音响原理与技术实验指导

说明:

音响原理与技术实验采用任务驱动的形式，本实验指导书先描述任务，然后给出完成任务的提示及实验方案，最后分析实现的原理。

实验操作规程

1.在连接线路时，先不要开设备电源开关。

2.不使用电容传声器时，不要开调音台幻像电源开关。

3.开设备电源时，按信号的流向顺序逐一打开，关电源时按相反顺序操作。

4.不要把音量（增益）开关开到最大值，应先开一部分，根据音量逐渐加大。

实验一、模拟调音台操作训练

实验任务

1.基本连接及扩声操作

任务要求：

在计算机1中播放音乐，并用有线传声器拾取讲话声，将两种声音按合适的比例混合，通过音箱扩出来。

操作提示：

线路连接的逻辑图如图1-1。

图1-1 系统连接拓朴图

将计算机1（或MP3）的左右输出信号接到调音台的1、2（或3、4）两个通道线路电平输入孔(LINEIN)上。将传声器接到调音台8号通道低电平输入(MIC IN)插孔上。(如图1-2箭头所示)

将调音台的左右声道输出接至功率放大器的输入端上，通道1、2、8的发送开关Main打开。 (如图1-2箭头所示)。

打开功率放大器电源，将功放音量旋钮到一半位置；打开调音台电源；打开传声器开关；按下传声器通道的“main”开关，一边讲话一边调整传声器通道的增益开关和通道的衰减推子，使讲话音量正常。

在计算机1中播放音乐，打开1、2通道的“main”开关，调整增益开关和通道的衰减推子，使音量正常。

图1-2 调音台输入

图1-3 调音台输出至功放

2.编组输出操作

任务要求：

在计算机1中播放伴奏，通过传声器拾取伴唱音，要求在音箱中同时扩出伴唱和伴奏声音，用计算机2录音，要求只录下伴奏的声音。

操作提示：

线路连接的逻辑图如图1-5。

图1-5 系统连接拓朴图

在任务1的基础上，从SUB1、2号插孔中引出信号到计算机2的MIC输入插孔中；传声器所在通道的“main”开关打开但1-2开关关闭，计算机1所在的通道的“main”发送开关和“1-2编组”发送开关均打开。计算机2的耳机输出接至调音台15-16输入通道的左右声道输出（用于回放录音。）

3.声像操作

任务要求：

将伴奏声音录在声音文件的左声道上，而伴唱声音录在文件的右声道上。

操作提示：

将计算机1和传声器通道的1-2开关均打开，计算机通道的声像旋钮打到最左边，传声器通道的声像旋钮打到最右边。

4.调音台内置混响操作

任务要求：

给传声器声音添加混响

操作提示：

将传声器通道AUX3（FX）打开，AUX母线的AUX3打开，AUX3发送到“main”，调整内置混响器参数，感受混响效果。

5.使用Insert插孔接入周边设备。

操作要求：

利用外置效果器给传声器添加混响

操作提示：

线路连接的逻辑图如图1-8 。

将Y型线的I/O端（TRS端）插入传声器通道“insert”插孔中，其输出端接外置效果器的输入端，输出端接外置效果器的输入端。

6.使用AUX插孔接入周边设备。

操作要求：

利用外置效果器给传声器添加混响。

操作提示：

将传声器通道AUX1打开，从AX1 send 孔接出信号到外置混响器，将外置混响器的输出接到AUX1  Return插孔中，感受混响效果。

实验一练习题：

1．以实验素材中的立体声伴奏（“小城故事”）为伴奏，用传声器拾取伴唱，录制成一个声音文件，要求录制的文件伴唱声像在中央，伴奏是立体声的。（提示：伴奏输入到调音台可直接采用立体声输入，若采用两个通道输入，则两声道的声像应分别左旋调到底和右旋到底。传声器声像调到中央。

2．以实验素材中的立体声伴奏（“小城故事”）为伴奏，用传声器拾取伴唱，录制成一个声音文件，要求录制的文件伴唱声像在左，伴奏声像在右。（提示：伴奏必须使用两个通道输入，且两声道的声像应均左旋调到底。传声器声像右旋到底。

实验二、音响处理器使用

实验任务

1.效果器操作

任务要求：

用有线传声器拾取讲话声，通过Insert 将效果器接入传声器通道，调整效果器参数，使音箱中出现各种临场效果。

操作提示：

线路连接如实验一任务5相同。如图2-1。

  

图2-1 效果器接入调音台

效果器用Y型线通过调音台传声器所在INSERT接口接到调音台上，Y型线的OUT接效果器的IN，Y型线的IN接效果器的OUT。实物连接如图2-2所示。

图2-2 INSERT 插孔位置示意

图2-3 效果器面板示意图

操作：分别选择效果类别，调节参数轮和延时量、反馈量旋钮，感受输出的效果变化。

2.用均衡器调整音色

任务要求：

通过计算机1播放音乐，将均衡器接到调音台主输出和功放之间，调节图示均衡器的各频点信号推子，感受音色变化。

操作提示：

设备连接如图2-4所示，设备面板如图2-5所示。

 

图2-4  均衡器在系统连接中的位置          图2-5  均衡器操作面板

连接好设备，播放音乐，调节均衡器各频点推子的高低，改变提升量和衰减量，感受音乐音色变化。

3.用均衡器作反馈抑制

操作提示：

在没有其他信号源输入时，作反馈抑制，设备可使用图2-4的方式连接。

按下FBQ按钮，对着传声器讲话时，观察各推子上显示灯闪烁的明暗情况。

将音量调大，并使传声器正对音箱，观察声反馈发生时均衡器推子上灯发亮的情况，将最亮的推子下拉，以衰减对应频点。（提示，指示灯反映了各推子对应频点信号的强弱，最亮的灯所对应频率信号太强，意味着可能是在此频点上发生了反馈自激）。

4.压限操作

任务要求：

压缩器使用。将压限器接入功放之前，调节压缩比和门限电平，感受压缩的效果。

操作提示：

线路连接可使用类似图2-4所示的方式，将均衡器替换成压限器。

图2-6 压限器前后面板示意

5.双通道互调压限操作

任务要求：

在1个通道中播放音乐，1个通道使用传声器的信号。要求使用传声器讲话时，音乐声变小，停止讲话后音乐声恢复。

操作提示：

将压限器接入功放之前。传声器和输入音乐的声像分别调到左和右，通过调音台输出的两个声道分别是讲话声和音乐声，并分别输入到压限器的A通道和B通道中。

将压限器A通道的检波输出接到B通道的检波输入上，B通道使用外置检波信号。如图2-7所示。

图2-7双通道互调操作示意

图2-7中空心箭头表示通道A和通道B信号的流向，来自调音台的左右声道，去功率放大器。

6. 压限器噪声门操作

任务要求：

将压限器接入功放之前，打开噪声门开关，在计算机1中播放噪声门实验素材（混噪声朗诵），调节素材的播放效果，使噪声较小而语音足够大。调节噪声门门阈电平的大小，使没有语音时噪声出不来，有语音时语音和噪声均可正常扩出来。

操作提示：

按类似图2-4的接法，将均衡器替换成压限器。

素材两声道输入到调音台后，声像均调整到中央，控制噪声通道的音量小，朗诵通道的声音大，大小比例在实验时仔细调整，使实验过程中两者同时出现时可被明显听到。

调节压限器的门限电平，使没有语音时噪声刚好被阻断。

实验二练习题：

1．在实验室演示压限器的噪声门实验，因没有噪声发生器，可使用用于卡拉OK的VCD光盘中的声音作为实验素材。这种光盘中的一个声道用来播放音乐（伴奏），另一个声道是原唱。实验效果应为：没有演唱时完全无声，有演唱时，同时会有很小的伴奏音乐。

2．在配乐朗诵时，要求没有开始朗诵时音乐声较大，在开始朗诵时音乐自动变小，朗诵结束后音乐自动恢复较大。请使用双通道压限器实现上述要求。

实验报告样例

实验一　模拟调音台使用　　

1、实验目的：了解模拟调音台的结构，了解输入输出接口与各调节旋钮的对应关系，理解各调节旋钮的作用，掌握调音台与其它音响设备的连接和调音操作。  

2、实验器材：调音台（JF844）、多媒体计算机、传声器、功率放大器、监听耳机、音箱。

3、实验步骤与要求：

基本操作：1）按实验指导书要求连接好调音台、功率放大器、传声器、多媒体计算机等。

2）打开调音台电源、功率放大器电源，将功率放大器的衰减器旋钮打到一半位置，调音台话筒通道、多媒体计算机左右通道和总输出的推子打到0dB位置。将三个通道的发送到Main母线。

3）打开传声器开关，一边讲话一边右旋增益旋钮，使输出信号指示到0dB的位置，监听音箱中扩出的声音。

4）用多媒体计算机播放声音，逐个右旋计算机通道的增益旋钮，使输出信号指示到0dB的位置。

均衡操作：5）调节计算机所在通道的均衡器的四个旋钮，感觉音色的变化。

声像操作：6）调节多媒体计算机所在通道的声像，分别设置为：两个都在中间、两个都在最左边、两个都在最右边、左右边各一个，感觉四种情况下的声像区别。

内置效果器操作：7）将传声器所在通道的FX旋钮（辅助输出/效果发送）右旋到合适位置，调节AUXreturn中FX的反馈量，选择内置数字效果器的效果类型，感受各种效果的差异。

关闭系统：8）按开机相反的顺序关闭系统电源，各调节旋钮复位到初始状态。

4、结果与讨论：

1）增益旋钮和信号推子都能控制某通道的音量，使用信号推子可以直观看出音量相对大小与推子位置的关系，应通过对不同通道的增益调节使信号推子处于同一位置时，音量大小基本一致。

2）通道输入的四个辅助发送旋钮可将不同通道中的信号混入到四个辅助输出的某几个中。便于进行信号的加工。

3）通道输入的信号可分别输出到编组输出1-4和主输出L、R母线上，编组母线可分别送往主输出的L或R上，可实现不同通道的任意编组和混合。

4）内置效果器的参数只能选择预设值，不能微调参数。

实验二　

实验名称：信号处理设备使用

1、实验目的：了解均衡器、效果器、压限器、激励器、反馈抑制器等音频处理设备的作用，掌握音频处理器的使用方法，掌握根据使用需要合理配置和连接音频信号处理设备的技巧。

2、实验器材：调音台（JF842）、多媒体计算机、传声器、功率放大器、监听耳机、音箱、均衡器、压限器、效果器、激励器、反馈抑制器。

3、实验步骤与要求：

1）按实验指导书的要求连接好系统。按规定顺序逐个打开各设备电源，调节各音量增益和衰减旋钮到规定位置。

均衡操作：2）调节均衡器各频点的提升和衰减量，感觉扩声音色的变化情况，将均衡器的旁路开关打开，比较使用均衡器和不使用均衡器的区别。

压限操作：3）播放左右声道分别为伴奏和伴唱的节目，将压限器的LINK开关按下，打开噪声门开关，并旋到较大位置，从小到大调节调音台的输出，注意观察输出声音的变化情况。

4）将压限器噪声门打到较小位置，调节压限器门限电平和压缩比，启动时间和恢复时间，改变调音台输出音量，观察输出音量的变化情况。

效果器使用：5）在传声器通道的插入插口中插入I/O连接线，将输出头插入到效果器一个声道中，对应输出插口中插返送线。通过滚轮更换效果器的效果类别，微调效果参数，观察对着传声器讲话时，扩声的变化情况。将调好的参数存入到一个存储号中，并调出存储的效果。

激励器使用：6）按照与5）的连接方法相同的方式连接激励器，调节激励器的各参数，观察音效的变化情况。

用辅助输出和返送连接音频处理器：7）使用传用的辅助输出连接线，将辅助输出1的输出接至均衡器，辅助输出2的输出送至效果器，辅助输出4的输出送至压限器，各设备和返回信号送至3个空闲的通道，调节各通道参数和设备参数，观察效果变化情况。

4、结果分析与讨论：

1）均衡器串接入总输出，可同时改变所有通道的音色，插入某一通道时，调节均衡器对其它通道的音色没有影响。

2）压限器在左右声道关联时，伴唱大小发生改变时，会影响到伴奏的音量。压限器噪声门打开时，若信号幅度不够，会出现静音，使声音断断续续。

3）压限器压缩比调到较大位置时，在音量大时会出现饱和失真效果。

4）使用辅助输出较使用通道插入更灵活，可在不改变线路连接的情况下，改变音频处理设备处理的通道。

实验三

　实验名称：专业音响系统安装与调试

1、实验目的：了解音响系统的组成，连接方法，了解常见的连接器件和设备输入输出接口的类型，掌握设备连接的操作规程。

2、实验器材：调音台（JF844）、多媒体计算机、传声器、功率放大器（四台）、监听耳机、全频音箱、低音音箱、返听音箱、补声音箱、电子分频器、音频处理器、反馈抑制器、压限器、均衡器。

3、实验步骤与要求：

1）按实验指导书连接好系统，将各设置调到指定位置，按实验指导书要求的须序打开设备电源。

2）设置电子分频器的分频点，使输入到低音音箱所在功率放大器的频段处于音箱的频率范围（            ）。

3）用多媒体计算机播放较平缓的音乐信号，开启全频音箱对应的功率放大器，调节均衡器的参数，使音色正常。打开重低音功率放大器，调节放大器的衰减旋钮，使重低音比例适当。

4）调节激励器和音频处理器的各参数，使传声器拾音产生激励效果和混响效果。

5）增大传声器通道的增益，调节反馈抑制器参数。

6）调整线路连接，使全频音箱和重低音音箱接主通道输出，返听和补声接编组输出，利用调音台分别控制三个输出的内容和效果。

7）按实验指导书的要求关闭系统。

4、结果分析与讨论

1）电子分频器可实现三路输出的任意频段设定，而不是频率分割，可根据音箱的参数调整。2）返听音箱使用编组输出，可通过调整各通道的发送开关，使返听音箱中的内容与主扬声器内容不同，可以满足不同演唱者需要，并方便控制声反馈。

3）反馈抑制器接入主通道，对音色有影响，对于反馈频率附近的频段有衰减。

4）无线传声器使用两路单独接入方便独立调整音量和音色。

实验四

　实验名称：调音与拾音

1、实验目的：

掌握不同环境，不同对象和需要的拾音设备的选用，传声器的放置，均衡器的调节等拾音和调音操作。

2、实验器材：调音台（JF842）、多媒体计算机、动圈传声器、电容传声器、无线传声器、MIDI键盘、功率放大器、监听耳机、音箱。

3、实验步骤与要求：

1）接实验指导书的参考连接图连接好设备。

2）用平衡方式连接好电容传声器，打开调音台的幻像电源开关，调节传声器通道所在的各参数旋钮，试听传声器的拾音效果。

3）用不同的角度对着传声器讲话，分别调整各均衡旋钮，对比拾音和调音效果。

4）关闭幻像电源，用普通动圈式传声器重复上述操作。

5）用无线传声器重复上述操作。

4、实验结果与讨论

1）使用动圈传声器的低频响应偏重，而高频响应不及电容传声器。

2）使用动圈传声器近距离讲话时，近讲效应比较重，在调音时可打开低切开关，衰减75Hz以下成份。

3）电容传声器在扩音的拾音中较容易出现声反馈，用于录音较理想。

4）幻像电源开启时会产生冲击，应先将输出推子全部拉下，再开启幻像电源开关。

实验五　

实验名称：音频数字化编辑

1、实验目的：了解常用的音频数字化编辑工具软件，理解软件列出功能菜单的含义及其与模拟音频信号处理设备的对应关系，掌握音频数字化编辑与处理中的信号振幅处理、延时与混响、压扩、噪声门、降噪等处理操作，掌握多轨道混合编辑的操作。

2、实验器材：调音台（JF842）、多媒体计算机、传声器、功率放大器、监听耳机、音箱。

3、实验步骤与要求：

1）将调音台的编组1、2接计算机的输入，用计算机录制一段朗诵。

2）对录制的文件进行降噪，音量标准化，直流偏移校正等操作，

3）根据声音的动态情况，对文件进行适当的压扩处理。

4）使用图示均衡操作，对声音进行修饰。

5）给朗诵添加混响。

6）使用多轨编辑模式，给处理后的朗诵配音

7）将编辑好的文件混缩成一个声音文件，保存为MP3格式。

4、结果分析与讨论

1）数字化编辑中对声音的处理，在音响系统中有相应的设备可实时处理，在数字化编辑中更加精确。

2）数字化压扩处理比压限器更灵活，可以设定多个转折电平和多段不同的压缩比，并可实现连续变化的压缩比。

3）数字化声音的叠加与通过调音台实时编辑相比，可以精确设定叠加位置和过渡效果。

实验六　

实验名称：激光唱片制作

1、实验目的：培养综合运用音响系统完成实际音响制作项目的能力，学生应能根据给定的制作题目或自行设计的制作项目，通过选用合适的设备和连接方案，完成既定的制作计划。完成的作品作为实验成绩的评定依据。

2、实验器材：调音台（JF842）、多媒体计算机（两台）、传声器、功率放大器、监听耳机、音箱。

3、实验步骤与要求：从参考方案中选取一个

参考设计方案一：（单独录制伴唱，用计算机进行后期混合）

1）系统连接：计算机线路输出接调音台两路通道输入，调音台编组1、2输出接计算机线路输入。其它按常规接法。

2）录音：伴奏节目输出到监听耳机中，同时对着传声器演唱，计算机的录音通道选择线路输入，仅录制传声器的声音。

3）再次播放伴奏节目，计算机录音通道选择内部混音器，只录下伴奏或伴奏加原唱。

4）对伴奏文件进行处理，如果其中一个声道混有原唱，利用声道重混合，去掉不必要的原唱。

5）将两个声音文件在多轨编辑模式下混编，注意对齐声音的位置。调节两个声音的大小比例。

6）将编辑好的文件混缩成一个声音文件，保存为PCM格式。

7）用CD烧录软件，录制成CD格式的激光唱片。

4、实验结果与讨论

使用非实时混音，可以精细调整演唱与伴奏的同步，比较各种处理参数的对比，选择一种较好的处理效果制作成CD，制作过程成功率较高。

参考设计方案二：（用调音台进行混音，计算机录制最终处理效果）

1）系统连接：计算机线路输出接调音台两路通道输入，调音台主输出接计算机线路输入。其它按常规接法。

2）播放伴奏节目，调整调音台的通道输入及声像控制，使主通道两声道中只有伴奏。

3）对传声器通道均衡进行调整，添加混响和激励，调节各参数。

4）重新播放伴奏，并开始演唱，计算机录音通道选择线路输入，录下主输出的内容。

5）对录制的文件进行电平标准化处理和直流偏移处理。将编辑好的文件保存为PCM格式。

6）用CD烧录软件，录制成CD格式的激光唱片。

4、结果与讨论

使用实时混合编辑，需要对各项操作在录制时即时调节，演唱难度和操作难度都加大了，但这种方式与演出调音相同，