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    几种常见曲线的解读与应用

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    几种常见曲线的解读与应用

    帖子 由 Admin 于 2014-01-17, 6:20 pm

    在音响设备的使用过程中,经常会接触到一些曲线,正确地解读这些曲线可以帮助我们有效地掌握这些设备的性能、充分地发挥设备的各种作用、进一步挖掘设备潜在的功能。在这里,结合我学习、运用这些曲线的实践,谈点体会与大家分享。
    1、幅频特性曲线  是应用对数知识描绘设备工作时的频率特性、信号幅度等参数的
    曲线,也是说明电子设备性能的一项重要指标,该曲线与相频特性曲线配合使用可以比较全面地反映电子设备的性能等。幅频特性曲线的横坐标是频率(单位:Hz)、纵坐标是增益幅度(单位:dB)。一般的是以最大幅度的平均值下降3dB所对应的频率宽度作为设备的通频带,即:图一a所对应的H1H2,也就是设备准许通过信号的“频率范围” (参见童诗白编著的《模拟电子技术基础》I)
       对一般设备而言,上部平坦说明设备在整个允许通过的频率范围内,对各个频率的信号增益或衰减都比较平衡(有上凸的表示增益、下凹的表示衰减),通频带越宽说明设备对不同频率信号的适应性越强。在挑选设备时,这项指标是我们大家都很在意的,特别希望音响设备的幅频特性曲线的上部比较平坦,波动的幅度尽量的小,频率范围在20 Hz ~20kHz的两端再延伸一些。但是任何事物的发展都必须遵循一定的规律,能够真实地接近或达到这样的指标就是不错的设备了。话筒的频率响应也可以用幅频特性曲线表示,其频带越宽说明话筒拾取信号的范围越大,同时还反映话筒在不同频率时的灵敏程度。其拾取信号的范围最大值从理论上讲也是20Hz——20kHz,但实际上大多数的话筒,其频率响应都只能是接近这个标准,如某品牌AT40414049A4051A4053A电容话筒,其说明书上大多标注的是80Hz——13kHz,另一品牌***58人声话筒标注的是50Hz——15kHz(在—6dB 时测得)。由于在幅频特性曲线的两端存在着一定的斜率,所以在—3dB 时该曲线的宽度要小于—6dB 时的宽度,即:(H1H2>H1H2)(参见图一)。为了避免话筒在使用过程中,其效果在幅频特性曲线转折处的变化,在调整上尽可能控制在平均值所对应的频率,即远小于(H1H2)范围内比较合适。
            
                  图一   幅频特性曲线                                                
    2、指向性曲线  指向性曲线是在由几个同心圆构成的极坐标系中,加上实测的数据曲线组成的极坐标曲线,用来表示话筒在不同方向上的灵敏度。曲线离园心越近(绝对值越小)表示衰减越多、灵敏度低,几个同心圆的每一圈变化率是相等的(约—5 dB),正上方为0°表示正对着话筒。(图二所示)三种频率的曲线都在0°约—5 dB的位置并按左右对称的排列,每隔30°有一根过园心的射线,表示话筒测试时的方向。如果测试所得的曲线为正园形时表示全方位的,也就表示被测话筒是无指向性的、心形表示有指向性的(如图二中1kHz对应的曲线)、尖花瓣形表示强指向性的,这些曲线在话筒的说明书上都有标注。(图二所示)1kHz8kHz对应的曲线在180°的位置上分别有约17dB14dB的衰减量、125Hz对应的曲线只有不到10 dB的衰减量,而在0°位置对着话筒时,125Hz1k8kHz几乎都是约—5 dB的衰减,这种在180°位置上的大衰减可以有效的防止话筒背面的声音传到系统中来。在拾音时要注意采用不同指向性的话筒,图二曲线对应的话筒,几种频率的信号在正面和侧面都没有太大的衰减,而且灵敏度比较均衡,比较适合放在乐队的前面拾音,而从乐队对面传来的声音,又有不同程度的衰减;如果是作为演讲、唱歌的话筒则要采用强指向性(即:尖花瓣形曲线)的话筒,这种话筒只对表演者的声音表现出较小的衰减,而对其他方向的信号则表现为较大的衰减。
    话筒的参数一般有指向性、灵敏度、阻抗和频率响应,分别用极坐标曲线、文字说明和幅频特性曲线表示,极坐标曲线除了可以表示话筒的灵敏度和指向性以外,还可用来表示音箱的声场参数。
      
                             图二   指向性曲线〔1

    3、听力曲线  听力曲线的全称是“弗莱彻——门逊等响度曲线”,曲线的横坐标是频率(单位:Hz)、纵坐标是响度(单位:dB),该曲线表示了在不同声压的情况下人耳对不同频率声音的听觉能力。在同一声压下,可听到的中频的声音较响、高频的次之、低频的较弱。换言之,如图三中响度为20phon)的曲线,人耳在分贝值较低的情况下可以听到的范围约为250Hz——5kHz的信号(图中箭头所指),若想听到频率为5kHz以上的信号,就必须提高分贝值、若还想听到100Hz以下的信号,那么分贝值就要再提高。一般情况下,年轻人比年长人的听觉能力强,平常人对中频的声音比对高、低频的声音要敏感,从曲线上看人耳最敏感的范围是在2kHz——5kHz,人耳的听觉下限在4kHz时约在5 dB处(即图中虚线的最低点),而在同样的响度下能听到60Hz的声音约在+37 dB处。这个差距大约在40 dB以上(电压比的分贝计算式为20lgU2/U1),也就是说为了获得同样的响度,60Hz的信号电压约为4kHz信号电压的100倍以上(峰—峰值)。
    若要获得较准确的数值,即设:60Hz的信号电压=U24kHz的信号电压=U1
    依公式20lgU2/U1计算:U2/U1=100  再按对数计算,20lg100=20*240dB
    根据这个道理可知,同一个人所能听到的不同声压级的声音,在感觉上也是有很大区别的,一样的声压级有的听得很清楚有的则完全听不清楚(如将放大器的声压级调到80 dB时,3kHz——4kHz的感觉与60Hz的感觉相差20dB以上,当3kHz——4kHz的信号听得很清楚时,60Hz的信号就听不太清楚了),这个在曲线上可以很清楚地反映出来(参见图三)。掌握听力曲线可以帮助我们理解、控制音频信号的放大与减小,在调音台和均衡器上该提升或衰减哪些频率成分,而且比较清楚的知道对不同的信号各提升或衰减的量是多少,通过综合平衡使还原的声音听感最佳。
       
                             图三   等响度曲线〔2

     注:文中〔1〕、〔2〕曲线 详见《音响技术》1999年《增刊》
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    回复: 几种常见曲线的解读与应用

    帖子 由 holwold 于 2014-03-18, 12:55 am

    曲线看不懂

      目前的日期/时间是2018-06-25, 6:21 am