教室扩音系统的使用

实验一　教室扩音系统的使用

一、实验目的

1.了解组成教室扩音系统的主要设备与器件。

2.掌握教室放声系统、扩声系统的调试与操作。

3.理解教室扩音系统的应用特点。

二、试验设备

调音台、话筒、调频无线话筒、MP3播放器、功率放大器、监听耳机、扬声器音箱、线材。

三、实验原理

1.输入设备：话筒、调频无线话筒、MP3播放器。

话筒是将声音信号转换成音频电信号的换能器件，按照原理可以分为动圈式、电容式、电磁式、压电式等不同的种类，教室扩声系统所使用的主要是驻极体电容式话筒。

驻极体电容式话筒的核心——振动膜是一片极薄的塑料膜片，在其中一面镀上一层镀金薄膜，然后再经过高压电场驻极后，膜片的两面便分别驻有异性电荷。膜片的镀金面向外，与金属外壳相连通；膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。这样，镀金膜与金属极板之间就形成一个电容。电容上电荷的公式是Q=C×V，反之V=Q/C也是成立的。驻极体总的电荷量是不变的，当驻极体膜片遇到声波，在声波压力后退时，电容量减少，电容两极间的电压就会升高，反之电容量增加时电容两极间的电压就会降低，从而产生了随声波变化而变化的音频电压信号。

调频无线话筒是利用驻极体电容话筒音头将声波信号转换成音频电信号，电信号再对一个高频载波进行调频，已调频的高频载波无线电信号放大后由天线发射出去。无线电信号经与高频载波频率相同的调频接收机接收后，被还原出声音信号，送往后极的中央处理设备。

MP3播放器是利用数字信号处理器来完成传输和解码MP3文件的任务，通过DAC转换变成音频电信号推动功率放大器，形成声波信号被人耳所识别。

MP3的全称为MPEG－1 Layer－3音频文件，MPEG(Moving Picture Experts Group)译为活动图像专家组，特指活动影音压缩标准，MPEG音频文件是MPEG－1标准中的声音部分，也叫MPEG音频层，它根据压缩质量标准和编码复杂程度划为三层，即Layer－1、Layer－2、Layer－3，且分别对应MP1、MP2、MP3这三种声音文件，并根据不同的用途，使用不同层次的编码。MPEG音频编码的层次越高，编码器越复杂，压缩率也越高。MP1和MP2的压缩率分别4∶1和6∶1～8∶1，而MP3的压缩率则高达10∶1～12∶1。也就是说，一分钟CD音质的音乐，未经压缩需要10MB的存储空间，而经过MP3压缩编码后只有1MB左右。不过MP3对音频信号采用的是有损压缩方式，为了降低声音失真度，MP3采取了“感官编码技术”，即编码时先对音频文件进行频谱分析，然后用过滤器滤掉噪声电平，接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列，最后形成具有较高压缩比的MP3文件，并使压缩后的文件在回放时能够达到比较接近原音源的声音效果。

2.输出设备：功率放大器、扬声器音箱。

功率放大器是能够对电压(或电流)信号进行不失真放大的有源电路，准确地放大来自各个输入设备的声音电信号，并能反映该声音信号的音量、音调和音色，力图恢复该声源音质状况的本来面貌。

扬声器音箱是一种电声换能器件。在功率放大器的推动下，声频电信号以电流的形式通过扬声器磁场的线圈，线圈会因电流强弱的变化产生不同频率的震动，进而带动与线圈结合在一起的纸盆推动空气，发出不同频率和强弱的声音。

扬声器音箱分有源和无源两种。有源音箱内带功率放大电路，因而不需要专门的功率放大器推动，无源音箱则需要外接功率放大器进行推动。无源音箱在与功率放大器进行配接时，应满足输入、输出功率和阻抗的匹配条件。

3.中央处理设备：调音台、监听耳机。

调音台是一个音频信号混合控制台，可以接收多路不同阻抗、不同电平的输入声源电信号，并对这些信号进行放大及处理，然后按不同的音量对信号进行混合、重新分配或编组，产生一路或多路的音频信号输出。

调音台的功能介绍如下：

输入单元：输入插口(平衡、非平衡)、衰减器、输入增益控制、三段式均衡器、监听控制、混响效果器、声像控制器、分控推子、峰值电平指示、单道监听按钮。输入单元的作用是对弱信号进行放大、调整音色、控制音量及各通道的音量比例，并提供两路辅助信号的总控单元。

总控单元：左右声道平衡输出端口、左右声道非平衡输出端口、发光二极管电平指示、总控推子。总控单元的作用：电平显示，各类总信号电平控制，提供各种辅助信号输出、输入接口，提供主信号输出接口，提供整机电源。

效果控制及辅助单元：监听控制、效果控制、辅助输入输出单元。

四、实验内容

1.教室扩音系统的连接。

2.分别应用话筒、调频无线话筒、MP3播放器作为声源进行扩音播放。

实验步骤如下：

①按功能要求正确连接系统，确认MP3播放器、调频无线话筒、调音台、功率放大器和音量旋钮在最小档，而且处于关机状态。

②接通总电源，按信号的流向自前向后依次开机。

③打开调频无限话筒发射机的电源开关，微调调频无线话筒接收机的接收频率调节，通过接听耳机确认接收到的音频信号声音清晰、噪声最小。

④按信号的流向自前向后将音量旋钮慢慢旋转，调试系统，使扬声器音箱发出的声音音量适中，分别实现应用传声器、调频无线话筒、MP3播放器作为声源进行扩音播放的功能。

⑤声音播放结束后，将所有设备的音量旋钮调至最小，按信号的流向反方向依次关机，最后切断总电源。

五、实验注意事项

1.注意安全，严格执行操作程序，绝对不能在带电和开机状态下搬动设备或更改设备的连接。

2.使用话筒时，要轻拿轻放，严禁用手拍或用力吹气进行试音。

3.使用调频无线话筒要注意检查发射机与接收机的频率是否一致，当接收灵敏度下降时，应及时更换发射机的电池，扩音播放结束后，立即将发射机的电池取出。

4.话筒、调频无线话筒发射机要远离扬声器音箱，注意控制扬声器音箱的音量，防止产生啸叫。一旦产生啸叫，应立刻降低音量或关掉话筒。