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1、响度#xff1a;人主观上感觉声音的大小#xff08;俗称音量#xff09;#xff0c;由“振幅”和人离声源的距离决定#xff0c;振幅越大响度越大#xff0c;人和声源的距离越小#xff0c;响度越大#xff1b;
2、音调#xff1a;声音的高低#xff0…声音特性
1、响度人主观上感觉声音的大小俗称音量由“振幅”和人离声源的距离决定振幅越大响度越大人和声源的距离越小响度越大
2、音调声音的高低由“频率”决定频率越高音调越高。频率单位Hz赫兹人耳听觉范围2020000Hz。20Hz以下称为次声波20000Hz以上称为超声波
3、频率是每秒经过一给定点的声波数量它的测量单位为赫兹是以海因里希·鲁道夫·赫兹的名字命名的。此人设置了一张桌子演示频率是如何与每秒的周期相关的。
4、1千赫或1000赫表示每秒经过一给定点的声波有1000个周期1兆赫就是每秒钟有1000000个周期等等。
5、音色又称音品波形决定了声音的音色。声音因物体材料的特性而不同音色本身是一种抽象的东西但波形是把这个抽象直观的表现。波形不同音色则不同。不同的音色通过波形完全可以分辨的。
6、乐音有规则的让人愉悦的声音。噪音从物理学的角度看由发声体作无规则振动时发出的声音从环境保护角度看凡是干扰人们正常工作、学习和休息的声音以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
7、音调响度音色是乐音的三个主要特征人们就是根据他们来区分声音。
8、当两个物体碰撞后振动产生声音时若两者振动频率比为不可化简的复杂比如201388那么我们分辨出来会觉得这个声音刺耳相反若两者振动频率比为可化简的简单比。 耳机
3.5mm插头是指直径为3.5mm的同轴音频插头从端部到根部依次是左声道、右声道、地线其中左声道常用红色线皮右声道常用白色的下图使用的是国际标准 线控类型大致有这几种音量滑块带麦线控、单键带麦和多键带麦。原理电路图上不难看出不同的按键下串入了不同的电阻当按键被按下后不同的电阻被接入到了回路当中麦克风正极接收到的信号也随之发生改变手机判断用户对线控做了哪些操作都是通过麦克风正极输入的信号变化来判断的。 喇叭扬声器 喇叭扬声器的工作原理 喇叭扬声器的工作原理主要基于电声换能器件的原理。当交流音频电流通过扬声器的线圈音圈时音圈中产生相应的磁场。这个磁场与扬声器上自带的永磁体产生的磁场相互作用产生力使音圈在永磁体的磁场中振动。由于扬声器的振膜和音圈是连在一起的振膜也会随之振动从而产生与原音频信号波形相同的声音。 具体来说喇叭的底部有一颗磁铁其磁场方向固定不可改变。通电的线圈在通电时也能产生磁场形成“第二颗磁铁”。由于使用的是交流电这第二颗磁铁的磁场方向会随时间改变。当音圈通电时其产生的磁场与永磁铁的磁场相互作用导致音圈振动。交流信号驱动音圈产生电磁场后便会在磁体作用下按信号频率运动使音圈沿着轴向振动带动纸盆使周围大面积的空气发生相应的振动从而将机械能转换为声能发出悦耳的声音。
日常见到的扬声器中95% 都是动圈扬声器它一般由驱动悬挂支撑等部分构成。 扬声器主要技术指标
1.功率最大额定功率是指扬声器不会引起损坏所能承受的最大功率最小推荐功率指为产生合适的声压所需要的输入电功率。一般建议提供给喇叭2-3倍的最大额定功率让喇叭有足够的动态减少失真。
2.频率响应频响曲线反映的是电声设备在不同频率上能够发出多大的声音。理想中的扬声器当然是能在人耳听力范围也就是 20 Hz - 20 kHz 上的每个频率都发出大小一致的声音
3.标称阻抗扬声器的标称阻抗用以与功率放大器输出阻抗相配接的阻抗值可以为16欧姆、8欧姆、6欧姆、4欧姆。根据音箱的结构功率放大器的结构可以灵活的搭配。
4.灵明度灵明度是喇叭一个非常重要的指标。一般定义为在扬声器系统输入端加上额定功率1W的电信号在参考1M处产生的声压单位用dB表示。在相同条件下灵敏度高的扬声器听起来声音较大。灵敏度过高会导致扬声器的动态范围下降灵敏度过低则推动需较多功率要求功率放大器的功率足够。专业扬声器的灵敏度一般为98-110dB高保真扬声器的在70-98dB 。
5.带宽Bandwidth指扬声器能够有效工作的频率范围。它表示扬声器在低频到高频的范围内可以产生正常、清晰的声音输出。
6.最大声压级Maximum Sound Pressure LevelMax SPL它表示扬声器在最大输出功率下可以达到的最大声音强度。它是衡量扬声器音量输出能力的参数。
7.失真Distortion描述扬声器在工作过程中产生的非线性畸变或失真情况。失真会导致声音质量下降包括谐波失真、交调失真等。
8.指向性Directivity表示扬声器辐射声能的方向性和范围。不同类型的扬声器具有不同的指向性特性如全向性、单向性、扇形指向性等。
扬声器的检测 (1)好坏的判断 将万用表置于“Rx1”挡用红表笔接音圈(线圈)的一个接线端子用黑表笔点击另一个接线端子若扬声器能够发出“咔咔”的声音说明扬声器正常;否则说明扬声器的音圈或引线开路。
2阻抗的估测 扬声器铁芯的背面通常有一个直接打印或贴上去的铭牌该铭牌上一般都标有阻抗的大小若铭牌脱落导致无法识别它的阻抗时则需要使用万用表进行判别。将万用表置于“Rx1”挡调零后测量线圈的电阻阻值为6.1Ω将该值乘以1.3 得到的数值为7.93Q说明被测扬声器的阻抗为8Q。
3极性的判断 扬声器必须要按正确的极性连接否则会因相位失真而影响音质。大部分扬声器在背面的接线支架上通过标注“的符号标出两根引线的正负极性而有的扬声器并未标注为此需要对此类扬声器的极性进行判别。采用的判别方法主要有电池检测法和万用表检测法两种
MIC
MIC接口的工作原理
MIC接口将声音转化为电信号。当声音通过麦克风时麦克风会将其转化为微弱的电信号。这个过程称为声电转换。然后这些电信号可以通过线路传输到录音设备或扩音器中以便进行处理和播放。
电容式Mic是一种常见的Mic类型其工作原理基于电容变化。它由一个薄膜电容器构成薄膜电容器包括一个金属薄膜和一个固定的金属板。当声波通过金属薄膜时金属薄膜会振动从而改变了薄膜电容器的电容值。当声波振动引起电容值变化时Mic内部的电路会将这一变化转化为电信号输出。 驻极体麦克风原理
如图为歌尔声学的B4013AM443ECM驻极体电容传声器为将声音转换为电信号的单元转换后的电信号幅度非常小经过FET放大之后从正极输出可使用的声音信号。 驻极体麦克风单端式电路设计 如图麦克风的偏置电压2.0V经过一个串联电阻2.2K接到麦克风的正极负极直接接GND。2.2K电阻是什么作用这个电阳给mic里面的FET提供一个直流偏置电压让FET工作在饱和区完成放大的功能。
由mic的手册可以知道MIC消耗的最大电流为500uA偏置电压为2V为了能是FET的输出有最大的动态范围那么Tem1处的电压最好是偏置电压的一半即1V根据电流为500uA那么RL2V/500uA2K。所以这个电阻最好是2K左右选取2.2K也差不多吧。 驻极体麦克风差分式电路设计
如下图差分的方式因为MICMIC-的信号是幅度相同相位相反的信号所以R1和R2必须相等同上面所说的考虑到静态工作点的问题电流还是500uA因此R1R2-2K所以R1R21K。 有些电路中会看到R1和R2都是2K左右吧并没有降低原因是因为一般MIC的输出信号也只有200-300mV动态范围要求不是很高所以用2K影响也不大。 值得一提的是偏置电阻大一些增益会大些即MIC输出的音频的幅度也会大一些。这是由FET放大电路决定。 MIC电路的噪声问题 可能碰到最多的问题就是MIC电路有噪声比如收到wifi干扰等问题会有滋滋的声音。噪声问题可以考虑以下几个方式处理
1使用差分电路的连接方式去除共模干扰 2在MIC上面并联焊接10pF-100PF的滤波电容 3如果是接线端子引入的接线端子可用弄成双绞线的形式 4串联如磁珠滤波 5MIC安装需要到位并且不能形成谐振腔体
麦克风的灵敏度高好还是低 要根据你使用的条件来选择。如果声源离麦克风较远需用灵敏度高的麦克风如果声源离麦克风很近则用灵敏度低的麦克风。前者能保证拾取声音信号的灵敏度后者能有效地降低环境噪音。按照你使用的条件离麦克风近一点是没有问题的所以还是选用灵敏度低一点的好
1 麦克风的分类 1.1、动圈式麦克风Dynamic Micphone 原理基本构造包含线圈、振膜、永久磁铁三部分。当声波进入麦克风振膜受到声波的压力而产生振动与振膜在一起的线圈则开始在磁场中移动根据法拉第的楞次定律线圈会产生感应电流。 特性动圈式麦克风因含有磁铁和线圈不够轻便、灵敏度较低、高低频响应表现较差优点是声音较柔润适合用来收录人声。 应用KTV场所。 1.2、电容式麦克风Condenser Micphone 原理根据电容两片隔板间距离的改变来产生电压变化。当声波进入麦克风振膜产生振动使得振动膜和基板之间的距离会随着振动而改变于是基板间的电容会变根据QC*V电容式麦克风中电容极板的电压会维持一个定值得到变化的电荷量Q。 特性灵敏度高常用于高质量的录音。 应用消费电子、录音室。 1.3、铝带式麦克风Ribbon Micphone 原理在磁铁两极间放入通常是铝制的波浪状金属箔带金属薄膜受声音震动时因电磁感应而产生信号。 1.4、碳精麦克风Carbon Micphone
2 两种常用电容式麦克风的对比 2.1、驻极体电容麦克风Electret Condenser Micphone 原理驻极体麦克风使用了可保有永久电荷的驻极体物质不需要再对电容供电。若驻极体麦克风中内置放大电路则需要供电 优点技术成熟、价格便宜 缺点体积大不方便SMT、引线长造成信号衰减、生产工序多一致性差、灵敏度不稳定 2.2、微机电麦克风MEMS Micphone 原理微机电麦克风也称麦克风芯片或硅麦克风硅麦一般都集成了前置放大器甚至有些硅麦会集成模拟数字转换器直接输出数字信号成为数字麦克风。 优点体积小可SMT、产品稳定性好 缺点价格较高 备注一般情况下我们把集成了前置放大器或者模拟数字转换器的麦克风称为拾音器pickup。
3 麦克风的性能参数 3.1、指向性Directivity 指向性描述麦克风对于不同角度声音的灵敏度规格上常用如下的polar pattern表示在每个示意图中虚线圆形的上方代表麦克风前方下方代表麦克风的后方。 3.2、灵敏度级Sensitivity 声压指声波通过某种媒质时由振动产生的压强改变量。单位为Pa、μbar。1μbar0.1Pa。 参考声压P(ref) 20μPa。 声压级SPL
例1Pa声压的声压级为 灵敏度指麦克风的开路电压与作用在其膜片上的声压之比。单位为mv/pa、mv/ubar。1mv/ubar 10mv/pa。
麦克风灵敏度的定义是馈给1pa(94dB)的声压时麦克风输出端的电压dBV。 所以-30dBV/Pa的麦克风的灵敏度比-42dBV/Pa的麦克要高很多。
MIC灵敏度是指在单位声压强度下所产生的信号电强度用DBV表示。 单位声压绝对值为1PA相对值为94DB也有用加权的94DBA其中基准压强为2X105PA。 现在大多产家是按这个来定义的所以40DB的比30DB的灵敏度高。 MIC灵敏度是固定指标是指在标准偏置下测出的。产商可改变工艺或者材料来提高。用户在使用中不可降低如果用户偏置不正确会产生失真和带宽挤压表现为灵敏度降低。 啸叫问题应该不是MIC灵敏度问题。因为在HF MODE是半双工模式侧间会被消除。如果在TEST MODE仍是全双工所以会正反馈。 消除啸叫常有降低声音强度SPEAKER输出)结构调整(MIC和SPEAKER)加MUTE密封降噪等方法消除。 参考灵敏度Mr 1V/Pa 灵敏度级 例1V/Pa灵敏度的灵敏度级为 3.3、信噪比SNR 信号与噪声的比例。 3.4、总谐波失真THD 总谐波失真是指输出信号比输入信号多出的谐波成分。谐波失真是系统不是完全线性造成的。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。总谐波失真与频率有关一般来说1khz频率处的总谐波失真最小因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。 公式1 上式中符号G表示谐波分量的有效值它将按要求在表示电流时被I代替在表示电压时被U代替H的值在与限制有关的每一个标准中给出。按照上述定义THD不包含简谐波并且有一固定的谐波上限。 公式2 上式中Q为总有效值Q1为基波有效值可代表电压或电流按照上述定义THD包含间谐波和直流分量。 3.5、等效输入噪声EIN 无外声场时仅由传声器固有噪声引起的输出电压可以看作能产生相同有效值输出电压的外部声压级。 3.6、电源抑制比PSRR 电源抑制比(PSRR)是输入电源变化量以伏为单位与转换器输出变化量以伏为单位的比值常用分贝表示。 3.7、输出阻抗Zout
LINE_IN
声卡接口介绍 Line In 用来输入未经放大芯片放大的模拟音频信号。 Mic 用来连接麦克风。 Line Out用来输出未经放大芯片放大的模拟音频信号。 Speaket Out(现在通常和Line Out合为一个插孔) 用来输出经放大芯片放大的模拟音频信号 Line In/Out传递的是只经过A/D或D/A芯片转换后的信号还原度较高而Speaker Out输出的是经放大芯片(例如TDA1517P)放大过的信号声音会产生一定失真(但很小人耳几乎不能察觉)。
如果音箱上有放大电路则连接到Line Out如果没有放大电路则连接到Speaker Out。无源音箱如果连接到Line Out上可能出现声音很小或是声音不正常的现象。 音频线line in接口用于接驳主板背板的声卡口的声音输出连线后可用于显示器自带的喇叭播放。
LINEOUT引脚和SPKOUT引脚的区别 这两个输出端子主要是输出功率上的不同在电子学上就是输出电平不同线性输出和扬声器输出 简单的说Speaker-out就是在Line-out的后面再加上一个功放电路组成以满足耳机或没有功放电路音箱对功率的要求因为Line-out音频信号没有经过放大电路因此不足以推动耳机或无源音箱发出声音但它的信号没有经过声卡上所带简单功放电路的污染因此音质要纯净一些建议使用优质带功放音箱的朋友使用这个端子。 lineout是不带功放音质较好但是推动功率小使用于有源音箱 spkout是带功放音质不好有大量的电噪声声卡自带简易功放电路音质差输出功率大使用于无源音箱好像很少的 LINEIN引脚和MICIN引脚的区别
1、Line in端口该端口主要用于连接电吉他、电子琴、合成器等外界设备的音频信号输出的录音由于这些设备本身输出功率就比较大因此需要连接到Line in端口录音当然使用它们录音从某种程度上也可以被称为外部设备的“内录”。一般声卡越好Line in里的噪音就会越低录制效果也会比较好。
2、Mic in端口这要是连接麦克风录音使用的。但是这个端口和Line in的区别在于它有前置放大器换言之麦克风本身输出功率小因此必须要有一个外部的放大设备来放大音频信号。这个端口就是起到这个作用。
3、特别要强调的一点是外部的电吉他、合成器这类音频设备万不可直接连接到Mic in上录音因为这种连接轻则录音时信号会严重削顶失真重则损毁声卡这类硬件设备。
有源音箱和无源音箱的区别
两者功率有区别有源音箱内置功放所以小功率信号就可以播放无源音箱没有内置功放需要外接功放才能工作
两者音质有区别无源音响因为没有内置功放所以干扰比较少音质比较好
AUX
AUX接口定义
AUX接口全称Auxiliary Input翻译为辅助输入接口是一种用于接收外部音频信号的接口。它采用模拟信号输入方式一般使用3.5mm的立体声接头。在音箱、音响、汽车音响、电视机等电子设备上都可以见到它的身影。
AUX接口功能
AUX接口的主要功能是接收并播放外部设备的音频信号。通过AUX接口我们可以将手机、电脑、MP3、CD机等设备连接到音箱上播放设备中的音乐或音频。这样我们就可以利用音箱的音质优势获得更好的听觉体验
AUX接口使用方法
使用AUX接口非常简单。
1、在音箱的AUX接口和音频源设备的音频输出接口之间插入一根带有3.5mm立体声接头的线缆。
2、将音箱的工作模式切换到AUX或Line In。
3、就可以用音箱播放音频源设备中的音乐或音频了。
如下图另一端接手机即可实现通过车载音响播放手机的音频 声道
功放
音频文件
音频信号DAC
音频信号ADC
音频编码
音频解码 通信接口IIS
