基本擴(kuò)聲系統(tǒng)組成原理與應(yīng)用

淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 蔣加金

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)組成原理與應(yīng)用

淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 蔣加金

本文提出了基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的概念，分析了基本擴(kuò)聲系統(tǒng)在音響系統(tǒng)中的重要地位，闡述了基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)備組成、工作原理、設(shè)備安裝、系統(tǒng)連接、系統(tǒng)調(diào)試方法以及典型基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的案例，介紹基本擴(kuò)聲系統(tǒng)在實(shí)際擴(kuò)聲和音響技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)；組成原理；系統(tǒng)連接；設(shè)備安裝、系統(tǒng)連接、系統(tǒng)調(diào)試

引言

擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成會(huì)隨著使用功能和擴(kuò)聲規(guī)模的增加變得越來(lái)越復(fù)雜，但是不管系統(tǒng)多么復(fù)雜它都是建立在一個(gè)基本的框架基礎(chǔ)上，這個(gè)框架是就是“基本擴(kuò)聲系統(tǒng)”，它是一切擴(kuò)聲系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是影響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)和使用的第一要素。

1.基本擴(kuò)聲系統(tǒng)概念的提出

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)又叫“最簡(jiǎn)擴(kuò)聲系統(tǒng)”，是指應(yīng)用最少音響設(shè)備完成基本擴(kuò)聲功能的音響系統(tǒng)。由于基本擴(kuò)聲系統(tǒng)只是實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)言的簡(jiǎn)單擴(kuò)聲，所以它的系統(tǒng)組成是最簡(jiǎn)單的，只需要很少的音響設(shè)備。要求系統(tǒng)能將聲音進(jìn)行拾取并轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)，然后對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)和放大，最后再由音箱將聲音還原出來(lái)。

2.基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成原理

擴(kuò)聲系統(tǒng)與普通家用音響系統(tǒng)相比，在設(shè)備配置上必須要保證最終的使用效果或?qū)嶋H測(cè)試數(shù)據(jù)能滿(mǎn)足有關(guān)方面的要求，考慮到擴(kuò)聲現(xiàn)場(chǎng)對(duì)聲音質(zhì)量的影響，并且要求有較好的對(duì)聲音的調(diào)節(jié)手段，這就要求一個(gè)基本的專(zhuān)業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)至少應(yīng)包括節(jié)目源（傳聲器、也可選用節(jié)目播放設(shè)備）、調(diào)音臺(tái)、專(zhuān)業(yè)功率放大器、專(zhuān)業(yè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)（音箱）等專(zhuān)業(yè)音響設(shè)備，如圖1所示。

圖1 基本擴(kuò)聲系統(tǒng)組成原理圖

2.1 傳聲器

傳聲器是音響系統(tǒng)的源頭，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)音響系統(tǒng)的聲音質(zhì)量影響較大，因此，正確選擇使用傳聲器非常重要?？紤]到“基本擴(kuò)聲系統(tǒng)”的“最簡(jiǎn)”特性，系統(tǒng)中的傳聲器是有線的，這樣可以使系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中比較簡(jiǎn)單實(shí)用。

2.2 專(zhuān)業(yè)CD唱機(jī)

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)中的專(zhuān)業(yè)CD唱機(jī)是可選設(shè)備，它的功能與民用CD唱機(jī)的功能基本相同，也是播放音樂(lè)唱片（CD唱片），負(fù)責(zé)向系統(tǒng)提供音頻信號(hào)。與民用CD唱機(jī)相比，專(zhuān)業(yè)CD唱機(jī)的可靠性要求較高、防震性能好、聲音真實(shí)，沒(méi)有民用CD唱機(jī)的“音染”（人為增加聲音特點(diǎn)）、信噪比高、噪聲低，其執(zhí)行速度快，以便進(jìn)行快速選曲。

2.3 調(diào)音臺(tái)

調(diào)音臺(tái)是音響系統(tǒng)的控制中心，它的功能是：對(duì)各路輸入音頻信號(hào)進(jìn)行放大、匹配；對(duì)輸入/輸出信號(hào)進(jìn)行電平控制與混合；對(duì)音頻信號(hào)的音調(diào)、音色進(jìn)行修飾與調(diào)整；對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行控制、分配、監(jiān)聽(tīng)與指示。調(diào)音臺(tái)有很多種類(lèi)型，基本擴(kuò)聲系統(tǒng)配置的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小型調(diào)音臺(tái)。

2.4 專(zhuān)業(yè)功率放大器

專(zhuān)業(yè)功率放大器是將調(diào)音臺(tái)等音響設(shè)備輸出的音頻電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)音箱發(fā)聲的功率信號(hào)。專(zhuān)業(yè)功率放大器與高保真功率放大器相比，具有：功率大、性能指標(biāo)高、使用靈活、具有完善的保護(hù)措施，有的功率放大器還具有信息顯示和遠(yuǎn)程控制等功能。專(zhuān)業(yè)功率放大器的配置主要是要依據(jù)專(zhuān)業(yè)音箱來(lái)確定其功率的大小，一般專(zhuān)業(yè)功率放大器的有效功率是專(zhuān)業(yè)音箱有效功率的1.5～3倍。

2.5 專(zhuān)業(yè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)

專(zhuān)業(yè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)又叫“專(zhuān)業(yè)音箱”，它的功能與高保真音箱功能相同，它是將專(zhuān)業(yè)功率放大器輸出的音頻功率信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)。專(zhuān)業(yè)音箱的配置要根據(jù)擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用環(huán)境和投資情況來(lái)確定它的技術(shù)參數(shù)和品牌型號(hào)。

3.典型基本擴(kuò)聲系統(tǒng)介紹

一套典型的實(shí)際應(yīng)用中的基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)備清單如下表：

典型基本擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備清單

3.1 系統(tǒng)功能

該套擴(kuò)聲系統(tǒng)是實(shí)際應(yīng)用中的一套典型的基本擴(kuò)聲音響系統(tǒng)，主要用于現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)言聲音拾取，通過(guò)調(diào)音臺(tái)對(duì)聲音進(jìn)行音質(zhì)調(diào)節(jié)后經(jīng)功率放大器和音箱進(jìn)行聲音放大。在系統(tǒng)中接入專(zhuān)業(yè)CD唱機(jī)是為了實(shí)現(xiàn)音樂(lè)播放功能。

3.2 應(yīng)用環(huán)境

該套音響系統(tǒng)是最簡(jiǎn)單的基本擴(kuò)聲系統(tǒng)，在音質(zhì)和音響效果的處理手段上都很有限，僅能適應(yīng)于要求不高的小型語(yǔ)言擴(kuò)聲場(chǎng)合，如室內(nèi)外的小型啟幕儀式、合約簽字儀式等場(chǎng)合，在室內(nèi)能滿(mǎn)足在大約200 m2環(huán)境內(nèi)進(jìn)行人聲擴(kuò)聲。

3.3 系統(tǒng)組成特點(diǎn)

3.3.1 音源設(shè)備

該系統(tǒng)采用美國(guó)SHURE SM58有線傳聲器進(jìn)行拾音，它具有良好一致性的心形指向性，能夠有效抑制環(huán)境噪聲對(duì)主聲源的影響，并且堅(jiān)固、可靠。但它屬于近講人聲傳聲器，不適應(yīng)遠(yuǎn)距離拾音。該系統(tǒng)還選用了日本Tascam CD-200專(zhuān)業(yè)CD唱機(jī)，用于播放音樂(lè)、活躍現(xiàn)場(chǎng)氣氛。

3.3.2 調(diào)音臺(tái)

SOUNDCRAFT EPM12調(diào)音臺(tái)是該系統(tǒng)的控制中心，它是一款專(zhuān)為錄音、現(xiàn)場(chǎng)演出、固定安裝系統(tǒng)或廣播電臺(tái)等用戶(hù)設(shè)計(jì)的操作簡(jiǎn)單、使用容易、具有優(yōu)秀音頻特性的調(diào)音臺(tái)。它有12路單聲道與2組立體聲輸入、標(biāo)準(zhǔn)三段均衡器、10 段輸出參數(shù) LED 監(jiān)控，耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)輸出等功能，具有優(yōu)異的性能指標(biāo)。EPM12調(diào)音臺(tái)具有靈活的安裝方式、體積小巧，非常適用于小型擴(kuò)聲場(chǎng)合。

3.3.3 專(zhuān)業(yè)功率放大器

該系統(tǒng)采用了高性能美國(guó)CROWN XLS 402專(zhuān)業(yè)功率放大器，它可靠性高、效率高、失真小，還提供更可靠故障診斷能力及保護(hù)措施，輕巧的體積設(shè)計(jì)，使得該系列功率放大器在流動(dòng)演出和固定安裝系統(tǒng)中都具有較好的適應(yīng)性。XLS 402專(zhuān)業(yè)功率放大器具有較高的性能指標(biāo)，其額定負(fù)載阻抗為4Ω-8Ω，滿(mǎn)載輸出功率為：立體聲400W/8Ω和610W/4Ω，橋接時(shí)可達(dá)1220W/8Ω。

3.3.4 音箱

系統(tǒng)中的音箱選用JBL JRX115專(zhuān)業(yè)音箱，JRX115專(zhuān)業(yè)音箱是15"梯形揚(yáng)聲器系統(tǒng)，適用于多功能廳、歌舞廳和會(huì)議擴(kuò)聲，具有大聲壓、低失真、高清晰度等優(yōu)點(diǎn)，它采用了“聲音保護(hù)神專(zhuān)利”技術(shù)吸收音箱過(guò)載的能量而不中斷正常的演出。JRX115具有98dB的聲壓靈敏度，額定功率及阻抗為250W/8Ω，峰值功率可達(dá)1000W。

將JRX115專(zhuān)業(yè)音箱與XLS 402專(zhuān)業(yè)功率放大器進(jìn)行搭配時(shí)，XLS 402的額定功率是JRX115額定功率的1.5倍左右，這樣當(dāng)音樂(lè)中的大動(dòng)信號(hào)來(lái)臨時(shí)功率放大器不會(huì)產(chǎn)生過(guò)載，從而有效保護(hù)了音箱，所以?xún)烧吣軐?shí)現(xiàn)較好的阻抗匹配與功率匹配。

該基本擴(kuò)聲系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)增加專(zhuān)業(yè)CD唱機(jī)，拓展了系統(tǒng)的使用功能。系統(tǒng)的各個(gè)音響設(shè)備之間搭配合理，系統(tǒng)重放聲音清晰、自然，能滿(mǎn)足室內(nèi)外基本擴(kuò)聲場(chǎng)合的使用要求。系統(tǒng)中的音箱可安裝在專(zhuān)用腳架上或直接擺放在舞臺(tái)地面上，其它音響設(shè)備都可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械中，使用靈活、搬運(yùn)方便。在使用中還可根據(jù)實(shí)際情況增加相應(yīng)的音響設(shè)備，使系統(tǒng)功能更加完善。

4.音響設(shè)備安裝

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的音響設(shè)備較少、組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用流動(dòng)性較大，所以系統(tǒng)中的音響設(shè)備一般不進(jìn)行固定安裝，通常根據(jù)擴(kuò)聲現(xiàn)場(chǎng)情況靈活擺放。

4.1 音箱安裝

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)采用的是專(zhuān)業(yè)音箱，由于它的用途和使用要求與高保真音箱不同，因此它不能采用高保真音箱的擺放方式。專(zhuān)業(yè)音箱的安裝方式有“明裝、暗裝、吊裝”，但由于基本擴(kuò)聲系統(tǒng)使用的“臨時(shí)性”，這三種專(zhuān)業(yè)音箱的安裝方法都不適合。

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的音箱一般都是安裝在專(zhuān)用音箱支架上（金屬落地三角架），然后直接擺放在舞臺(tái)兩側(cè)面向觀眾。這種音箱支架的高度在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)、操作簡(jiǎn)單、在不使用時(shí)可以收縮起來(lái)方便運(yùn)輸，非常適合使用場(chǎng)合不固定的基本擴(kuò)聲系統(tǒng)。

4.2 音響設(shè)備安裝

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)中的CD唱機(jī)和功率放大器或其它音響設(shè)備可安裝在小型音響機(jī)柜中，可將調(diào)音臺(tái)直接放置在音響機(jī)柜上，將音響機(jī)柜置于舞臺(tái)附近，這樣音響設(shè)備運(yùn)輸、操作使用和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)音都會(huì)非常方便，也便于集中管理。

4.3 傳聲器布置

傳聲器是基本擴(kuò)聲系統(tǒng)中重要的音源設(shè)備，在現(xiàn)場(chǎng)拾音時(shí)要根據(jù)具體需要將其擺放在合適的位置。傳聲器擺放的基本原則是：使傳聲器遠(yuǎn)離音箱，以防止系統(tǒng)形成“聲反饋”而發(fā)生嘯叫。一般將傳聲器與音箱的擺放朝向相反，并盡可能相互遠(yuǎn)離。

5.基本擴(kuò)聲系統(tǒng)連接

5.1 音源設(shè)備連接

使用音頻信號(hào)線將CD唱機(jī)的“音頻輸出端”與調(diào)音臺(tái)的“線路輸入端（LINE）”相連接；使用音頻信號(hào)線將有線傳聲器的“音頻輸出端”與調(diào)音臺(tái)的“麥克風(fēng)輸入端（MIC）” 相連接。

5.2 調(diào)音臺(tái)與功率放大器連接

使用音頻信號(hào)線將調(diào)音臺(tái)的“混音輸出端(MIX-L/MIX-R)”與功率放大器的“音頻輸入端”相連接。

5.3 功率放大器與音箱連接

使用音箱線將功率放大器的“音頻輸出端”與音箱的“音頻輸入端“相連接。

6.音響系統(tǒng)調(diào)試

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)連接完成后應(yīng)進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的檢查，確保連接無(wú)誤后要對(duì)其進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，以使其工作在最佳狀態(tài)。調(diào)試應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

6.1 調(diào)音臺(tái)的調(diào)試

調(diào)音臺(tái)的調(diào)試應(yīng)依據(jù)“調(diào)音臺(tái)的操作規(guī)程”在開(kāi)機(jī)前對(duì)調(diào)音臺(tái)進(jìn)行“初始化”設(shè)置，音響系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后分別對(duì)調(diào)音臺(tái)上CD唱機(jī)和傳聲器通道的輸入增益進(jìn)行調(diào)試，然后對(duì)其通道分配和聲道進(jìn)行調(diào)試，最后調(diào)節(jié)總輸出（混合）電平，此電平一般設(shè)置在0dB。

6.2 傳聲器的調(diào)試

傳聲器在確定使用位置后，對(duì)其調(diào)試的范圍是有限的，通常對(duì)其使用角度進(jìn)行適當(dāng)微調(diào)，防止聲反饋嘯叫、提高傳聲增益。

6.3 功率放大器調(diào)試

功率放大器的調(diào)試比較簡(jiǎn)單，一般只需調(diào)整其面板上兩個(gè)通道的電平旋鈕控制總輸出電平和左右聲道平衡。需要說(shuō)明的是：專(zhuān)業(yè)功率放大器輸入電平大小的調(diào)節(jié)是根據(jù)音響系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)所需的聲壓級(jí)大小，功率放大器之前的音響設(shè)備電平一般都調(diào)節(jié)在0dB，調(diào)節(jié)功率放大器輸入電平旋鈕應(yīng)使各路音箱的聲壓級(jí)達(dá)到所需聲壓級(jí)。

6.4 音箱的調(diào)試

因?yàn)閷?zhuān)業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)要求均勻覆蓋不同區(qū)域的觀眾席，所以音箱的布置和調(diào)節(jié)非常重要，它直接影響“聲場(chǎng)不均勻度”技術(shù)指標(biāo)。如前所述，基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的音箱一般都安裝在專(zhuān)用音箱支架上，可以方便調(diào)節(jié)音箱離地面和觀眾的距離、兩只音箱向內(nèi)傾斜的角度。由于基本擴(kuò)聲系統(tǒng)服務(wù)的觀眾人數(shù)較少，在音箱調(diào)節(jié)時(shí)一般不采用“聲場(chǎng)測(cè)量法”而采用“主觀試聽(tīng)法”進(jìn)行。調(diào)節(jié)時(shí)通過(guò)反復(fù)試聽(tīng)，使聲場(chǎng)均勻、音色平衡、自然。

7.基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的應(yīng)用

7.1 實(shí)際擴(kuò)聲應(yīng)用

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)雖然功能單一、應(yīng)用的音響設(shè)備最少，但它卻是一個(gè)完整的音響系統(tǒng)?；緮U(kuò)聲系統(tǒng)是各種擴(kuò)聲系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在實(shí)際使用中據(jù)具體使用功能的要求，在基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過(guò)增加其它音響設(shè)備可組成更加完善的音響系統(tǒng)?；緮U(kuò)聲系統(tǒng)主要應(yīng)用在要求不高的語(yǔ)言（也可簡(jiǎn)單播放音樂(lè)）擴(kuò)聲場(chǎng)合。例如：小型集中式會(huì)議、小型啟幕儀式、小型報(bào)告會(huì)、合約簽字儀式等對(duì)音響系統(tǒng)要求不高的簡(jiǎn)單擴(kuò)聲場(chǎng)合。

7.2 音響技術(shù)教學(xué)

基本擴(kuò)聲系統(tǒng)特別適合應(yīng)用在音響技術(shù)教學(xué)中作為技術(shù)入門(mén)教學(xué)，通過(guò)對(duì)較為簡(jiǎn)單的基本擴(kuò)聲系統(tǒng)的原理分析講解和實(shí)踐操作訓(xùn)練，能使學(xué)生迅速掌握擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)連接和基本拾音和調(diào)音技能，為進(jìn)一步掌握復(fù)雜的音響系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

用于教學(xué)的音響系統(tǒng)以基本擴(kuò)聲系統(tǒng)為核心框架，通過(guò)不斷添加音響設(shè)備使整全教學(xué)音響系統(tǒng)形成從簡(jiǎn)單到時(shí)復(fù)雜的變化過(guò)程，按“積木式、遞進(jìn)式”由簡(jiǎn)單到復(fù)雜形式組織教學(xué)，即后一個(gè)教學(xué)單元的音響系統(tǒng)是前一個(gè)在前一個(gè)音響系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加相關(guān)音響設(shè)備而組成的，層層遞進(jìn)由一個(gè)簡(jiǎn)單完整的小型音響系統(tǒng)形成一個(gè)復(fù)雜功能完善的大型音響系統(tǒng)。從而使用技能訓(xùn)練也從簡(jiǎn)單、單一技能訓(xùn)練逐步遞增過(guò)渡到復(fù)雜全面的綜合技能訓(xùn)練，學(xué)習(xí)單元載體內(nèi)容的難度遵循由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的遞進(jìn)序列、符合認(rèn)識(shí)各和學(xué)習(xí)規(guī)律。

8.結(jié)語(yǔ)

綜上的所述，基本擴(kuò)聲系統(tǒng)不僅是擴(kuò)聲系統(tǒng)中最簡(jiǎn)的音響系統(tǒng)，也是組成復(fù)音響系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架，因此，研究分析基本擴(kuò)聲系統(tǒng)對(duì)于音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和使用具有重要意義!

[1]蔣加金.音響系統(tǒng)組建與調(diào)音[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2013.

[2]袁林華.專(zhuān)業(yè)音響系統(tǒng)安裝工程[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2016.

[3]高維忠.音響工程設(shè)計(jì)與音響調(diào)音技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2007.