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[摘要]电声转换是电声转换的逆过程，是将声频电信号转换成为声波的过程。完成电声转换的器件是扬声器。
[关键词]电声声频信号处理
中图分类号:TN912.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0062-01
最常见的扬声器是电动式锥形纸盆扬声器，也就是通常所说的纸盆扬声器，它主要由磁回路系统、振动系统和支撑辅助系统三大部分构成。磁回路系统主要由永磁体、芯柱、导磁板等部分组成，其作用是提供一个恒磁场。振动系统主要由音圈和纸盆构成。音圈是锥形纸盆扬声器的驱动单元，它是用很细的铜导线分两层绕在纸管上，一般绕有几十圈，放置于导磁芯柱与导磁板构成的磁隙中。音圈与纸盆固定在一起，当声音电流信号通入音圈后，音圈振动带动着纸盆振动。纸盆的材料有天然纤维和人造纤维两大类。天然纤维常采用棉、木材、羊毛、绢丝等，人造纤维采用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。由于纸盆是扬声器的声音辐射器件，在相当大的程度上决定着扬声器的发声性能，所以无论哪一种纸盆，要求既要质轻又要刚性良好，不能因环境温度、湿度变化而变形。在纸盆的外边沿还粘有折环，其目的是为保证纸盆沿扬声器的轴向运动、限制横向运动。
支撑辅助系统由定心支片、盆架等部分组成。定心支片用于支持音圈和纸盆的结合部位，保证其垂直而不歪斜。盆架是整个扬声器的固定框架。
众所周如，若在置于恒定磁场中的导线中通以电流，则导线将受到磁场的作用力而产生运动。如果把一个与振膜连在起的线圈(又称音圈)置于一恒定磁场中，并在此线圈中通以声频电流，则线圈将随着声频电流的变化在磁场中产生移动，于是就会带动振膜产生同步振动，从而发出声响，如果电流幅度大，则音圈振动幅度大，于是产生的声音响度大；如果电流频率高，则音圈振动快，于是产生的声音音调高；如果电流波形不同，则音圈振动波形不同，于是就产生了各种各样的声音。
纸盆扬声器是由于采用了纸盆作为振动膜片而得名的。值得一提的是，尽管现在振膜仍以纸盆为主，但同时出现了许多高分子材料振膜、金属振膜因此用锥形扬声器称呼就名副其实了。
扬声器的主要性能指标有以下几方面：
(1)额定功率。额定功率是指扬声器稳定工作时的输出功率，又称不失真功率。当扬声器工作在额定功率时，音圈不会产生过热或机械振动过载等现象，发出的声音没有显示失真。额定功率是一种平均功率，而实际上扬声器通常是工作在动态功率状态，它随输入声频信号强弱而变化，当瞬间输入信号较强时，峰值脉冲信号会超过额定功率很多倍，由于持续时间较短而不会损坏扬声器，但有可能出现失真。因此，为保证在峰值脉冲出现时仍能获得很好的音质，扬声器需留足够的功率余量。一般扬声器允许的最大功率是额定功率的2倍一4倍。
(2)频率特性。频率特性是衡量扬声器放声频率范围的指标。高保真放音系统要求扬声器系统应能重放20Hz一2000Hz的人耳可听音域。由于用单只扬声器不易达到该频率范围，因此，目前高保真音箱系统采用高、中、低3种扬声器组合来实现全频带重放覆盖。此外，高保真扬声器的频率特性应尽量趋于平坦，否则会引入重放的频率失真。
(3)额定阻抗。额定阻抗是指扬声器工作在额定功率状态下，加在扬声器输入端的电压与流过扬声器的电流的比值。现在，扬声器的额定阻抗一般有2Ω、4Ω、8Ω、16Ω、3Ω2等几种。
扬声器额定阻抗是在输入400Hz信号电压情况下测得的，它并不等于扬声器音圈的直流电阻，一般情况下，扬声器音圈的直流电阻大约是额定阻抗0.9倍。
(4)灵敏度。灵敏度通常是指輸入功率为1W的噪声电压时，在扬声器轴向正面1M处所侧得的声压大小。灵敏度是衡量扬声器对声频信号中的细节能否精确重放的指标。
(5)指向性。扬声器对不同方向上的辐射，其声压频率特性是不同的，这种特性称为扬声器的指向性。它与杨声器的口径有关，口径大时指向性尖，口径小时指向性宽。指向性还与频率有关，一般而言，对250Hz以下的低频信号，没有明显的指向性：对1.5KHz以下的高频信号则有明显的指向性。
在声音广播过程中，必须对采集到的声频信号进行必要的调整和处理，以满足技术上的要求，并实现一定的艺术效果。声频信号的处理包括对信号的放大与衰减、信号电平调整、均衡处理、混响处理声音合成等。
1．信号的放大与衰减
由于话筒输出的声音信号非常微弱，为了保证一定的信噪比，在进行各种声音效果处理之前需要将其送入前置放大器进行放大，在提升信号电平之后再送往其他调整处理电路。对于幅度过高的声频信号，为了避免非线性失真，必须对其进行一定的衰减。
2．信号电平调整
在音响制作系统中，声频信号源除了多路话筒之外，还有录音机、CD唱机等声频播放设备，它们输出的声音信号电平有高有低，不同节目对各种声音混合后的音量比例关系也有不同的要求，这就要求在音响制作过程中必须分别调整每路声频信号的电平，使它们按节目所要求的比例进行混合，以满足音响效果的实际需要。目前，完成声频信号电平调整任务的常用设备是调音台。
3．均衡处理
均衡处理的目的有两个：一是对各种因素引起的频率响应失真进行补偿，即频率均衡这部分处理工作往往是由均衡处理电路自动完成的；二是按照编导的意图人为改变频率响应，即人为提升或降低某些频率成分，以改变音色并创造出特殊的音响艺术效果。完成均衡处理的常用设备是均衡器。
4．混响处理
通过音响设备聆听音乐时，混响现象的存在能给人以“身临其境”的感觉，因此音响制作系统也要通过电子手段来模拟出实际的混响效果，并能够根据节目的需要灵活调整混响时间。例如，对于语言，要尽可能减小混响时间，以保证语言的清晰度；而对于音乐类节目，则要适当增加混响时间，以产生真实感和层次感。完成混响处理的常用设备是混响器。
5．声音合成
声音合成是指将多路声音信号按电视节目的要求合成为一路信号，并将其作为最后的播出或记录的电视节目声频信号。完成声音合成的常用设备是声频混合器，即调音台。
调音台也称声频混合器，是一种为了使音响效果达到一定的技术和艺术要求而对声音信号进行放大、调整、控制、混合等技术处理的一种音响设备，也是音响制作系统中最为关键的设备之一。大型的调音台具有多达几十路的输入和多路输出以及各种功能的声音效果调整装置。
调音台的输出单元由主输出、编组输出、矩阵输出及辅助输出等几种输出通道及相应的控制单元组成。其主要任务是对各路经过处理的声频信号进行混合、线路放大及输出。
主输出通道是凋音台的主要输出单元，通常由左、右两个声道组成，输出音量由调音台的主输出通道衰减器(主推子)进行控制。编组输出通道的主要任务是输出各自相互独立的编组信号，例如，在输入单元对不同种类的声音进行编组，输出时可直接利用编组衰减器对各类声音的音量比例进行调整。矩阵输出通道是对主输出和编组输出的信号进行再次分配的输出形式，其主要目的是将主要输出通道上的声音信号分配到不同的声道，以便传输到不同的位置，并能对各路声音进行独立的音量控制。辅助输出通道的主要任务是控制辅助输入母线上的声音信号。
在声频制作过程中，调音台的主要任务是对各路话筒及录音机、录像机、DVD、VCD等播放设备送来的声音信号进行必要的处理，从而使音响效果达到节目所要求的技术和艺术指标。将各路话筒及其他声频播放设备输出的声频信号接到调音台的相应输入端口上，这些信号经过调音台进行音量控制、特殊效果处理及混合后作为节目输出信号，该信号用于播出、返听或记录。
参考文献
[1] 王强,陈建利,田宝国.扩声系统的厅堂中语言清晰度声学设计[J].音响技术.2009(02).
[2] 张承云,蔡阳生.频响范围对语言清晰度的影响[J].电声技术.2007(11).
[关键词]电声声频信号处理
中图分类号:TN912.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0062-01
最常见的扬声器是电动式锥形纸盆扬声器，也就是通常所说的纸盆扬声器，它主要由磁回路系统、振动系统和支撑辅助系统三大部分构成。磁回路系统主要由永磁体、芯柱、导磁板等部分组成，其作用是提供一个恒磁场。振动系统主要由音圈和纸盆构成。音圈是锥形纸盆扬声器的驱动单元，它是用很细的铜导线分两层绕在纸管上，一般绕有几十圈，放置于导磁芯柱与导磁板构成的磁隙中。音圈与纸盆固定在一起，当声音电流信号通入音圈后，音圈振动带动着纸盆振动。纸盆的材料有天然纤维和人造纤维两大类。天然纤维常采用棉、木材、羊毛、绢丝等，人造纤维采用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。由于纸盆是扬声器的声音辐射器件，在相当大的程度上决定着扬声器的发声性能，所以无论哪一种纸盆，要求既要质轻又要刚性良好，不能因环境温度、湿度变化而变形。在纸盆的外边沿还粘有折环，其目的是为保证纸盆沿扬声器的轴向运动、限制横向运动。
支撑辅助系统由定心支片、盆架等部分组成。定心支片用于支持音圈和纸盆的结合部位，保证其垂直而不歪斜。盆架是整个扬声器的固定框架。
众所周如，若在置于恒定磁场中的导线中通以电流，则导线将受到磁场的作用力而产生运动。如果把一个与振膜连在起的线圈(又称音圈)置于一恒定磁场中，并在此线圈中通以声频电流，则线圈将随着声频电流的变化在磁场中产生移动，于是就会带动振膜产生同步振动，从而发出声响，如果电流幅度大，则音圈振动幅度大，于是产生的声音响度大；如果电流频率高，则音圈振动快，于是产生的声音音调高；如果电流波形不同，则音圈振动波形不同，于是就产生了各种各样的声音。
纸盆扬声器是由于采用了纸盆作为振动膜片而得名的。值得一提的是，尽管现在振膜仍以纸盆为主，但同时出现了许多高分子材料振膜、金属振膜因此用锥形扬声器称呼就名副其实了。
扬声器的主要性能指标有以下几方面：
(1)额定功率。额定功率是指扬声器稳定工作时的输出功率，又称不失真功率。当扬声器工作在额定功率时，音圈不会产生过热或机械振动过载等现象，发出的声音没有显示失真。额定功率是一种平均功率，而实际上扬声器通常是工作在动态功率状态，它随输入声频信号强弱而变化，当瞬间输入信号较强时，峰值脉冲信号会超过额定功率很多倍，由于持续时间较短而不会损坏扬声器，但有可能出现失真。因此，为保证在峰值脉冲出现时仍能获得很好的音质，扬声器需留足够的功率余量。一般扬声器允许的最大功率是额定功率的2倍一4倍。
(2)频率特性。频率特性是衡量扬声器放声频率范围的指标。高保真放音系统要求扬声器系统应能重放20Hz一2000Hz的人耳可听音域。由于用单只扬声器不易达到该频率范围，因此，目前高保真音箱系统采用高、中、低3种扬声器组合来实现全频带重放覆盖。此外，高保真扬声器的频率特性应尽量趋于平坦，否则会引入重放的频率失真。
(3)额定阻抗。额定阻抗是指扬声器工作在额定功率状态下，加在扬声器输入端的电压与流过扬声器的电流的比值。现在，扬声器的额定阻抗一般有2Ω、4Ω、8Ω、16Ω、3Ω2等几种。
扬声器额定阻抗是在输入400Hz信号电压情况下测得的，它并不等于扬声器音圈的直流电阻，一般情况下，扬声器音圈的直流电阻大约是额定阻抗0.9倍。
(4)灵敏度。灵敏度通常是指輸入功率为1W的噪声电压时，在扬声器轴向正面1M处所侧得的声压大小。灵敏度是衡量扬声器对声频信号中的细节能否精确重放的指标。
(5)指向性。扬声器对不同方向上的辐射，其声压频率特性是不同的，这种特性称为扬声器的指向性。它与杨声器的口径有关，口径大时指向性尖，口径小时指向性宽。指向性还与频率有关，一般而言，对250Hz以下的低频信号，没有明显的指向性：对1.5KHz以下的高频信号则有明显的指向性。
在声音广播过程中，必须对采集到的声频信号进行必要的调整和处理，以满足技术上的要求，并实现一定的艺术效果。声频信号的处理包括对信号的放大与衰减、信号电平调整、均衡处理、混响处理声音合成等。
1．信号的放大与衰减
由于话筒输出的声音信号非常微弱，为了保证一定的信噪比，在进行各种声音效果处理之前需要将其送入前置放大器进行放大，在提升信号电平之后再送往其他调整处理电路。对于幅度过高的声频信号，为了避免非线性失真，必须对其进行一定的衰减。
2．信号电平调整
在音响制作系统中，声频信号源除了多路话筒之外，还有录音机、CD唱机等声频播放设备，它们输出的声音信号电平有高有低，不同节目对各种声音混合后的音量比例关系也有不同的要求，这就要求在音响制作过程中必须分别调整每路声频信号的电平，使它们按节目所要求的比例进行混合，以满足音响效果的实际需要。目前，完成声频信号电平调整任务的常用设备是调音台。
3．均衡处理
均衡处理的目的有两个：一是对各种因素引起的频率响应失真进行补偿，即频率均衡这部分处理工作往往是由均衡处理电路自动完成的；二是按照编导的意图人为改变频率响应，即人为提升或降低某些频率成分，以改变音色并创造出特殊的音响艺术效果。完成均衡处理的常用设备是均衡器。
4．混响处理
通过音响设备聆听音乐时，混响现象的存在能给人以“身临其境”的感觉，因此音响制作系统也要通过电子手段来模拟出实际的混响效果，并能够根据节目的需要灵活调整混响时间。例如，对于语言，要尽可能减小混响时间，以保证语言的清晰度；而对于音乐类节目，则要适当增加混响时间，以产生真实感和层次感。完成混响处理的常用设备是混响器。
5．声音合成
声音合成是指将多路声音信号按电视节目的要求合成为一路信号，并将其作为最后的播出或记录的电视节目声频信号。完成声音合成的常用设备是声频混合器，即调音台。
调音台也称声频混合器，是一种为了使音响效果达到一定的技术和艺术要求而对声音信号进行放大、调整、控制、混合等技术处理的一种音响设备，也是音响制作系统中最为关键的设备之一。大型的调音台具有多达几十路的输入和多路输出以及各种功能的声音效果调整装置。
调音台的输出单元由主输出、编组输出、矩阵输出及辅助输出等几种输出通道及相应的控制单元组成。其主要任务是对各路经过处理的声频信号进行混合、线路放大及输出。
主输出通道是凋音台的主要输出单元，通常由左、右两个声道组成，输出音量由调音台的主输出通道衰减器(主推子)进行控制。编组输出通道的主要任务是输出各自相互独立的编组信号，例如，在输入单元对不同种类的声音进行编组，输出时可直接利用编组衰减器对各类声音的音量比例进行调整。矩阵输出通道是对主输出和编组输出的信号进行再次分配的输出形式，其主要目的是将主要输出通道上的声音信号分配到不同的声道，以便传输到不同的位置，并能对各路声音进行独立的音量控制。辅助输出通道的主要任务是控制辅助输入母线上的声音信号。
在声频制作过程中，调音台的主要任务是对各路话筒及录音机、录像机、DVD、VCD等播放设备送来的声音信号进行必要的处理，从而使音响效果达到节目所要求的技术和艺术指标。将各路话筒及其他声频播放设备输出的声频信号接到调音台的相应输入端口上，这些信号经过调音台进行音量控制、特殊效果处理及混合后作为节目输出信号，该信号用于播出、返听或记录。
参考文献
[1] 王强,陈建利,田宝国.扩声系统的厅堂中语言清晰度声学设计[J].音响技术.2009(02).
[2] 张承云,蔡阳生.频响范围对语言清晰度的影响[J].电声技术.2007(11).