多媒体音频技术

多媒体是集音频、视频许多新技术于一体的产物，它可达到声、图、文并茂，视听一体化。本文主要介绍音频技术在多媒体计算机系统中的应用，使爱好者了解放置在一起的多媒体组件传声器、扬声器及视频监示器等，如何发挥器材的功能使其达到最佳效果。

全向性传声器对所有方向的拾音都是均等的，会造成室内噪声过大，尤其对噪声敏感的应用场所，如电话会议和计算机声音识别系统等。超指向性抗噪声传声器具有极强的方向性，所以谈话者只要稍有移动，可导致电平有较大的下降。这两种传声器对多媒体系统都不适用。对于大多数用户来说，在多媒体系统中选择单方向性的传声器是最佳方案。单方向传声器是为了仅对来自前方的声音最敏感而设计的，它可克服上述传声器的缺陷。

目前正在开发的新一代多媒体系统中，更加灵活地采用多元传声器的配置，使用户能调整拾音的覆盖范围（从在嘈杂房间里单个谈话者的狭窄范围直到一个临时群众性集会的较宽的有效范围）。传声器拾音覆盖范围的扩展，是借助于信号处理技术来实现的。其中采用VIP Labs声音清晰度处理方法，可确保远离传声器的声音具有更接近和更清晰易懂的感觉。采用噪声消除技术ASF可消除室内和街道的噪声，而对语言质量毫无影响。

对于立体声系统和家庭影院来说，扬声器组件的选择有很多确定的方法，而对独特的多媒体扬声器则必须做出特殊的要求。

除了典型的扬声器磁屏蔽结构，以减少来自扬声器磁体与监控器的显像管相干扰的漏磁场外，目前许多多媒体TV扬声器依然是一般通用型元件，在材料与设计等方面反映出近十年来扬声器的技术进展极少。但最近推出的许多扬声器商品化的新产品，已完全改变了目前的状况。

在多媒体出现的初期，扬声器的选取是由视频和计算机系统的设计人员按一般方法来选择的，仅仅将扬声器安装到规定的位置，只要能听到声音就可以了，所以一般通用型的扬声器即可满足要求。随着多媒体系统的发展，立体声CD-ROM声源，16bit（比特）CD优质声源等的使用，原有的一般通用型的扬声器已不适用了。

扬声器的主要参数包括灵敏度、共振频率、阻抗、承受功率、频率响应等，当选择与推荐多媒体扬声器系统时，我们必须了解这些参数。

扬声器的灵敏度和阻抗将决定满足聆听水平时驱动扬声器所需功率的大小。如果计算机的内置放大器（大多数可能置于声音卡上）功率不足，它可能会过载，因而会造成扬声器过热而最后导致损坏。宽动态范围和宽带的声源，如CD，CD-ROM和声音卡合成器等，使得用户所用的声功率超出设计者所预定的功率。在声音清晰时，兴奋的用户可能会加大声压直至系统失真。请注意，如果放大器过驱动时，多媒体系统的共用电源可能出现过载，从而使图像质量以至整个系统的可靠性和稳定性都受到损害。

推荐使用适当的独立放大器（或一个扬声器自身带有放大器和电源）的另一动机是由于系统的功率不足，使放大器过驱动时，波形削顶形成方波，最终导致扬声器烧坏。

避免扬声器烧毁的一个解决办法是在扬声器音圈中使用磁流体。磁流体是一种热传导性的磁性液体，以前通常用于高音扬声器，现已用于全频带的多媒体扬声器以及高保真扬声器、专业扬声器等。据有关资料介绍，使用磁流体的高保真扬声器和专业扬声器已超过3亿只。使用磁流体具有提高扬声器的承受功率，减少失真，平滑频响曲线，减少扬声器碰圈现象，延长扬声器使用寿命等许多好处。

提高扬声器灵敏度的方法，可采用新的高能钕磁，轻质音圈（如铝线或铜包铝线音圈取代铜线音圈）以及新、轻材料的振盆等。

不要忘记获得良好的立体声像还需仔细摆放扬声器。如果扬声器分离得太远，那么声源将不是立体声（中空效应）；如果靠得太近，则空间感和立体声像都将受到损失。一般来说，两只扬声器和聆听者之间成等边三角形是正确的，较理想的是扬声器斜对着聆听者。

扬声器放置的最基本的方法有三种：第一种是扬声器直接装入显示器中；第二种是装入计算机箱内；第三种是扬声器自成系统，置于多媒体计算机系统的外侧，此种结构在台式多媒体计算机和改进型的产品中很流行。

随着多媒体的迅速发展和日益普及，对扬声器的需求会越来越多，而且要求也会越来越高。现在不论在国外还是国内均已有不少扬声器制造厂家在生产多媒体扬声器，并不断扩大生产能力，不断研制与开发与之相适应的产品，高效率、高保真度、高可靠性依然是多媒体扬声器所必须追求的。

磁屏蔽差的扬声器会对CRT（显像管）的磁聚焦系统造成干扰，沿屏幕边缘的干扰尤为严重。令人担忧的是，CRT的侧面或底部边缘是扬声器声学的最佳位置，但磁性干扰却最为严重。通常CRT越大，这种干扰就愈为明显。常规扬声器磁屏蔽的方法是使用一反向磁体和一个外铁罩来减少磁场干扰。但由于在铁罩与扬声器盆架的连接处存在着杂散磁场，故屏蔽效果并不理想。美国Aura公司有一独特的解决办法，即推出一种具有专利的独特的新磁路结构，它采用径向极性的高能钕磁体，不存在杂散磁场，磁屏蔽效果好。扬声器可以安装到对磁性干扰最为敏感的大屏幕TV和计算机监控器的面板上。现在Aura的钕磁扬声器正用于不断增长日益普及的多媒体产品之中。读者如要了解Aura公司钕磁扬声器的详情，请参看《无线电》1994年第3期的由笔者所写的《全新的扬声器磁路结构》一文。

利用适当设计的音箱和低音反射、开孔等方法，一个小型扬声器（3英寸）可重放低音频率至100Hz或更低的信号，那是非常难得的。如果将此扬声器装进计算机或视频监控器，低频振动可使你的CRT显示的文本变得模糊，甚至造成硬盘或光盘工作不稳定。一些爱好者提出了一个远距离放置重低音扬声器的选择方法，以扩展深沉的低音而不致振动关键性的电子元器件。由于低音波长较长（100Hz约3m），聆听者一般注意不到重低音扬声器是外置的。(邱永胜)