(zhì)稱(chēng)為介質(zhì)。就好比水波,你往平靜的水面上拋一個(gè)石子,水面就有波浪,再由對岸傳播到4周;聲波也是這樣形成的。聲波的頻率在20——20,000Hz范圍內,能夠被人耳聽(tīng)到;低于或高于這個(gè)范圍,人耳都聽(tīng)不到。波與聲波的傳播方式是一樣的,通過(guò)介質(zhì)的傳播,人耳才能聽(tīng)到聲音。聲波可以在氣體、固體、液體中傳播。
下面在來(lái)說(shuō)說(shuō)喇叭的工作原理。喇叭是把電信號轉換為聲信號的一種裝置,它由線(xiàn)圈、磁鐵、紙盆等組成。由放大器輸出大小不等的電流(交流電)通過(guò)線(xiàn)圈在磁場(chǎng)的作用下使線(xiàn)圈移動(dòng),線(xiàn)圈連接在紙盆上帶動(dòng)紙盆震動(dòng),再由紙盆的震動(dòng)推動(dòng)空氣,從而發(fā)出聲音。
喇叭的發(fā)聲原理
當喇叭接收到由音源設備輸出的電信號時(shí),電流會(huì )通過(guò)喇叭上的線(xiàn)圈,并產(chǎn)生磁場(chǎng)反應。而通過(guò)線(xiàn)圈的電流是交變電流,它的正負極是不斷變化的;正極和負極相遇會(huì )相互吸引,線(xiàn)圈受到喇叭上磁鐵的吸引向后(箱體內)運動(dòng);正極和正極相遇則相互排斥,線(xiàn)圈向外(箱體外)運動(dòng)。這一收一擴的節奏會(huì )產(chǎn)生聲波和氣流,并發(fā)出聲音,它和我們講話(huà)的喉嚨振動(dòng)是同樣的效果。
頻率響應曲線(xiàn)SPLvsFreq
人耳所能聽(tīng)到的頻率范圍為20Hz─20KHz,(《20hz稱(chēng)為次聲,》20KHz稱(chēng)為超聲)圖標縱坐標─表示聲壓級,單位是dB。圖標橫坐標─表示頻率,單位是Hz。
上圖為低音單體頻響曲線(xiàn),右側為高音單體,包含左右的是音箱。從頻響曲線(xiàn)可以知道幾個(gè)重要參數:
特性靈敏度(SPL):以一瓦電功率,在一米距離處所測得的聲壓,并由頻響曲線(xiàn)取四個(gè)點(diǎn)所得平均值即為平均音壓。
有效頻率范圍(F0~20KHz):可由SPL-10dB,這樣一條直線(xiàn)與曲線(xiàn)相交兩點(diǎn),這兩點(diǎn)之間就是有效頻率范圍。如上圖音箱的有效頻率范圍是45Hz─20KHz,低音單體有效頻率范圍是40Hz─3KHz,高音單體有效頻率范圍則是1800Hz─20KHz。頻響曲線(xiàn)越平直越好,帶寬則越寬越好。
從阻抗曲線(xiàn)可以知道幾個(gè)重要參數:
阻抗值(Ohm):
圖示波峰過(guò)后最低點(diǎn)對應縱坐標即為阻抗值。
最低共振周波數(F0):
單體喇叭(單峰)─以阻抗曲線(xiàn)波峰對應橫坐標的點(diǎn)即為F0。音箱喇叭(雙峰)─以阻抗曲線(xiàn)第一波峰與第二波峰間的波谷對應橫坐標的點(diǎn)即為Fb,第一波峰為導音管F0,第二波峰則為單體F0。音箱喇叭+高音單體(三峰)─仍以阻抗曲線(xiàn)波峰與波峰間的波谷對應橫坐標的點(diǎn)即為Fb,第三波峰即為高音單體的F0。
1.直流阻抗(Ohm):
以靜態(tài)揚聲器來(lái)測其阻抗,所以求的的結果是直流阻抗,就是音圈上所繞的銅線(xiàn)總長(cháng)的阻抗值。直流阻抗不受頻率的影響。
2.交流阻抗(Ohm):
在動(dòng)態(tài)的揚聲器,即通電以后所求得的交流阻抗值。
(通常對音圈的公差要求是±15%。)
3.標準輸入功率(W):就是揚聲器的額定承受功率,為保證值。
4.最大輸入功率(W):指揚聲器的最大承受功率,僅承受1秒內峰值電壓,非保證值。
5.出力音壓,又稱(chēng)靈敏度(dB):
靈敏度也叫特性靈敏度,一般規定為揚聲器放在消聲室隔板上輸入端加上相當于在額定阻抗上一瓦電功率的信號電壓時(shí),在參考軸上離參考點(diǎn)一米處產(chǎn)生的音壓時(shí),用分貝“(dB)”單位表示特性靈敏度。揚聲器靈敏度高低與揚聲器振動(dòng)系統的性能及氣隙中磁感應強度的大小有較大關(guān)系。
6、極性:
在揚聲器的輸入端加上脈沖直流信號,如果振摸向前推動(dòng),則與直流電壓正端相接的為喇叭的正極,反之為負極,如果接反,則喇叭振動(dòng)的相位將不正確。
音響遙控電路圖
接收和主控電路原理如圖2所示。IC2為風(fēng)扇電路芯片。本文將其工作原理介紹如下。
1.手控/遙控:按圖1中的遙控鍵實(shí)現手控/遙控,方便使用。
2.音源選擇:按開(kāi)/選擇鍵,IC2第13腳先輸出低電平,使紅色LED6點(diǎn)亮作電源接通顯示,并使V4導通,K1得電吸合,將功放電源接通。3秒后第13腳恢復為高電平,第14腳轉為低電平,使綠色LED7點(diǎn)亮作音源1接通顯示,V5導通,使K2、K3得電吸合,接通圖2(a)中的音源1信號和電源。因VD2作用,V4仍導通,使K1吸合接通功放電源。同時(shí)經(jīng)VD8也使K4得電吸合接通揚聲器。
若要使用音源2,則需再按一下開(kāi)/選擇鍵,IC2第14腳又恢復為高電平而第12腳則為低電平。藍色LED5點(diǎn)亮作音源2顯示,并使V3導通,K5得電吸合接通音源2電源,再經(jīng)VD9使K4吸合接通揚聲器。此時(shí)K2釋放接通音源2的信號,K3釋放斷開(kāi)音源1的電源。
想要靜音只需按開(kāi)/選擇鍵,使紅色LED6常亮即可。
因BA8206具有記憶功能,下次開(kāi)機時(shí)會(huì )自動(dòng)恢復上次關(guān)機前的工作狀態(tài)。如在關(guān)機前是聽(tīng)音源2,則下次開(kāi)機先由第13腳為低電平,3秒后第12腳轉為低電平接通音源2,方便使用而不必每次開(kāi)機都重新選擇音源。
3.音量遙控:圖2b中IC2第20、11腳為獨立的兩個(gè)雙穩態(tài)輸出端,調音量大小時(shí)如按一下音量+鍵,IC2第20腳輸出低電平,使V8、VD3截止,LED8點(diǎn)亮作顯示,并使V6導通。電源V+經(jīng)V6、音量電機M和V9到電源V-,實(shí)現音量增加。如按一下音量-鍵,則IC2第11腳為低電平,使V9、VD4截止,LED9點(diǎn)亮作顯示,并使V7導通。電源V+經(jīng)V7、音量電機和V8到電源V-。使電機反轉達到音量減小目的。
以上調音量大小到合適時(shí)。需再按一下音量+或-鍵,使第20或第11腳恢復為高電平即可。平時(shí)V8、V9和VD3、VD4均導通,因V6、V7截止,所以音量電機無(wú)電流通過(guò)而停轉。
4.延時(shí)關(guān)機:在開(kāi)機后按定時(shí)鍵可使延時(shí)關(guān)機時(shí)間從0.5-7.5小時(shí)累加,LED1~LED4作相應顯示。延時(shí)過(guò)程中LED1~LED4會(huì )作相應遞減顯示,結束時(shí)全部熄滅,非常直觀(guān)。該功能很適合夜晚使用。
5開(kāi)關(guān)機場(chǎng)聲器保護:每次開(kāi)機總是IC2第13腳先輸出低電平接通功放電源,3秒后再接通所選擇的音源1或2,并使K4吸合接通揚聲器,避免了開(kāi)機時(shí)對揚聲器的電流沖擊。關(guān)機時(shí)第12、13、14腳同時(shí)為高電平,但因VD1或VD2的作用,C2充電為低電平,使V4仍導通,使功放電源接通,此時(shí)音源1或2及揚聲器已斷開(kāi),同樣避免了關(guān)機時(shí)對揚聲器的電流沖擊。按圖中C2的容值,3秒鐘后才使V4截止而關(guān)斷功放電源。
保護電路:從功放輸出中點(diǎn)引出經(jīng)R1、R2和R3分壓后,無(wú)論功放中點(diǎn)正偏或負偏達到2V時(shí),V1或V2就導通,將IC2第③腳對地實(shí)現關(guān)機保護目的。
6.聲光顯示:圖中各種控制功能均有相應的LED顯示。上面已介紹。同時(shí),HTD均會(huì )鳴叫一聲,很直觀(guān)。
圖2b中的IC1為紅外接收頭,圖1中的LED作按鍵遙控發(fā)射顯示。各種顏色LED均選中3mm高亮度發(fā)光管。
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