音响技术在家用设备中的应用

林宇衡

（福州电子职业中专学校，福建 福州 350011）

进入21世纪以来，我国的音响技术取得了前所未有的进步。现在的音响技术即继承了传统的音响工业，又在前者的基础上在某些方面进行了创新。音响器材有关的广告一直重复在各家知名电视台播放，许许多多的音响业务也像星空中的繁星一样分布在各个大街小巷。声音设备被广泛用于家庭影院的播放系统中；音响系统广泛出现在公共场合，常常用于会议等等扩声系统。

1 音响设备广泛用于广播系统中

首先，一段音频被录制好以后，下一步就是将其他声音混入其中。在日常生活情景中，效果比较好的音乐随处可闻，常见的且远近闻名的是诸如中山音乐堂等，音乐在以上这些环境中播放后，会起到非常好的声学效果，能使观众和听众入迷。面对效果比较好的情景，在众多影响因素中，音乐厅的房间特性引起了大家广泛的兴趣。从外面来看，这些音乐厅各具特色，但它们的共同特点是决定音乐效果的关键因素：音乐厅不是一般的结构，需要很好地设计，使混响时间达到更加合理的效果。为了给听众很好的效果和美的享受，音乐厅必须具有超过一般的空间，通常相对体积用来形容和比较空间的大小。在舞台上尤其值得注意的是，反射面的软硬是音乐家表演能否成功的决定因素，还有一点，厅堂是由具有形状各异的反射面组成。因此，比较好的混音效果，必须具有能使声音变好的特性。

其次，广播能够加工和改变音色。一份比较成功的混合节目，必须合理地安排演唱与乐队的比例，使其合理地分配，很好地控制好音响的响度，达到比较好的融合效果。在处理混合节目的过程中，音色加工是第一步，常见的音色加工是去除杂声和噪声等。压缩扩展是紧随其后的处理步骤。整个信号加工的过程，是通过串行的方式来完成的。信号受到处理器的改变是相互影响的，比如通路中某个处理器改变了信号的信息和传输方式，那么该处理器的下一级处理器接受到的信号就会发生程度不同的改变。因此，除去信号的缺陷是发出良好声音效果的必要条件，常见的缺陷有录音带来和引起的话筒声音等。为了避免扑话筒的引起的声音，EQ插件的添加是常用的处理方式，通过去除低频的途径，高通滤波器可以在很大程度上使扑话筒的低频消失。在日常生活中经验表明女声的频率稍微高于男声的，61～79赫兹是常见的带通频率点，一旦进行加载很好地判别音色的不同是鉴别音色不同的关键步骤，在维持音色不变的基础上，获得较高的频率是有必要的。在这个时候，提升音频也能起着很好的效果。4～6千赫兹是很多人比较在意的声音，处于高频声音段拥有不高的能量，如果伴奏出现的话，使人的声音更好地分离于伴奏当常常通过提高声音的频率来完成。如何把握改变音色的程度呢？一般认为合适是最好的选择，过分追求夸张反而带来负面的影响。

2 由二扬声器混合组成的立体声的调节

为追求比较好的立体声感，松下公司发明功能更加强大的滤波器。这种技术的使用，简化了重放立体声的步骤和过程，仅需要内置个双声道扬声器，以上功能的发挥都是基于滤波器能很好地找到发出音象的位置。其定位的主要原理是通过两种扬声器的使用来完成，如果抽头系数等于扬声器 X的脉冲响应的时候，准确地定位音像是完全有可能的。通过FIR的使用，能够把扬声器的声场扩大到1.5倍，所有方向的音像定位都能够达到和实现。

与低音重有关的播放技术被广泛地用于家庭影院中。为了使家庭获得和在剧场相同的音响效果，质量较好的重放系统是必须具有的设备。正是出于这样的目的，松下创造性地构造了新的重放系统，该系统具有需要空间小、其他因素对其影响小等明显的优势。

另外一种方法就是驻波抑制法，驻波的形成受房间的大小和形状等因素的影响，其阻碍音场的均匀程度。尤其对于听音室等，驻波按照较小频率的固有振动基频来进行振动。造成听感不佳的主要造成因素有低音太低、声音的穿透力不强。在一般的家庭影院中，常常有50赫兹左右的驻波，这导致位于影院不同位置的听众获得大小不同和效果差异的听感。在现实生活中，以下方法能避免驻波的产生∶（1）倾斜壁面，构造出反射体，尽量防止房间出现相对比较平行的规则形状，防止声波干扰的规律性；（2）强化四壁对声音的吸收强度，使驻波的频率获得程度不同的提高和加强。这些方法一般无法主动避免驻波的形成，需要必要的空间，与此相反，主动式防止驻波形成的主要原理是利用避免驻波出现的副音源来影响主音源来起作用的。

3 从电视应用中看音响技术的发展趋势

近十年是科技大发展的十年，电子产品的更新换代更是让人眼花缭乱，电视机已由最初的普通模拟信号到现在普及的数字信号，电视机的硬件也由电子元件过渡到大规模集成，机身也变得薄、大、轻，音响效果也由单声道，发展成环绕、超重，3D环绕立体声效果。与电视的视频清晰度提升的同时提高了临场声音的效果，更加具有感染力。特别是近几年数字技术的迅猛发展，带来了更加具有现场感的立体声效果，使电视的音响效果直逼专业音响。

3.1 最先普及的环绕声电子技术

这种音响技术早在十几年前就已经很成熟，只是当时应用在较高级别设备中，其特点是让电视机伴音系统接收两路音频信号，从左右两个喇叭播放出画面两侧听到的声音，使人的听觉能够分辨出不同角度，不同距离的音响效果。在电路设计上，采用的是音频信号在接收过程中根据视频画面同步进行延迟、反馈、再延迟、再反馈等一系列声音临场效果，使画面声音变得有纵深的感觉。

3.2 利用仿生学开发的SRS—3D音频环绕模式

根据心理学中的耳廓效益理论，采用仿生学原理，根据人听力的特点，开发出的3D立体声音恢复系统。该技术的工作原理：先通过专业设备把普通立体声信号中环绕音质信号采集出来，计算出人耳朵对声音频率响应的函数值，把提取出的音频信号频率调整到与人耳朵响应频率同步，再通过仿生SRS音频技术处理成双声道音频源，使听众的心理和感官上都能感觉到声音的发出是真实声源对人耳听觉所感知的声音状态，真正实现音频中各个音源所发声音的物力空间位置，达到听力和现实声音所能体现的最真实的完美统一，犹如身临其境之感。

3.3 独具特色的杜比环绕立体声音效

杜比环绕立体声是在立体双声道效果基础上又开发出的新的立体声。其工作原理是在普通3D立体声效果基础上，增加一个中央声道和一个影响后部声音效果的环绕立体声声道，经此设立，可使听众明显感觉到侧面和后面的声音效果。营造这样的效果，只需在录制现场将前左、中、前、右四个音源采集后编辑成两个声道进行保存，播放时再用音频解码器进行解码，再现现场四个声音来源，使听众能同时感受到各方面不同的声音，更增加了立体效果。唯一不足的是其定位感较差，声音采集处理采用的是单声道。

3.4 最经典的立体声音响

音频信号的处理由模拟到数字，这是一个逐步发展完善的过程，现在随着高清数字电视的出现，其伴音源也有了相应的提高，以前的音响效果以不能匹配数字高清的要求，很多厂商都对高清电视伴音系统进行了改进，都采用了全数字化音频处理方式，即高清数字电视把传统的模拟音频经过编码处理变成数字信号，在经过解码成多声道输出，达到与数字视频相匹配的环绕数字音频效果。现阶段做得最完善，普及率最高的就是AC－3杜比音响效果

此技术一经开发，就以其更加逼真的效果和更先进的临场感，引起了人们的高度重视。同其他立体音响效果相比，它的声音更清晰，现场无杂音、乱音，立体空间感更强，其他立体环绕声无法临场表现的，它都能表现出来。现阶段此技术音响效果的发挥，受到空间的限制，面积小的房间效果表现一般，对这项音频技术的完善，是今后高清数字电视HDTV发展的方向。

4 小结

在众多的家用设备中，音响技术不仅仅是一门技术，也是一门艺术。音响技术使用描绘、渲染以及刻画等手段，补充了画面和文字语言的情绪、气氛以及形象，使得电视、广播达到了声情并茂、情景交融。音响技术已成为广播电视设备中重要的信息传播手段之一。因此，要把握好音响技术的质量，使它成为广播电视语言中的组成部分。

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