测量、评估一个安装好的扩声系统看哪几点

扩声系统概述

扩声系统通常是把讲话者的声音对听者进行实时放大的系统，讲话者和听者通常在同一个声学环境中。成功的扩声系统必须要具有足够响度（足够的声增益）和足够的清晰度（低的语言子音清晰度损失百分率），并且能使声音均匀地覆盖听众，而同时又不覆盖没有听众的区域。

扩声系统包括扩声设备和声场组成，主要包括声源和它周围的声环境，把声音转变为电信号的话筒，放大信号并对信号加工的设备、传输线，把信号转变为声信号的扬声器和听众区的声学环境。

扩声系统分类

（一）按工作分类

1.扩声系统：话筒和扬声器处在同一声场内，存在声反馈自激的条件，传声增益受到限制。

2.放声系统：只有卡座、光盘机等声源，不存在声反馈条件，是扩声系统的一种特例。

（二）按用途分类

1.室外扩声系统：体育场、艺术广场、音乐喷泉、大型流动演出等。

特点：

空间宽广、服务区大、背景噪声大、受周围建筑物体反射影响。以直达声为主，无混响声，反射声延时 超过50ms（17m）时会出现重声或回声，影响声音清晰度和声像定位。音响效果（尤其是音乐喷泉）还受气候条件、向和环境干扰等影响。

2.室内扩声系统：各类影剧院、体育馆和歌舞厅等。

特点：

专业性很强，使用功能不同系统配置也不同，建声条件对音响效果影响很大。

3.流动演出系统：常用于大型演出，临时安装的系统。

特点：

音响设备必须结构紧凑，便于运输和安装、使用环境苛刻。系统投资较大。

4.公共广播系统（PA）：车站、机场、地铁、港口、学校、宾馆作广播节目和背景音乐并兼做消防紧急广播。

特点：

使用功能很多，音响效果要求不苛刻，传输距离远，采用定电压传输。

5.会议系统：会议中心、电话会议、电视会议和数字会议系统。

特点：

提高会议效率，声音清晰、不嘈杂、功能多（会议讨论系统、投票表决系统和同声传译系统等，包括视像同步摄录和会议代表身份识别等）。

测量、评估一个安装好的扩声系统的六大要点

1、频率响应：系统重放声音是否在预期频率范围、预期偏差之内？

2、功率处理：系统是否可以处理所需的功率而不失真或造成设备损坏？

3、覆盖范围：系统重放声音所有频率是否可以覆盖所有听音区域？

4、主观质量：系统是否可以满足设计指标？

5、稳定性：系统是否稳定？

6、噪音：系统是否存在不必要的噪音？

测量和优化扩声系统的步骤

对于测量和优化扩声系统，每个人的方法步骤可能大有不同，但是一般可以总结为如图1 所示的步骤：

本节主要阐述分频设置、延时设置和均衡补偿三个主要的测量步骤。

扩声系统扬声器一般包含超低音箱和全频音箱，任何一个音箱都无法完美地把音频信号中的各个频段完整地重放出来，超低音箱重放音频中频率较低的部分，而不能表现音频中的中高频频段；全频音箱低音部分表现力不足。而输入信号为全音频信号，超低音箱对其中的中高频成分、全频音箱对其中的低频成分不能正常还原为声音。音箱是个能量转换的设备，这些不能还原为声音的成分在音箱中大部分转换为了热能，这样不仅让音箱性能得不到完全发挥，效果不佳，而且可能造成音箱的损坏。音箱中的喇叭单元很多部件是由胶水粘合在一起的，各种胶水的耐热性有一定的限制。在音箱无法把输入的音频信号还原成为声音时，喇叭单元把这部分电能转换成为热能，由于音箱的封闭结构且箱体内空间有限，散热情况不会很好，这些热能不断在箱体内积聚，导致温度不断升高，一旦喇叭单元的温度超过了胶水的耐热温度，就会造成喇叭单元的结构性损坏。

电子分频器是将全频带的音频信号分为两个或者两个以上的部分的声音处理设备。它是由内部的高通滤波器电路和低通滤波器电路组成的，可以根据系统的需要将全频段的音频信号切割成为两部分或者三部分。高通滤波器用来控制信号的下限，让高于某一个设定的频率值的其他频率的信号通过，而低于这一频率值的信号则进行衰减滤除；低通滤波器与高通滤波器相反，用来控制信号的上限，让低于这一设定的频率值的其他频率信号通过，而高于这一频率值的信号则进行衰减滤除。有了电子分频器这一设备，便可以对系统进行优化，解决上述问题。全频段音频信号分两路进入分频器，一路分频器高通滤波器输出接功放后再接全频音箱，另一路滤波器低通滤波器输出接功放后再接全频音箱。（如图2）

2、延时设置

声波以正负交替变化的形式进行传输，这种正负交替变化和声波的传输时间有关系。这种正负的概念就是我们所说的相位。扩声系统对音频信号进行重放的过程中会出现不同程度的相位失真。扩声系统中两个音箱由于摆放位置不同、结构的差异以及喇叭能量转换时间的差异导致发出的声音到达同一听音点时时间可能不同。（如图3）

时间差异导致声波的干涉，直接影响听音质量，例如一个音箱发出的声波到达某一点是正的，另一只音箱发出的声波到达同一点比第一点晚了点，就可能变成负相位，这时候正负发生抵消，声音的能量损失。（如图4）

所以，在系统调试与优化时，我们要对扬声器延时进行调整。要想解决这个问题，我们必须要知道两只音箱重放信号相对与基准信号分别延长了多少时间，而这 时间的差异一般是毫秒级别的，单靠人耳无法进行识别，这就需要借助测量工具进 行准确的测量。然后对相对超前的信号进行延时处理。延时器是一种通过内部的存 储电路，将输入信号先存储下来，按照设定的时间演示后再输出的设备，利用延时 器我们可以对系统延时进行调试。

3、均衡补偿

在扩声系统频响特性测量中，把 20—20000Hz 全频带从低到高的信号平均能量 的测量信号输送到音响系统里，会发现输出频谱会产生不同程度的失真。产生这些 失真的原因有音响自身的因素和环境因素。

由于音箱再还原音频信号时不可能做到百分之一百的还原度，总会存在或多或少的缺陷。

在同一听音位置上，人们可以听到音箱发出的直达声和经过反射面反射过来的反射声。（如图5）

由于直达声和反射声到达同一听音点的传播路径不同，到达听音点的距离不同，导致直达声和反射声到达听音点时间差异，可能产生相位差异。如果某些频率的声音的直达声和反射声的相位不同，那么就会抵消一部分能量，出现频谱凹陷，也就是波谷。如果某些频率的直达声和反射声到达同一点的相位相同，那么能量就会叠加，出现频谱凸出，也就是波峰。频谱特性上波峰波谷的存在，使得听音质量大打折扣。我们要削减波峰，填补波谷，使扩声系统尽可能少的频谱失真。

我们可以运用均衡器对各种频率成分的电信号进行放大调节来补偿扬声器自身的重放失真和声场缺陷，实现均衡补偿。