正版 音响系统设计与优化(第2版) [美]鲍勃·麦卡锡 人民邮电出版

第1篇　音响系统
第1章　声音的传输　3
第一节　声音传输的目的　3
第二节　声频信号传输的定义　4
1.2.1　时间与频率　4
1.2.2　波长　5
1.2.3　波形　8
第三节　传输的量化　10
1.3.1　分贝　10
1.3.2　功率　16
1.3.3　频率响应　17
1.3.4　极性　19
1.3.5　反应时间　19
第四节　模拟声频的传输　19
1.4.1　线路电平设备　20
1.4.2　线路电平的互连　30
1.4.3　扬声器电平设备——功率放大器　33
1.4.4　扬声器电平的互连——扬声器电缆　37
第五节　数字声频的传输　38
1.5.1　数字声频设备　38
1.5.2　数字声频的互连　40
第六节　声学传输　41
1.6.1　声能、声压和表面积　41
1.6.2　环境的影响：湿度与温度　43
1.6.3　声发射器：扬声器　44
第七节　总结　59
本章参考文献　59
第2章　声波的叠加　60
第一节　引言　60
第二节　声波叠加的属性　61
2.2.1　声波叠加的定义　61
2.2.2　叠加的条件　61
2.2.3　叠加的数量　63
2.2.4　电叠加与声叠加的比较　63
2.2.5　声源的指向性　64
2.2.6　叠加的数学表达　64
2.2.7　叠加的幅度　65
2.2.8　叠加的相位　66
第三节　响应的波纹　69
2.3.1　叠加区域　70
2.3.2　梳状滤波器效应：线性与对数　75
2.3.3　叠加几何学　77
第四节　声学交叠　85
2.4.1　声学交叠的定义　85
2.4.2　分频器的分类　86
2.4.3　频谱的划分和频谱分频器　88
2.4.4　空间分割器和空间声学交叠　97
第五节　扬声器阵列　106
2.5.1　引言　106
2.5.2　扬声器阵列的类型　106
2.5.3　耦合阵列　107
2.5.4　非耦合阵列　123
第六节　扬声器/空间叠加　139
2.6.1　模拟函数　140
2.6.2　扬声器/空间叠加类型　142
2.6.3　吸声的影响　149
2.6.4　环境的影响　149
2.6.5　总结　150
第3章　接收　151
第一节　引言　151
第二节　响度　152
3.2.1　响度与dB SPL　152
3.2.2　等响曲线　153
第三节　定位　154
3.3.1　引言　154
3.3.2　声像　155
3.3.3　垂直方向的定位　156
3.3.4　前/后定位　159
3.3.5　水平定位　159
第四节　音调、空间感和回声的感知　166
3.4.1　引言　166
3.4.2　音调的感知　167
3.4.3　回声的感知　169
3.4.4　空间感的感知　170
3.4.5　感知区域的检测　171
第五节　立体声的接收　172
3.5.1　引言　172
3.5.2　声像区　172
3.5.3　立体声的度量　174
3.5.4　立体声的副作用　177
第六节　放大声音的检测　177
3.6.1　失真　178
3.6.2　压缩　178
3.6.3　频率响应的染色　178
3.6.4　准透视关系　178
第七节　传声器的接收　180
3.7.1　引言　180
3.7.2　传声器与人耳的比较　180
3.7.3　测量传声器　181
本章参考文献　183
第2篇　设计
第4章　评估　187
第一节　引言　187
第二节　自然声音与放大声音　188
4.2.1　辐射、传输和接收模型的对比　189
4.2.2　传输通道的差异　190
第三节　声学专家与声频工程师的关系　195
4.3.1　目标的比较　195
4.3.2　折中方案　201
第四节　发展趋势　205
本章参考文献　210
第5章　预测　211
第一节　引言　211
第二节　制图　212
5.2.1　2D图类型　212
5.2.2　3D图类型　213
5.2.3　3D世界的2D图纸表示　213
5.2.4　比例尺度　217
第三节　声学建模程序　218
5.3.1　引言　218
5.3.2　简史　218
5.3.3　扬声器数据文件　219
5.3.4　声学传输属性　225
5.3.5　吸声材料属性　231
5.3.6　特性总结　231
5.3.7　应用　233
第四节　结论　236
第6章　变量　238
第一节　引言　238
第二节　最小变化理论　240
6.2.1　变化的定义　240
6.2.2　变化的原因和标准变化进程　241
6.2.3　最小变化与最大声压级的关系　249
第三节　扬声器/房间链路：透视比　250
6.3.1　量角器和比萨饼　250
6.3.2　最大可接受变化量　251
6.3.3　非对称覆盖的考虑　251
6.3.4　覆盖弓方法　251
6.3.5　前向的透视比　252
第四节　距离比　252
第五节　最小声级变化　254
　单只扬声器　255
第六节　总结　259
第7章　组合　260
第一节　引言　260
7.1.1　耦合的扬声器阵列　261
7.1.2　非耦合扬声器阵列　269
第二节　组合系统的频谱变化　275
7.2.1　透视比、波束宽度和扬声器阶次间的关系　275
7.2.2　扬声器阵列方法　285
第三节　结论　315
7.3.1　扬声器阶次和波束宽度　315
7.3.2　最大功率与最小变化量的关系　315
7.3.3　最小变化量覆盖形状　316
第８章　抵消　318
第一节　引言　318
第二节　抵消的定义　318
第三节　重低音扬声器阵列　319
8.3.1　耦合和非耦合线声源　321
8.3.2　耦合和非耦合点声源　324
8.3.3　端射型　325
8.3.4　双单元直线排列技术　328
8.3.5　反转式扬声器组　328
第四节　结论　329
第9章　技术指标　331
第一节　引言　331
第二节　技术指标的原则　331
9.2.1　技术指标的定义　331
9.2.2　折中的处理原则　332
第三节　通道/系统类型　333
9.3.1　单声道　333
9.3.2　双声道立体声　333
9.3.3　多声道环绕声　334
9.3.4　声源效果　335
第四节　系统的细分　335
第五节　子系统类型　336
9.5.1　主系统　338
9.5.2　侧向补声　338
9.5.3　内补声　338
9.5.4　下补声　338
9.5.5　前区补声　339
9.5.6　延时　339
第六节　挑台战争　339
第七节　缩尺设计　342
9.7.1　功率的缩放比例　342
9.7.2　功率的叠加　343
9.7.3　形状的缩放比例　343
第八节　阵列设计程序　344
9.8.1　主系统设计　344
9.8.2　对称耦合点声源　344
9.8.3　非对称耦合点声源　346
9.8.4　非对称复合耦合点声源　351
9.8.5　对称非耦合线声源　356
9.8.6　非对称非耦合线声源　357
9.8.7　对称非耦合点声源　358
9.8.8　非对称非耦合点声源　360
9.8.9　对称非耦合点目标源　360
9.8.10　非对称非耦合点目标源　360
第九节　多声道环绕声　360
第3篇　优化
第10章　检验　365
第一节　检验的定义　365
第二节　物理测量工具　366
10.2.1　倾角罗盘　366
10.2.2　量角器　366
10.2.3　定角卡片　367
10.2.4　激光笔　367
10.2.5　温度计　368
10.2.6　湿度计　368
第三节　简单的声频测量工具　368
10.3.1　伏特/欧姆表（VOM）　369
10.3.2　极性测量仪　369
10.3.3　监听小盒　369
10.3.4　阻抗测量仪　370
10.3.5　示波器　370
10.3.6　声级计　370
10.3.7　实时分析仪（RAT）　370
第四节　复杂的声频测量工具　372
10.4.1　傅里叶变换　373
10.4.2　分析仪基础　373
10.4.3　信号的平均　380
10.4.4　单通道频谱的应用　383
10.4.5　转移函数的测量　385
第五节　其他复杂的信号分析仪　410
第六节　分析系统　412
参考文献　413
第11章　验证　414
第一节　引言　414
第二节　测试工作的构成　414
11.2.1　测试阶段　415
11.2.2　测试观测点　416
11.2.3　测量的设置　417
第三节　程序　421
11.3.1　噪声与频率的关系　421
11.3.2　总谐波失真+噪声（THD+N）　422
11.3.3　最大输入/输出能力与频率的关系　425
11.3.4　反应时间　428
11.3.5　极性　430
11.3.6　频率响应　431
11.3.7　相频响应　433
11.3.8　压缩　435
第四节　传声器检验　436
11.4.1　传声器的匹配　437
11.4.2　传声器响应　438
第五节　后期校准的检验　439
第六节　其他考虑的因素　443
第12章　校准　444
第一节　校准的定义　444
12.1.1　目标　445
12.1.2　挑战　445
12.1.3　策略　445
12.1.4　技术　446
第二节　校准的方案　446
12.2.1　校准的“无政府状态”性　446
12.2.2　校准的“君主制度”权威性　447
12.2.3　校准的“资本主义”性　447
12.2.4　“民主制度”的校准　447
12.2.5　TANSTAAFL和排序筛选　448
第三节　信息的获取　448
12.3.1　校准的细分　448
12.3.2　物理信息的获取　450
12.3.3　电信息的获取　450
12.3.4　声学信息的获取　453
第四节　程序　478
12.4.1　声学评估　478
12.4.2　声级设定　479
12.4.3　扬声器位置调整　482
12.4.4　均衡　485
12.4.5　延时设定　490
第五节　操作步骤　496
第六节　实际应用　501
第七节　最后的处理　502
　审听　502
第八节　优化　503
12.8.1　利用节目素材做声源　503
12.8.2　有观众的情形　504
12.8.3　温度与湿度　504
12.8.4　舞台的声泄漏　505
12.8.5　舞台传声器的叠加　505
12.8.6　反馈　506
12.8.7　多声道节目素材　506
12.8.8　演出时传声器的位置　507
12.8.9　作为节目声道的重低音　508
12.8.10　结语　508
第13章　音响系统应用案例　510
第一节　引言　510
第二节　剧场　510
13.2.1　简介　510
13.2.2　舞台中央位置扬声器的垂直覆盖区域　510
13.2.3　两侧扬声器的垂直覆盖　514
13.2.4　补声系统　517
13.2.5　中央位置扬声器的水平覆盖　520
13.2.6　两侧扬声器的水平覆盖　524
第三节　音乐厅　527
13.3.1　简介　527
13.3.2　水平覆盖　531
第四节　在体育馆内有舞台的演出　533
13.4.1　简介　533
13.4.2　垂直覆盖　533
13.4.3　水平覆盖　535
13.4.4　重低音　537
第五节　带有中央记分板的体育馆　539
13.5.1　简介　539
13.5.2　垂直覆盖　539
13.5.3　水平覆盖　541
第六节　教堂　542
13.6.1　简介　542
13.6.2　水平覆盖　542
后记　545
参考文献　547
词汇表　548

鲍勃·麦卡锡（Bob McCarthy）目前是专门提供音响系统优化与设计方面服务的Alignment & Design 公司的总裁。他是音响系统优化领域教学培训的开拓者和佼佼者，在过去的20 多年间，他在全球各地开设了此方面的培训课程。Bob的客户包括Cirque Du Soleil（索拉奇艺坊，加拿大娱乐演出公司，是全球最大的戏剧制作公司之一）和WaltDisney Entertainmen（ 迪士尼娱乐公司）， 以及众多全球顶级音响设计专家（ 包括Jonathan Deans, Tony Meola, Andrew Bruce 和Tom Clark 等设计大师）。

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全书采用大量清晰的彩色插图、截屏图和图表，用便于读者阅读的指南式论述形式来指导大家在做扩声系统和优化设计时能够更加完美。阅读此次更新的这部获奖专著的新版本，读者将可以掌握以下技能：◎精通利用双通道FFT分析仪进行设计与优化这一令人兴奋不已的新技术。◎在增补的音响系统应用案例这一全新章节中，读者可以全面掌握现代扬声器阵列构建的理论与应用。◎通过理解观众对扩声重放声的感知机理，有助于制定并确立更佳的设计与优化决策。

本书对利用现代的技术和工具对音响系统的设计和调校这一当前扩声领域热门的问题进行了系统的理论阐述和分析。 本书由3篇，共13章构成。 第1篇讲“音响系统”，其目的是探究声音传输系统、人耳听觉和扬声器的相互作用。该部分全面地讲解了信号的传输流程、途经可能遇到的一些因素以及终端如何接受信号。第2篇讲“设计”，它应用了第1篇所讲的知识去设计一个音响系统。其目的是广泛地理解和创建一个成功的传输/接受模型设计所需要的工具和技术。第3篇介绍“优化”，其重点是对设计和安装的测量，以及空间中的检证和校准。 本次更新的第2版，在理念上作了一定的改变，将第1版的内容进行了重新的修订和整合，使其更富逻辑性和系统性，增加了3章内容，其中第13章是全新的内容，主要是针对实际扩声系统的案例进行分析。

本书是为志在成为音响系统优化领域专业人才的读者而专门撰写的，它是部对音响系统优化这一新兴领域中采用的现代工具和技术进行系统阐述的专著。本书为读者正确掌握该领域应用的大量实用工具提供了专业化的指导。这些工具包括： ◎ 双通道FFT 分析仪 ◎ 声学预测程序 ◎ 现代扬声器阵列 ◎ 数字信号处理器 全书采用大量清晰的彩色插图、截屏图和图表，用便于读者阅读的指南式论述形式来指导大家在做扩声系统和优化设计时能够更加。阅读此次更新的这部获奖专著的新版本，读者将可以掌握以下技能： ◎ 精通利用双通道FFT 分析仪进行设计与优化这一令人兴奋不已的新技术。 ◎ 在增补的音响系统应用案例这一全新章节中，读者可以全面掌握现代扬声器阵列构建的理论与应用。 ◎ 通过理解观众对扩声重放声的感知机理，有助于制定并确立更佳的设计与优化决策。 

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