音響技術(shù)和聲學(xué)原理
下面我們來(lái)講述一下音響技術(shù)以及聲學(xué)原理的一些內(nèi)容，希望對(duì)于您的音響技術(shù)的學(xué)習(xí)有所幫助。
一、聲學(xué)歷史
當(dāng)森林中有一棵樹(shù)倒塌下來(lái)時(shí)，發(fā)出一陣轟然大響聲音，但是沒(méi)有人在這個(gè)原始森林中，所以就聽(tīng)不到這聲音。這算不算有聲音發(fā)出來(lái)呢?聲音是肯定發(fā)出來(lái)了，因?yàn)楫?dāng)樹(shù)干及樹(shù)枝接觸地面時(shí)，它們都會(huì)產(chǎn)生某些聲音，但是沒(méi)有人聽(tīng)見(jiàn)，但這聲音對(duì)于人類或其他動(dòng)物所聽(tīng)到的是有所不同，所以這就是聲學(xué)上所說(shuō)的心理(Psychoacoustics)。
我在這里講的聲學(xué)原理，最主要是讓一個(gè)調(diào)音員能夠了解聲學(xué)的各方面，而不是進(jìn)行聲學(xué)研究，或是碩士、博士的聲學(xué)論文，所以我在這書(shū)內(nèi)講的聲學(xué)理論都是實(shí)際可以給在現(xiàn)場(chǎng)操作音響的人用得上的。
1915年，有一個(gè)美國(guó)人名叫 E.S.Pridham將一個(gè)當(dāng)時(shí)的電話收聽(tīng)器套在一個(gè)播放唱片音響的號(hào)角上，而聲音可以給一群在舊金山市慶祝圣誕的群眾聽(tīng)時(shí)，電聲學(xué)就誕生了。當(dāng)?shù)谝淮问澜绱髴?zhàn)結(jié)束之后，在美國(guó)哈定總統(tǒng)(Harding)就職典禮上，美國(guó)貝爾公司把電話的動(dòng)圈收聽(tīng)器連接在當(dāng)時(shí)的唱片唱機(jī)的號(hào)角上，就能夠把聲音傳給觀看總統(tǒng)就職典禮的一大群群眾，因此就產(chǎn)生了很多專業(yè)的音響研究及開(kāi)發(fā)了擴(kuò)聲工程這門(mén)學(xué)問(wèn)。音響研究人員不單純是努力地把音響器材進(jìn)行改進(jìn)，也做了各類不同的實(shí)驗(yàn)來(lái)了解人類對(duì)聽(tīng)覺(jué)的反應(yīng)。但最高級(jí)的音響研究人同都明白音響學(xué)是要整體的研究，要了解音響器材的每一個(gè)環(huán)節(jié)，及人類對(duì)聽(tīng)覺(jué)的生理反應(yīng)，他們?cè)谶^(guò)去多年內(nèi)直至現(xiàn)在都作出了很大的貢獻(xiàn)。早在1877年，英國(guó)的萊李爵士(Lord Raleigh)就已經(jīng)做過(guò)聲學(xué)的研究，他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：「所有不論直接或間接有關(guān)音響的問(wèn)題，一定要用我們的耳朵來(lái)做決定，因?yàn)樗俏覀兊穆?tīng)覺(jué)的器官，而耳朵的決定就應(yīng)該算是最后決定，是不需要再接受上訴的。但這不是等于所有的音響研究都是單靠用耳朵來(lái)進(jìn)行。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)聲音的根基是一個(gè)物理的現(xiàn)象時(shí)，我們探測(cè)這個(gè)音響境界就要轉(zhuǎn)到另外一個(gè)領(lǐng)域范圍，它就是物理學(xué)。重要的定率是可以從研究這方面而來(lái)，而我們的聽(tīng)覺(jué)感應(yīng)也一定要接受這些定率�！刮覀兛梢詮囊陨弦欢挝淖挚吹�，就算在沒(méi)有電聲音響學(xué)產(chǎn)生的時(shí)候，老前輩科學(xué)家都認(rèn)為這個(gè)是物理的領(lǐng)域。
著名科學(xué)家英國(guó)的卡爾文勛爵常常說(shuō)：「當(dāng)你度量你所述的事物，而能用數(shù)字來(lái)表達(dá)它，你對(duì)這事物已有些知識(shí)。但如果你不能用數(shù)字來(lái)表達(dá)它，那么你的知識(shí)仍然是簡(jiǎn)陋的和不完滿的;對(duì)任何事物而言，這可能是知識(shí)的始源，但你的意念還未達(dá)到科學(xué)的境界。」卡爾文勛爵(1824—1907)是19世紀(jì)最出色的科學(xué)家之一，后世的科學(xué)家為了要紀(jì)念這位偉人，把絕對(duì)溫度—273.16攝氏度命名為0度卡爾文度。
戴維斯夫婦(Don& Carolyn Davis)是《音響系統(tǒng)工程》(Sound System Engineering)這本書(shū)的作者。這書(shū)被稱為音響圣經(jīng)，幾乎是每一個(gè)外國(guó)研究音響的人必讀之物。我引述他書(shū)內(nèi)這一段：「具有數(shù)學(xué)和物理學(xué)的知識(shí)，是實(shí)質(zhì)上了解音響工程學(xué)的必要條件。對(duì)這兩種科學(xué)認(rèn)識(shí)越深，越能使你跨越從感覺(jué)上所得到的意念，而達(dá)到用科學(xué)來(lái)引證事實(shí)。著名音響家占士摩亞曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：『在音響學(xué)中，任何在表面看來(lái)很明顯的事情，通常都是錯(cuò)誤的』�！�
我在以上引述了幾位科學(xué)家及音響學(xué)家的訓(xùn)言，主要是因?yàn)楝F(xiàn)在大部分做音響的人士，他們當(dāng)然是對(duì)音響及音樂(lè)很有興趣，但是以為光靠他們的聽(tīng)覺(jué)就可以鑒定什么是好或不好的音響，不明白這是一門(mén)專業(yè)的工程學(xué)問(wèn)，是做不好音響的。遠(yuǎn)在19世紀(jì)的萊李爵士已經(jīng)指出這是一個(gè)科學(xué)的境界，現(xiàn)代的音響工程學(xué)也像其它科學(xué)學(xué)術(shù)一樣正在努力地發(fā)展，所以音響工程學(xué)是離不開(kāi)數(shù)學(xué)及物理學(xué)的。
二、現(xiàn)場(chǎng)音晌與錄音室音晌的分別
在這里所講解的現(xiàn)場(chǎng)音響地操作，它與錄音技術(shù)是有很多不同的地方，有很多人以為音響的最高境界就是錄音技術(shù)，這是不全面的。在錄音技術(shù)上，基本是沒(méi)有碰到反饋的情況，因?yàn)樵谝粋�(gè)錄音室內(nèi)進(jìn)行操作時(shí)，所有的外圍因子都可以得到控制，但是在現(xiàn)場(chǎng)音響回放時(shí)，我們是不可以避免有很多現(xiàn)場(chǎng)音響的問(wèn)題，所以現(xiàn)場(chǎng)音響和錄音音響是兩種不同的學(xué)問(wèn)。
現(xiàn)場(chǎng)音響跟錄音室音響的要求是不同的，所以有很多器材也是不同的。例如在錄音室內(nèi)所用的調(diào)音臺(tái)，它們的每路輸入都有多個(gè)參數(shù)均衡，讓錄音師可以把每路輸入的音源盡量做最精密地微調(diào)，務(wù)求達(dá)到最好的音源效果。一個(gè)用來(lái)做現(xiàn)場(chǎng)音響的調(diào)音臺(tái)，通常在它的每路輸入，均衡都是比較簡(jiǎn)單的。因?yàn)楹芏鄷r(shí)候，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)音師根本就沒(méi)有很多時(shí)間把每路的音源做很仔細(xì)地微調(diào)，而在現(xiàn)場(chǎng)音響的調(diào)音臺(tái)每路的音量控制推桿，它們除了可以把音量做衰減外，也可以增益10—14 dB。如果做錄音室用的調(diào)音臺(tái)，這推桿很多時(shí)候是不需要做增益的，所以這推桿的英文名稱就是 fader，意思就是衰減器。用在現(xiàn)場(chǎng)音響的大功率功放，它們都會(huì)有風(fēng)扇作為散熱用途，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)音響的功放是常常在最大功率輸出的情況下工作，并且有很多時(shí)候是在戶外做現(xiàn)場(chǎng)音響時(shí)，周圍的溫度可能相當(dāng)高。如果在錄音室內(nèi)，通常都一定會(huì)有空調(diào)，溫度當(dāng)然不會(huì)太高，而錄音室內(nèi)的功放，主要是用來(lái)推監(jiān)聽(tīng)音箱用的，當(dāng)然不需要輸出很大的功率，所以功放只需要用普通的散熱器，就可以把很小的熱量散走。如果功放裝有風(fēng)扇的話，風(fēng)扇發(fā)出來(lái)的聲音反而造成噪音，所以在錄音室內(nèi)的功放基本上是不需要風(fēng)扇的。
現(xiàn)場(chǎng)音響所用的音箱，為著要把很大的聲壓傳播繪在遠(yuǎn)距離的觀眾，所以它們是需要很高效率的，但在錄音室內(nèi)所用的監(jiān)聽(tīng)音箱，是錄音師用來(lái)監(jiān)聽(tīng)聲源或錄音的最后結(jié)果，錄音師是坐在距監(jiān)聽(tīng)音箱很近的地方來(lái)監(jiān)聽(tīng)，所以監(jiān)聽(tīng)音箱是一種近音場(chǎng)的音箱，不需要高靈敏度，作用跟現(xiàn)場(chǎng)音響音箱是完全不同的。
三、音箱的高、中、低頻率