音频信号工程师培训

手机音频工程师是负责手机音频方面的设计、开发和实施的专业人员。他们负责开发手机音频系统，包括硬件和软件，以及设计和实施将音频信号处理功能集成到硬件系统中。他们还负责确保手机音频系统能够与各种外部设备（如手机音箱、耳机和麦克风）连接，可以实现高品质的声音效果。

我们在使用的音响器材可画出一个框图这是一个音响锁链，在实际生活中我们知道一条锁链再强也不会强过它最弱的一环，音响锁链也符合这一自然规律。作为一个音响操作员应该了解他掌握的锁链中每一个环节，即每一器材的弱点和它的应用范围与技术指标。否则，就会产生失真甚至破坏器材。

迷你可录音光盘，外形像寸软盘，可重复录音、录音光盘。MD使用高效的压缩技术来达到与CD相同的记录时间，音质接近于CD。

数字录音机，采用小型数字盒式磁带，具有高性能和高质量，通常为专业人员录制母版使用。

传声器（麦克风）

传声器是将声音转化为相应的电信号的器件，电信号的波形特性应与声信号的相似。所谓波形特性包含频率、相对振幅、泛音和波形包络等在内。

传声器（话筒）

传声器的分类

按换能原理分：

.A、动圈式。

动圈切割磁力线，将声能转换为电能

B、电容式。

声压改变电容量，将电势能转换为电能。

按作用原理分：

A、压强式。

声波只作用在振膜的一面，也就是无指向性

B、压差式。

振膜两面都受声波压力的作用，受声压之差的控制，带有特定的指向特性。

传声器的分类

按接收方式分：

A.有线话筒

B.无线话筒

指向性定义：

在电声设备中，指向性是指话筒的灵敏度或音箱的声压分布随着声波的入射或发射方向而变化的特征，一般用指向特性曲线表示。

麦克风的指向性也可以认为是麦克风的收音范围。

圆形的中心即是麦克风，麦克风头正对的位置就是0度的标示，反方向则是180度的位置，圆形的圈圈表示输出的dB值，越外圈的输出值越大，所以你看零刻度的位置输出值通常最大，而指向性的型式也是依此来命名 。

麦克风音头的比较：

A.动圈麦克风

动圈式麦克风是利用电磁原理，以搭载于振动膜上的线圈，置于高密度的磁场间将振动膜感应的声音间接地转换为电能讯号 。

B.电容麦克风

电容式麦克风是利用导体间的电容原理，以超薄的金属振动膜将感应的声音，直接改变导体间的电容及电压而转换成电能讯号。

麦克风振膜的比较：

A.动圈麦克风

将音圈直接搭载在振动膜上，再置于磁场中来产生音频讯号 ，所以灵敏度低。

B.电容麦克风

振动膜上没有搭载任何东西，振膜直接振动产生音频信号，灵敏度高。

动圈麦克风

因为结构和发声原理的因素，使得动圈话筒的性能要明显低于电容话筒，但是使用方便，不需要幻象供电。

电容麦克风

电容话筒体积小、重量轻、各项性能指标均高于动圈话筒，美中不足的是需要为麦克风音头和电子电路提供48伏的幻象供电。（PHANTOM）

调音台是扩声系统的控制中心，是演出过程中操纵最频繁的设备。

连接各种音源

连接各种音频周边处理设备

信号的分配与路由

按声音质量和艺术要求进行调节

调音台分类：

模拟调音台：接入的输入信号为模拟信号的调音台称为模拟调音台。模拟调音台使用最为广泛，涉及到音响技术的各个应用领域。高质量的模拟调音台声音保真度好、音色自然柔和。

数字调音台：在模拟调音台基础之上研制出来的，基本功能相似，只是其信号是由二进制数据构成，质量好坏取决于采样频率和量化比特率。

录音调音台：录音调音台是用于一般性语言、文学作品等录音的小型调音台和用于音乐制作的大型调音台，一般具备多规分期录音功能。

扩声调音台：扩声调音台是专为各类剧场、 体育 场馆、大小会议室、多功能厅、舞厅和卡拉OK厅等多种场合的扩声和现场直播而设计的。

直播调音台：直播调音台专门用于广播电台、电视台，它首先要具备很高的电声指标，一般都要达到广播级的水平；其次必须具有很高的可靠性，能够长时间不间断的工作，一般都配备双电源系统。

DJ调音台：DJ调音台专门用于迪斯科舞厅。这种调音台结构简单，有较多的输入接口和一些特殊的功能单元。

调音台结构

频率均衡器的作用:

作为扩声系统的总均衡，改善厅堂的频率传输特性。即保证声场的频率均衡。

改变音质。通过均衡器将所需的频率成分的信号电平增加，将不需要的频率的信号电平减少或切除。

抑制扩声中的声反馈。由建筑声学的缺陷和扩声设备的性能带来某些频率上出现自激震荡，可以用1/3信频程均衡器来抑制而又不影响音质。

均衡器分类

参量均衡器

亦称参数均衡器，对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡器，多附设在调音台上，但也有独立的参量均衡器，调节的参数内容包括频段、频点、增益和品质因数Q值等，可以美化（包括丑化）和修饰声音，使声音（或音乐）风格更加鲜明突出，丰富多彩达到所需要的艺术效果。

图示均衡器

目前在专业扩声系统中使用最广泛的均衡器类型，它的表面每个均衡点增益都是由一个直线电位器来调节，有多少个频率点就有多少个电位器，这样可以很直观的进行调节。

专业图示均衡器可将20~20kHz的信号分成10段、15段、27段和31段进行调节，人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。

分频器分类:

(1)功率分频器，位于功率放大器后，在音箱中设置Lc滤波网络，将功率放大器输出的功率音 频信号分为低音、中音和高音，分别送至各自扬声器，这种方法被称为被动分频，连接简单，使用方便，但信号 损失较大。

(2)电子分频器，将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后将低音、中音、高音信 号送至各自功率放大器，然后由功放分别送给低音、中音、高音扬声器，这种方法被称为主动分频，再现音质 较好，信号损失小，但需要一台分频器。

分频电路一般由几个低通或者高通滤波器构成，根据扬声器的分频特性，选择适当的分频点和带宽，与扬声器单元相吻合，从而发出良好的声音。

滤波器分类

高通滤波器：切除低音的滤波器，滤掉不需要的低音成分。

低通滤波器：切除高音的滤波器，滤掉不需要的高音成分。

凹陷滤波器：切除不需要的声音成分,提升或衰减某段频率。

人声混响常用来模拟音乐厅、厅堂或山谷等的声学效果，或用于处理因近距离拾音而带来声音不自然的感觉。

延时器常用作分区扩声系统的延时处理或对声源制造群感等艺术上的加工。

延时器常用作分区扩声系统的延时处理或对声源制造群感等艺术上的加工。通过延时声音从而提高清晰度。

压缩限幅器是压缩器和限幅器的统称。它是音频信号的一种处理设备，可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限制。

压限器在录音过程中可以使乐器和歌唱者的音量保持一定的平衡；保证各种信号强度的均衡。有时也用来消除歌唱者的口齿声，或利用改变压缩和释放时间，产生声音由小变大的“反转声”特殊效果。

在歌舞厅的扩声系统中，压限器是将信号通过压缩在保持原节目的风貌下，降低音乐的动态，以满足扩声系统和艺术活动的要求。

使用压限器可以将大动态的声音节目转录到小动态的磁带上；利用限幅器的作用可以有效保护电声设备安全，这在迪斯科舞厅使用的比较多。

激励器也称为听觉激励器，它实质上是一台失真发生器，通常是激励出3~5KHZ的频率，人耳听觉对这段频率特别敏感，而产生一种临场感。作为人声激励，使歌手的声音更突出在乐队之上，产生浮雕效果。而所激励声音的总声能增加不多。

声频电子技术现已进入全面数字化的时代，传统的模拟声频信号处理设备已经越来越多地被数字式设备取代。过去的模拟声频处理设备，功能单一、系统结构复杂、不同型号设备之间的接口匹配问题繁琐，给音箱系统设计和调整带来很多困难，往往不能达到最佳的音响状态。计算机技术和网络技术的飞速发展，深刻地影响加快了声频技术数字化进程，近几年来，一体化的数字音频处理器被大量的引用到了扩声系统工程中。

使用形式

1、定阻式：额定电阻（2 Ω 、4 Ω 、8 Ω ）输出形式的功放

优点：输出频带宽，动态范围大，音质极佳。

缺点：无法长距离传输。对于负载阻抗要求严格。

2、定压式：额定电压（70V、100V）输出形式的功放。

优点：可以进行长距离的传输。一个输出回路中只需要考虑功率匹配无需考虑阻抗匹配问题。

缺点：经过升压降压后输出音频带宽变窄，动态范围变小，对音质有一定的影响。

使用形式

1、模拟功放：放大过程中全部信号为正弦波模拟信号。

模拟功放常用的放大电路类型：A类、B类、AB类、G类、H类、TD类

2、数字功放：放大过程中全部信号为调制脉宽或者调制频率的方波数字信号。数字功放常用的放大电路类型：D类、T类、I类

功率放大器的技术参数

1、功率：在不同负载条件下的驱动能力。

2、阻抗：负载能力，阻值越小，通过电流能力越强。

3、信噪比：音频信号与本底噪声的比值。

4、阻尼系数：信号消失后控制单元运动的能力。

5、转换速率：高频质量与性能。

6、总谐波失真：谐波失真、互调失真，交叉失真，削波失真，瞬态失真，相位失真等。

7、放大电路类型：A、B、AB、D、H、T、TD等。

音箱是将电信号转化为相应的声音的器件。

音箱按照功能上的分类主要分为：

全音域音箱：覆盖频率范围大，可以发出各个频段的声音。

低音音箱 ：只能发出低频段的声音。

返送音箱 ：用来使舞台上的表演者能够听到自己的声音。

建筑类音箱 ：例如 体育 场内的号角、天花上的吸顶扬声器。

音箱技术参数

阻抗

音箱的阻抗通常是指音箱在有效的频率范围内获得最大输入电功率的输入阻抗模值，即扬声器阻抗频率特性曲线上的最小阻抗值。

额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极小值阻抗，阻抗模量的最低值不应小于额定阻抗的80 %

的意义很重要，在几乎所有的设备中，很多重要的参数和配置都与阻抗有关。比如：功放的输出功率、输入输出形式等。如果相连的两个设备阻抗不匹配，就有可能产生电气指标下降、音质变劣甚至设备受损的故障。

灵敏度：在音响设备中，器材的电－声或声－电转换能力的大小称为器材的灵敏度。一般以dB/W/m作为音箱灵敏度的单位，即在扬声器系统中输入1W的功率，在其正前方1m处测试声压的大小，从而得出音箱的灵敏度数值。一般的音箱灵敏度都在83dB/W/m-130dB/W/m之间，其中每相差3dB，功率就要提高一倍才能获得相同的音量。

音响设备的灵敏度是一个非常有用的指标，音响师和工程技术人员经常需要它来计算录音或者扩声增益、电平、选择话筒、确定系统的功率配置和扩声声压级以及系统的连接方式、端口设置等等。如果灵敏度的概念在音响技术中被忽视，可能出现设备失真、动态不足、声压级不能满足要求、设备负荷过重以及其它声音指标受到影响。

频率范围：频率范围是指音响系统能够回放的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围

频率响应：是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象，这种声压和相位与频率的相关联的变化关系(变化量)称为频率响应，单位分贝(dB)。

频率范围和频率响应这两个概念有时并不区分，就叫做频响。

额定功率：是指某一设备在使用中能够输出的最大能量而不会对设备自身造成损害的一种能量保护.

峰值功率：是指扬声器短时间所能承受的最大功率。

音箱音质的好坏和功率没有直接的关系。功率决定的是音箱所能发出的最大声强，感觉上就是音箱发出的声音能有多大的震撼力。

在配置功放功率时间要以额定功率为准。

失真:在放大电路中，输出信号波形形状不能重现输入信号波形形状的现象

频率失真是指：由于放大器对于不同频率信号的增益不同而引起的失真，它与输入信号的幅度无关，主要表现在随输入信号的频率变化而呈现的不均匀性。失真较重的设备表现出在某些频段的信号走样。

谐波失真：所谓谐波失真是指音响系统重放后的声音比原有信号源多出许多额外的谐波成分。此额外的谐波成分信号是信号源频率的倍频或分频，它是由负反馈网络或放大器的非线性特性引起的。高保真音响系统的谐波失真应小于1%。(硬件)

瞬态失真又称瞬态响应，它的产生主要是当较大的瞬态信号突然加到放大器时由于放大器的反应较慢，从而使信号产生失真。一般以输入方波信号通过放音设备后，观察放大器输出信号的包络波形是否输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能力。

扩声系统在使用话筒时，对话筒拾取的声音的放大量，是考察扩声反馈叫程度的重要指标，传声增益越高，声反馈啸叫越小（少），话筒声音的放大量越大，计算方法是将话筒音量开到最大（不能有声反馈现象），在话筒前放一个声源，同时测量声场中和放筒前的声压级，用声场中声压级减去话筒前声压级，即得到了该扩声系统的传声增益 。 传输频率特性 扩声系统的频率响应特性，为房间和音响设备共同的频响特性，考察系统是否能够将各频率声音音量比例真实再现，即对各个频率的信号放大量一致，优秀的扩声系统，不应该出现某些频率声音过强、某些频率声音不足的现象。获得良好的传输频率特性的主要方法有：合理的建声设计、粉红噪声频谱分析仪法调整均衡器以及采用频率响应特性好的音箱放音等。