基本擴聲系統組成原理與應用

淮安信息職業技術學院 蔣加金

基本擴聲系統組成原理與應用

淮安信息職業技術學院 蔣加金

本文提出了基本擴聲系統的概念，分析了基本擴聲系統在音響系統中的重要地位，闡述了基本擴聲系統的設備組成、工作原理、設備安裝、系統連接、系統調試方法以及典型基本擴聲系統的案例，介紹基本擴聲系統在實際擴聲和音響技術教學中的應用。

基本擴聲系統；組成原理；系統連接；設備安裝、系統連接、系統調試

引言

擴聲系統的組成會隨著使用功能和擴聲規模的增加變得越來越復雜，但是不管系統多么復雜它都是建立在一個基本的框架基礎上，這個框架是就是“基本擴聲系統”，它是一切擴聲系統的基礎，也是影響擴聲系統設計、建設和使用的第一要素。

1.基本擴聲系統概念的提出

基本擴聲系統又叫“最簡擴聲系統”，是指應用最少音響設備完成基本擴聲功能的音響系統。由于基本擴聲系統只是實現對語言的簡單擴聲，所以它的系統組成是最簡單的，只需要很少的音響設備。要求系統能將聲音進行拾取并轉換為音頻信號，然后對音頻信號進行相關調節和放大，最后再由音箱將聲音還原出來。

2.基本擴聲系統的組成原理

擴聲系統與普通家用音響系統相比，在設備配置上必須要保證最終的使用效果或實際測試數據能滿足有關方面的要求，考慮到擴聲現場對聲音質量的影響，并且要求有較好的對聲音的調節手段，這就要求一個基本的專業擴聲系統至少應包括節目源（傳聲器、也可選用節目播放設備）、調音臺、專業功率放大器、專業揚聲器系統（音箱）等專業音響設備，如圖1所示。

圖1 基本擴聲系統組成原理圖

2.1 傳聲器

傳聲器是音響系統的源頭，它的質量優劣對音響系統的聲音質量影響較大，因此，正確選擇使用傳聲器非常重要。考慮到“基本擴聲系統”的“最簡”特性，系統中的傳聲器是有線的，這樣可以使系統在實際應用中比較簡單實用。

2.2 專業CD唱機

基本擴聲系統中的專業CD唱機是可選設備，它的功能與民用CD唱機的功能基本相同，也是播放音樂唱片（CD唱片），負責向系統提供音頻信號。與民用CD唱機相比，專業CD唱機的可靠性要求較高、防震性能好、聲音真實，沒有民用CD唱機的“音染”（人為增加聲音特點）、信噪比高、噪聲低，其執行速度快，以便進行快速選曲。

2.3 調音臺

調音臺是音響系統的控制中心，它的功能是：對各路輸入音頻信號進行放大、匹配；對輸入/輸出信號進行電平控制與混合；對音頻信號的音調、音色進行修飾與調整；對輸出信號進行控制、分配、監聽與指示。調音臺有很多種類型，基本擴聲系統配置的是結構簡單小型調音臺。

2.4 專業功率放大器

專業功率放大器是將調音臺等音響設備輸出的音頻電壓信號轉換為驅動音箱發聲的功率信號。專業功率放大器與高保真功率放大器相比，具有：功率大、性能指標高、使用靈活、具有完善的保護措施，有的功率放大器還具有信息顯示和遠程控制等功能。專業功率放大器的配置主要是要依據專業音箱來確定其功率的大小，一般專業功率放大器的有效功率是專業音箱有效功率的1.5～3倍。

2.5 專業揚聲器系統

專業揚聲器系統又叫“專業音箱”，它的功能與高保真音箱功能相同，它是將專業功率放大器輸出的音頻功率信號轉換為聲音信號。專業音箱的配置要根據擴聲系統的使用環境和投資情況來確定它的技術參數和品牌型號。

3.典型基本擴聲系統介紹

一套典型的實際應用中的基本擴聲系統的設備清單如下表：

典型基本擴聲系統設備清單

3.1 系統功能

該套擴聲系統是實際應用中的一套典型的基本擴聲音響系統，主要用于現場語言聲音拾取，通過調音臺對聲音進行音質調節后經功率放大器和音箱進行聲音放大。在系統中接入專業CD唱機是為了實現音樂播放功能。

3.2 應用環境

該套音響系統是最簡單的基本擴聲系統，在音質和音響效果的處理手段上都很有限，僅能適應于要求不高的小型語言擴聲場合，如室內外的小型啟幕儀式、合約簽字儀式等場合，在室內能滿足在大約200 m2環境內進行人聲擴聲。

3.3 系統組成特點

3.3.1 音源設備

該系統采用美國SHURE SM58有線傳聲器進行拾音，它具有良好一致性的心形指向性，能夠有效抑制環境噪聲對主聲源的影響，并且堅固、可靠。但它屬于近講人聲傳聲器，不適應遠距離拾音。該系統還選用了日本Tascam CD-200專業CD唱機，用于播放音樂、活躍現場氣氛。

3.3.2 調音臺

SOUNDCRAFT EPM12調音臺是該系統的控制中心，它是一款專為錄音、現場演出、固定安裝系統或廣播電臺等用戶設計的操作簡單、使用容易、具有優秀音頻特性的調音臺。它有12路單聲道與2組立體聲輸入、標準三段均衡器、10 段輸出參數 LED 監控，耳機監聽輸出等功能，具有優異的性能指標。EPM12調音臺具有靈活的安裝方式、體積小巧，非常適用于小型擴聲場合。

3.3.3 專業功率放大器

該系統采用了高性能美國CROWN XLS 402專業功率放大器，它可靠性高、效率高、失真小，還提供更可靠故障診斷能力及保護措施，輕巧的體積設計，使得該系列功率放大器在流動演出和固定安裝系統中都具有較好的適應性。XLS 402專業功率放大器具有較高的性能指標，其額定負載阻抗為4Ω-8Ω，滿載輸出功率為：立體聲400W/8Ω和610W/4Ω，橋接時可達1220W/8Ω。

3.3.4 音箱

系統中的音箱選用JBL JRX115專業音箱，JRX115專業音箱是15"梯形揚聲器系統，適用于多功能廳、歌舞廳和會議擴聲，具有大聲壓、低失真、高清晰度等優點，它采用了“聲音保護神專利”技術吸收音箱過載的能量而不中斷正常的演出。JRX115具有98dB的聲壓靈敏度，額定功率及阻抗為250W/8Ω，峰值功率可達1000W。

將JRX115專業音箱與XLS 402專業功率放大器進行搭配時，XLS 402的額定功率是JRX115額定功率的1.5倍左右，這樣當音樂中的大動信號來臨時功率放大器不會產生過載，從而有效保護了音箱，所以兩者能實現較好的阻抗匹配與功率匹配。

該基本擴聲系統比較簡單，通過增加專業CD唱機，拓展了系統的使用功能。系統的各個音響設備之間搭配合理，系統重放聲音清晰、自然，能滿足室內外基本擴聲場合的使用要求。系統中的音箱可安裝在專用腳架上或直接擺放在舞臺地面上，其它音響設備都可以安裝在標準機械中，使用靈活、搬運方便。在使用中還可根據實際情況增加相應的音響設備，使系統功能更加完善。

4.音響設備安裝

基本擴聲系統的音響設備較少、組成結構簡單、使用流動性較大，所以系統中的音響設備一般不進行固定安裝，通常根據擴聲現場情況靈活擺放。

4.1 音箱安裝

基本擴聲系統采用的是專業音箱，由于它的用途和使用要求與高保真音箱不同，因此它不能采用高保真音箱的擺放方式。專業音箱的安裝方式有“明裝、暗裝、吊裝”，但由于基本擴聲系統使用的“臨時性”，這三種專業音箱的安裝方法都不適合。

基本擴聲系統的音箱一般都是安裝在專用音箱支架上（金屬落地三角架），然后直接擺放在舞臺兩側面向觀眾。這種音箱支架的高度在一定范圍內可以調節、操作簡單、在不使用時可以收縮起來方便運輸，非常適合使用場合不固定的基本擴聲系統。

4.2 音響設備安裝

基本擴聲系統中的CD唱機和功率放大器或其它音響設備可安裝在小型音響機柜中，可將調音臺直接放置在音響機柜上，將音響機柜置于舞臺附近，這樣音響設備運輸、操作使用和現場調音都會非常方便，也便于集中管理。

4.3 傳聲器布置

傳聲器是基本擴聲系統中重要的音源設備，在現場拾音時要根據具體需要將其擺放在合適的位置。傳聲器擺放的基本原則是：使傳聲器遠離音箱，以防止系統形成“聲反饋”而發生嘯叫。一般將傳聲器與音箱的擺放朝向相反，并盡可能相互遠離。

5.基本擴聲系統連接

5.1 音源設備連接

使用音頻信號線將CD唱機的“音頻輸出端”與調音臺的“線路輸入端（LINE）”相連接；使用音頻信號線將有線傳聲器的“音頻輸出端”與調音臺的“麥克風輸入端（MIC）” 相連接。

5.2 調音臺與功率放大器連接

使用音頻信號線將調音臺的“混音輸出端(MIX-L/MIX-R)”與功率放大器的“音頻輸入端”相連接。

5.3 功率放大器與音箱連接

使用音箱線將功率放大器的“音頻輸出端”與音箱的“音頻輸入端“相連接。

6.音響系統調試

基本擴聲系統連接完成后應進行相關項目的檢查，確保連接無誤后要對其進行反復調試，以使其工作在最佳狀態。調試應從以下幾個方面進行：

6.1 調音臺的調試

調音臺的調試應依據“調音臺的操作規程”在開機前對調音臺進行“初始化”設置，音響系統開機后分別對調音臺上CD唱機和傳聲器通道的輸入增益進行調試，然后對其通道分配和聲道進行調試，最后調節總輸出（混合）電平，此電平一般設置在0dB。

6.2 傳聲器的調試

傳聲器在確定使用位置后，對其調試的范圍是有限的，通常對其使用角度進行適當微調，防止聲反饋嘯叫、提高傳聲增益。

6.3 功率放大器調試

功率放大器的調試比較簡單，一般只需調整其面板上兩個通道的電平旋鈕控制總輸出電平和左右聲道平衡。需要說明的是：專業功率放大器輸入電平大小的調節是根據音響系統現場所需的聲壓級大小，功率放大器之前的音響設備電平一般都調節在0dB，調節功率放大器輸入電平旋鈕應使各路音箱的聲壓級達到所需聲壓級。

6.4 音箱的調試

因為專業擴聲系統要求均勻覆蓋不同區域的觀眾席，所以音箱的布置和調節非常重要，它直接影響“聲場不均勻度”技術指標。如前所述，基本擴聲系統的音箱一般都安裝在專用音箱支架上，可以方便調節音箱離地面和觀眾的距離、兩只音箱向內傾斜的角度。由于基本擴聲系統服務的觀眾人數較少，在音箱調節時一般不采用“聲場測量法”而采用“主觀試聽法”進行。調節時通過反復試聽，使聲場均勻、音色平衡、自然。

7.基本擴聲系統的應用

7.1 實際擴聲應用

基本擴聲系統雖然功能單一、應用的音響設備最少，但它卻是一個完整的音響系統。基本擴聲系統是各種擴聲系統的基礎，在實際使用中據具體使用功能的要求，在基本擴聲系統的基礎上通過增加其它音響設備可組成更加完善的音響系統。基本擴聲系統主要應用在要求不高的語言（也可簡單播放音樂）擴聲場合。例如：小型集中式會議、小型啟幕儀式、小型報告會、合約簽字儀式等對音響系統要求不高的簡單擴聲場合。

7.2 音響技術教學

基本擴聲系統特別適合應用在音響技術教學中作為技術入門教學，通過對較為簡單的基本擴聲系統的原理分析講解和實踐操作訓練，能使學生迅速掌握擴聲系統的基本原理、系統連接和基本拾音和調音技能，為進一步掌握復雜的音響系統打下堅實的基礎。

用于教學的音響系統以基本擴聲系統為核心框架，通過不斷添加音響設備使整全教學音響系統形成從簡單到時復雜的變化過程，按“積木式、遞進式”由簡單到復雜形式組織教學，即后一個教學單元的音響系統是前一個在前一個音響系統的基礎上增加相關音響設備而組成的，層層遞進由一個簡單完整的小型音響系統形成一個復雜功能完善的大型音響系統。從而使用技能訓練也從簡單、單一技能訓練逐步遞增過渡到復雜全面的綜合技能訓練，學習單元載體內容的難度遵循由簡單到復雜的遞進序列、符合認識各和學習規律。

8.結語

綜上的所述，基本擴聲系統不僅是擴聲系統中最簡的音響系統，也是組成復音響系統的基礎框架，因此，研究分析基本擴聲系統對于音響系統的設計、建設和使用具有重要意義!

[1]蔣加金.音響系統組建與調音[M].機械工業出版社,2013.

[2]袁林華.專業音響系統安裝工程[M].機械工業出版社,2016.

[3]高維忠.音響工程設計與音響調音技術[M].北京:中國電力出版社,2007.