现场扩声杂志.docVIP

音频信号分析最近朋友送来一本国外的现场扩声杂志《livesound!》这是一本很不错的杂志我决定翻译其中的一篇文章献给大家此文主要阐述了以下内容：语言与音乐信号的频谱范围可懂度与的关系响度响度与可懂度的关系信号峰值限制与功放的输出能力的关系峰值限制练习二种信号表VU和PPM后面还有……配了很多图片我正在做估计有4000字我第一次翻译外国文章谬误的地方还请大家指正上集 音频信号分析 ---- 关于带宽、动态范围和正常操作电平  如果我们以倍频程为单位来分析语言信号，见图 15-2 ，这是一位普通成年男人的语言频谱。频谱显示在 250hz 处为能量的最大值。 250hz 两边都呈下滑趋势。 1khz 以上的倍频呈每倍频 6dB 开始衰减。 图 15-3 显示了古典音乐与摇滚音乐信号的长期能量谱。大家有没有注意到，古典音乐与语言的频谱在中频和高频两个范围是相似的。请比较图 15-2与图 15-3 。[attach]a34708[/attach]倍频程与可懂度 见图 15-4 ，在普通的语言能量谱中，完全独立的倍频部分十分有助于语言的可懂度。语言的可懂度并不意味着声音的听起来真实。众所周知，我们用电话的时候，我们的语言频率范围被限制在 300hz-3000hz 之间。  看图，在 1khz 到 4khz 之间的频段对可懂度是最有影响力。这就是为什么在非常嘈杂的环境中，扩声系统一般在这个频段显得不足。最为理想的是，我们主动的去再生或增强语言信号，以同时获得真实度与可懂度。在合理的安静的环境中这是很有可能的。 可懂度与环境噪声水平之间的关系 在理想的情况下，本底噪音电平低于语言信号电平（平均值） 25dB ，以得到真实的语言扩声。如果噪音电平只低于语言信号 15dB ，大多数听众对于信息的理解并不感到困难。不过，此时已有少数人开始抱怨噪音。如果信噪比继续降低，对于所有的听众来说，字词之间的可懂度就没有了。激励器可以增加语言信号的响度，然而，处理的量是有限的。什么时候的语言音量太吵耳？正常面对面交谈的声压级在 60dB-65dB 之间。然而为大多数语言扩声时声压级被定在70-75dB 。当语言扩声超过 85-90dB, 可懂度的增加就很少了。并且大多数听众开始抱怨音量太大了。如果音量继续增加，很多听众确确实实感到难以忍受，“音量太大了！！！”。图 15-5 显示显示了声压级与可懂度之间的关系。  这里有一个语言扩声的最佳范例。例如在非常安静的环境中以 65-75dB 的声压级来扩声，这简直是完美的。当噪声不断增加的时候，必须提高信号电平，以保证信噪比至少为 15dB 。这里有一种典型峰值，当噪音在 60-65dB 的范围，于是让系统声压级的峰值在80dB ，这样可以得到最好的可懂度。体育场经常出现人群的欢呼声，声压级范围在 85-95B 之间。在这种情况下想让扩声系统发挥作用是根本不可能的。最好等人群的欢呼声退去之后，再开始播音和讲解。 音频信号分析（中集） 匹配语言信号电平的能力我们发现被放大的语言电平在实际操作中，一般都被控制在 15-20dB 这样相当窄的范围。并且系统就是按照这样的要求设计的。首先，我们将显示负载为 8 欧姆，输出功率为 100W 的功放，它在输出正弦波和方波信号时不同的能力。注意放大器整个电压驱动边界，可以输出 100W 的正弦波功率，与此同时方波信号的输出功率可以接近 200W 。为什么此时的评估报告中此放大器的输出功率仅为 100W ？这是因为所有的放大器的额定功率都是以额定阻抗，输出正弦波信号的最大功率被评估。正弦波最大功率是怎么得出的？从图 15-6 我们可以看出，在正弦波的定义域相对于方波有 3dB 的峰值系数（ peak-to-RMS ratio ），而方波信号的峰值系数是不变的。相对来说，音乐和语音信号主要由各种正弦波复合而成。功率放大器的额定功率是用额定峰值电压乘以 0.707 这个系数后计算得到的。比原先的峰值功率低了 3dB. 如果我们随意地录 20 秒典型的讲话信号，信号的音频块看起来十分像图 15-7 所示。你看到的盘旋在基线附近的黑色区域大部分是平均值。伴随着偶然的比较高的峰值，只有少数信号值能达到表格的上下边框。现在，让我们把这个信号送到额定阻抗 8 欧姆，输出功率 100W 的放大器。如图 15-8 所示。我们把放大器的实际输出电压标记在表格左边的轴上，将近似的平均值信号电压标记在表格右边的的轴上。在图 15-8 中，清楚地显示了平均值信号输出电压为正负 10V 。而实际上放大器的满输出电压为正负 40V 。正负 10V 与正负 40V 之间有 12dB 的差异，两者的功率比为 16:1