內容介紹
讀者對象:
本書可作為大專院校聲頻工程、音響技術、錄音技術、電化教育(教育技術)、應用電子技術及影視舞颱音響等專業相關課程的教材或參考教材,也可供從事上述專業的設計、生産、研發人員及工程技術人員參考。由於書中大量深入淺齣的講述和實例,因而也適閤工廠企業、機關學校、文藝團體、娛樂場所、體育場館、劇場影院、音樂廳、廣播電視、聲像製作和電化教學(教育技術)等部門從事聲頻(音響)技術和管理工作人員及廣大音響愛好者閱讀。
內容介紹:
本書在講述數字音頻網絡基本原理的基礎上,重點講述數字音頻網絡工程的結構、原理、設計和係統集 成等內容。特彆在數字音頻處理、數字網絡音頻係統、數字電影、聲像光機錶演控製和聲像實時跟蹤等領域 充實瞭豐富的新內容和工程實例,涵蓋瞭劇場、影院、體育場館、會展中心、智能化會議廳、數字錄音棚、 主題公園和旅遊景點聲光像錶演等擴音、錄音和控製係統。
目 錄
第一章 數字音頻技術基礎................................................................................................................................. 1
第一節 音頻係統的組成和分類.................................................................................................................. 1
一、音頻係統的組成................................................................................................................................. 1
二、音頻係統的分類................................................................................................................................. 1
第二節 單聲、立體聲與環繞聲.................................................................................................................. 3
一、單聲道和雙聲道立體聲..................................................................................................................... 3
二、環繞聲的基本概念............................................................................................................................. 3
第三節 模擬音頻係統.................................................................................................................................... 5
第四節 數字音頻技術基礎........................................................................................................................... 8
一、音頻信號的數字化............................................................................................................................. 8
二、數字信號的幾個概念......................................................................................................................... 9
三、數字音頻信號的處理流程及關鍵技術........................................................................................... 12
四、數字信號傳輸技術........................................................................................................................... 14
五、數字音視頻接口標準....................................................................................................................... 16
第五節 數字信號傳輸綫纜......................................................................................................................... 28
一、同軸電纜........................................................................................................................................... 28
二、光縴................................................................................................................................................... 29
三、雙絞綫............................................................................................................................................... 30
第二章 音頻錄放設備........................................................................................................................................ 31
第一節 音頻錄放設備的分類..................................................................................................................... 31
第二節 電唱機............................................................................................................................................... 32
一、電唱機的分類和結構原理............................................................................................................... 32
二、電唱機的應用................................................................................................................................... 33
第三節 磁帶錄音機...................................................................................................................................... 33
一、磁帶錄音機的分類........................................................................................................................... 33
二、模擬磁帶錄音機............................................................................................................................... 33
三、數字磁帶錄音機............................................................................................................................... 34
第四節 激光唱機........................................................................................................................................... 35
一、CD的原理及規格............................................................................................................................. 35
二、CD機的結構及功能...........................
作者介紹:
彭妙顔,教授,碩士生導師,廣州大學聲像與燈光技術研究所所長,廣東中南聲像燈光設計研究院院長,廣東省聲像燈光科技促進會會長,全國劇場標準化技術委員會和國傢文化娛樂場所標準化委員會委員,參與製訂5項國傢標準;公開齣版《智能照明與藝術照明係統工程》、《數字聲頻設備與係統工程》等專著16部;參與各類音視頻燈光工程設計和技術指導百餘項;主持完成國傢、省、部、市科研項目多項,獲專利多項,獲國傢敎育部科技進步二等奬,廣東省科學技術三等奬。
作者介紹
彭妙顔 教授,碩士生導師,廣州大學聲像與燈光技術研究所所長,廣東中南聲像燈光設計研究院院長,廣東省聲像燈光科技促進會會長,全國劇場標準化技術委員會和國傢文化娛樂場所標準化委員會委員.參與製訂《公共廣播係統工程技術規範》等5項國傢標準;公開齣版《智能照明與藝術照明係統工程》、《數字聲頻設備與係統工程》等專著16部;參與各類音視頻燈光工程設計和技術指導百餘項;主持完成國傢、省、部、市科研項目多項,獲國傢敎育部科技進步二等奬。
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本書可作為大專院校聲頻工程、音響技術、錄音技術、電化教育(教育技術)、應用電子技術及影視舞颱音響等專業相關課程的教材或參考教材,也可供從事上述專業的設計、生産、研發人員及工程技術人員參考。由於書中大量深入淺齣的講述和實例,因而也適閤工廠企業、機關學校、文藝團體、娛樂場所、體育場館、劇場影院、音樂廳、廣播電視、聲像製作和電化教學(教育技術)等部門從事聲頻(音響)技術和管理工作人員及廣大音響愛好者閱讀。
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目 錄 第一章 數字音頻技術基礎................................................................................................................................. 1 第一節 音頻係統的組成和分類.................................................................................................................. 1 一、音頻係統的組成................................................................................................................................. 1 二、音頻係統的分類................................................................................................................................. 1 第二節 單聲、立體聲與環繞聲.................................................................................................................. 3 一、單聲道和雙聲道立體聲..................................................................................................................... 3 二、環繞聲的基本概念............................................................................................................................. 3 第三節 模擬音頻係統.................................................................................................................................... 5 第四節 數字音頻技術基礎........................................................................................................................... 8 一、音頻信號的數字化............................................................................................................................. 8 二、數字信號的幾個概念......................................................................................................................... 9 三、數字音頻信號的處理流程及關鍵技術........................................................................................... 12 四、數字信號傳輸技術........................................................................................................................... 14 五、數字音視頻接口標準....................................................................................................................... 16 第五節 數字信號傳輸綫纜......................................................................................................................... 28 一、同軸電纜........................................................................................................................................... 28 二、光縴................................................................................................................................................... 29 三、雙絞綫............................................................................................................................................... 30 第二章 音頻錄放設備........................................................................................................................................ 31 第一節 音頻錄放設備的分類..................................................................................................................... 31 第二節 電唱機............................................................................................................................................... 32 一、電唱機的分類和結構原理............................................................................................................... 32 二、電唱機的應用................................................................................................................................... 33 第三節 磁帶錄音機...................................................................................................................................... 33 一、磁帶錄音機的分類........................................................................................................................... 33 二、模擬磁帶錄音機............................................................................................................................... 33 三、數字磁帶錄音機............................................................................................................................... 34 第四節 激光唱機........................................................................................................................................... 35 一、CD的原理及規格............................................................................................................................. 35 二、CD機的結構及功能......................................................................................................................... 36 三、CD-ROM ........................................................................................................................................... 36 四、可錄式CD機.................................................................................................................................... 37 五、HDCD................................................................................................................................................ 37 六、雙CD機——激光磨盤機................................................................................................................ 37 數字網絡音頻係統原理與工程設計 ·VI· 第五節 激光視盤機VCD 和DVD ........................................................................................................... 38 一、VCD激光視盤機.............................................................................................................................. 38 二、DVD 激光視盤機.............................................................................................................................. 38 三、高清DVD——藍光DVD 和HD-DVD .......................................................................................... 40 第六節 微型磁光盤(MD)錄音機......................................................................................................... 41 一、MD 的規格和特點............................................................................................................................ 41 二、MD-MO錄放音原理........................................................................................................................ 42 第七節 數字硬盤錄音機——HDR........................................................................................................... 42 一、磁盤技術的發展............................................................................................................................... 42 二、硬盤錄音機原理............................................................................................................................... 43 三、數字硬磁盤錄音機典型産品........................................................................................................... 44 第八節 固態硬盤——Flash和MP3......................................................................................................... 46 一、Flash 存儲器...................................................................................................................................... 46 二、基於閃存類的固態硬盤................................................................................................................... 46 三、基於DRAM類的固態硬盤............................................................................................................. 46 四、MP3錄放器....................................................................................................................................... 47 五、數字錄音筆....................................................................................................................................... 47 第三章 電聲器件................................................................................................................................................. 48 第一節 揚聲器............................................................................................................................................... 48 一、揚聲器的分類和特點....................................................................................................................... 48 二、揚聲器的組閤................................................................................................................................... 48 三、揚聲器的主要特性參數................................................................................................................... 49 四、揚聲器箱........................................................................................................................................... 50 五、分頻器............................................................................................................................................... 52 六、綫陣列揚聲器係統........................................................................................................................... 56 七、定嚮揚聲器係統............................................................................................................................... 65 第二節 傳聲器............................................................................................................................................... 75 一、傳聲器的結構原理........................................................................................................................... 75 二、傳聲器的技術指標........................................................................................................................... 76 三、按使用方式分類............................................................................................................................... 78 四、無綫傳聲器....................................................................................................................................... 82 第四章 音頻放大器............................................................................................................................................. 86 第一節 概述.................................................................................................................................................... 86 一、音頻放大器的基本功能................................................................................................................... 86 二、音頻放大器的分類........................................................................................................................... 86 三、音頻放大器的技術指標................................................................................................................... 86 第二節 前置放大器...................................................................................................................................... 89 一、節目源與放大器的匹配................................................................................................................... 89 目 錄 ·VII· 二、信號的選擇和混閤........................................................................................................................... 89 三、音量控製和平衡控製....................................................................................................................... 90 四、音調控製........................................................................................................................................... 90 第三節 功率放大器...................................................................................................................................... 90 一、功率放大器的分類........................................................................................................................... 90 二、模擬音頻功率放大器....................................................................................................................... 91 三、數字音頻功率放大器....................................................................................................................... 92 四、準數字功放、數控功放、數字處理功放和網絡功放................................................................... 97 五、功放與揚聲器功率的匹配............................................................................................................... 98 第五章 音頻信號處理器.................................................................................................................................. 100 第一節 概述.................................................................................................................................................. 100 一、音頻信號處理的基本概念............................................................................................................. 100 二、音頻信號處理器的分類................................................................................................................. 100 三、信號處理器在音頻係統中的應用................................................................................................. 101 第二節 模擬音頻信號處理器................................................................................................................... 102 一、模擬濾波器..................................................................................................................................... 102 二、模擬均衡器..................................................................................................................................... 113 三、模擬壓限器和擴展器..................................................................................................................... 117 四、聽覺激勵器..................................................................................................................................... 120 五、移頻器............................................................................................................................................. 121 第三節 數字音頻信號處理器................................................................................................................... 121 一、數字信號處理的基本概念............................................................................................................. 121 二、數字信號處理的優缺點................................................................................................................. 122 三、數字濾波器與均衡器..................................................................................................................... 123 四、數字延時/混響器............................................................................................................................ 125 五、數字變調/變速處理器.................................................................................................................... 131 六、數字壓縮/擴張器............................................................................................................................ 132 第四節 揚聲器係統控製器....................................................................................................................... 133 一、揚聲器係統控製器的功能............................................................................................................. 133 二、揚聲器係統控製器的應用............................................................................................................. 135 第五節 一體化數字音頻信號處理器..................................................................................................... 136 一、一體化數字音頻信號處理器的功能............................................................................................. 136 二、數字化擴聲係統的特點................................................................................................................. 137 三、數字音頻信號處理器的類型......................................................................................................... 138 四、數字音頻信號處理器典型産品..................................................................................................... 140 第六章 調音颱.................................................................................................................................................... 162 第一節 概述.................................................................................................................................................. 162 一、調音颱的分類................................................................................................................................. 162 數字網絡音頻係統原理與工程設計 ·VIII· 二、調音颱的功能................................................................................................................................. 162 三、調音颱的技術指標......................................................................................................................... 163 第二節 調音颱的結構和各組件功能..................................................................................................... 163 一、調音颱的基本結構......................................................................................................................... 163 二、調音颱的通路方框圖和電平圖..................................................................................................... 164 三、調音颱各組件的功能..................................................................................................................... 165 第三節 模擬調音颱典型産品................................................................................................................... 169 一、JVC MI-2000 8 路調音颱............................................................................................................... 169 二、聲藝 Soundcraft LX7 32 路調音颱................................................................................................ 172 第四節 DJ 混音颱的結構及典型産品.................................................................................................... 176 一、DJ混音颱的功能特點.................................................................................................................... 176 二、Vestax PMC-15SL混音颱.............................................................................................................. 177 三、Numark PPD 係列DJ混音颱......................................................................................................... 179 第五節 數字調音颱的結構和特點.......................................................................................................... 179 一、數字調音颱的結構......................................................................................................................... 179 二、數字調音颱的特點......................................................................................................................... 181 第六節 數字調音颱典型産品................................................................................................................... 182 一、雅馬哈YAMAHA 01V96 數字調音颱.......................................................................................... 182 二、迪聲MP係列準數字調音颱.......................................................................................................... 188 三、C-MARK CDM24數字調音颱...................................................................................................... 192 第七章 數字網絡音頻係統............................................................................................................................. 194 第一節 概述·················································································································································· 194 一、音頻係統的數字化和網絡化········································································································· 194 二、網絡協議········································································································································· 196 三、網絡音頻的特點····························································································································· 197 四、MADI 的特點及其與其他網絡協議的對比·················································································· 198 第二節 CobraNet ·························································································&middo;
《智能通信網絡構架與安全協議研究》 內容梗概: 本書深入探討瞭新一代智能通信網絡的整體構架設計、關鍵技術演進以及與之配套的安全協議體係。在信息爆炸、連接無處不在的時代背景下,傳統的通信網絡已難以滿足日益增長的業務需求和嚴峻的安全挑戰。本書旨在為讀者提供一個全麵、係統的理論框架和實踐指導,以應對這些挑戰,構建更智能、更可靠、更安全的通信基礎設施。 第一部分:智能通信網絡構架演進與設計原則 本部分將迴溯通信網絡的發展曆程,從早期的電路交換網絡、分組交換網絡,到如今的IP網絡、移動通信網絡,著重分析不同階段的關鍵技術突破和架構演變。在此基礎上,我們將重點闡述當前智能通信網絡的核心理念和設計原則,包括: 軟件定義網絡(SDN)與網絡功能虛擬化(NFV): 詳細解析SDN如何通過將控製平麵與數據平麵分離,實現網絡的集中化管理和靈活編程;深入探討NFV如何將傳統的硬件網絡功能遷移到虛擬化環境中,實現資源的按需分配和彈性伸縮。我們將分析SDN/NFV在提升網絡敏捷性、降低運營成本、加速業務創新方麵的巨大潛力,並探討其在不同網絡場景下的部署策略和技術挑戰。 服務化架構(SBA)與微服務: 剖析服務化架構在通信網絡中的應用,如何將復雜的網絡功能分解為獨立、可復用的服務單元,以及微服務如何進一步細化和優化這些服務。我們將討論SBA/微服務如何提升係統的模塊化程度、可維護性和可擴展性,並探討其在網絡編排、自動化運維中的作用。 邊緣計算與分布式智能: 隨著物聯網設備數量的激增和實時性需求的提高,邊緣計算成為通信網絡發展的重要趨勢。本部分將詳細介紹邊緣計算的架構模型、關鍵技術,以及如何將計算能力推送到網絡邊緣,實現低延遲、高帶寬的數據處理和智能分析。我們將探討分布式智能在邊緣節點的應用,如本地化的AI推理、設備間的協同感知等,以及其對傳統中心化處理模式的顛覆。 網絡切片與資源隔離: 針對5G及未來通信網絡支持多樣化業務的需求,網絡切片技術提供瞭將物理網絡劃分為多個邏輯上獨立的、具備不同服務質量(QoS)和安全特性的虛擬網絡的能力。本部分將深入分析網絡切片的實現原理、關鍵技術,如資源分配、調度策略、隔離機製等,並探討其在垂直行業應用中的價值,例如自動駕駛、工業互聯網、遠程醫療等。 融閤通信與多媒體處理: 探討不同通信技術(如IP語音、視頻會議、即時消息、XR/VR/AR)如何融閤,構建統一、高效的通信體驗。我們將分析相關的多媒體編解碼技術、傳輸協議、實時性保障機製,以及如何通過網絡優化來支持高帶寬、低延遲的融閤通信服務。 第二部分:智能通信網絡關鍵技術與實現 本部分將聚焦於支撐智能通信網絡運行的關鍵技術,並從工程實現的角度進行深入剖析: 下一代傳輸技術(如光網絡、無綫接入): 介紹光縴通信的最新進展,包括相乾光通信、WDM技術、以及下一代光網絡架構(如OTN)的演進。在無綫接入方麵,將深入探討5G/6G的關鍵技術,如大規模MIMO、波束賦形、毫米波、超密集組網(UDN)等,分析其性能優勢和部署挑戰。 IP路由與轉發技術: 復習和深入理解IP路由協議(如BGP、OSPF)的工作原理,以及高速數據包轉發技術(如ASIC、FPGA在硬件轉發中的應用)。探討軟件轉發(如DPDK、XDP)在靈活性和可編程性方麵的優勢,以及其與硬件轉發的結閤。 流量工程與優化: 分析在復雜網絡環境中如何進行流量工程,實現網絡資源的有效利用和性能優化。我們將介紹多種流量工程技術,包括路徑選擇、擁塞控製、負載均衡等,並探討自動化流量工程工具和算法的應用。 網絡自動化與編排: 隨著網絡規模和復雜度的增加,人工管理已不可行。本部分將重點研究網絡自動化技術,包括基於意圖的網絡(Intent-Based Networking, IBN)、自動化配置管理、故障檢測與自愈等。深入探討網絡編排器(Orchestrator)在協調和管理異構網絡資源、部署和生命周期管理網絡服務中的關鍵作用。 高性能計算與數據分析: 智能通信網絡産生海量數據,需要強大的計算和分析能力來挖掘信息、優化決策。本部分將介紹高性能計算架構(如HPC集群、GPU加速)在網絡數據處理中的應用,以及大數據分析技術(如Hadoop、Spark)在網絡監控、故障預測、用戶行為分析等方麵的作用。 人工智能與機器學習在網絡中的應用: 探討AI/ML技術如何賦能通信網絡,實現更智能化的運維和管理。我們將詳細介紹監督學習、無監督學習、強化學習在網絡中的具體應用場景,如異常檢測、流量預測、路徑優化、資源調度、安全威脅分析等,並討論相關的模型構建、訓練和部署方法。 第三部分:智能通信網絡安全協議與體係 網絡安全是智能通信網絡發展的生命綫。本部分將全麵審視通信網絡麵臨的各類安全威脅,並係統介紹相關的安全協議和防禦體係: 網絡安全威脅與攻擊模型: 詳細分析當前通信網絡麵臨的主要安全威脅,包括拒絕服務(DoS/DDoS)攻擊、中間人攻擊(MITM)、數據泄露、身份仿冒、惡意軟件傳播、供應鏈攻擊等。我們將構建不同層麵的攻擊模型,幫助讀者理解攻擊者的潛在目標和攻擊路徑。 接入層與傳輸層安全: 介紹Wi-Fi安全協議(如WPA3)、蜂窩網絡身份認證機製(如SIM卡認證)、以及TLS/SSL協議在數據傳輸加密方麵的應用。探討IPsec協議在IP層實現的安全隧道和數據完整性保護。 網絡層與應用層安全: 深入研究路由安全協議,如BGPsec,以及DNS安全擴展(DNSSEC)。分析網絡防火牆、入侵檢測/防禦係統(IDS/IPS)的原理和部署。探討Web安全協議(如HTTPS)、API安全機製,以及內容分發網絡(CDN)的安全加固。 身份認證與訪問控製(IAM): 詳細闡述多種身份認證技術,包括基於密碼的認證、多因素認證(MFA)、生物識彆認證、以及基於證書的認證。探討RBAC(基於角色的訪問控製)和ABAC(基於屬性的訪問控製)等訪問控製模型,以及OAuth、OpenID Connect等授權協議在安全訪問管理中的應用。 加密技術與密鑰管理: 介紹對稱加密(如AES)和非對稱加密(如RSA)的基本原理和應用場景。深入探討公鑰基礎設施(PKI)的構建和管理,以及密鑰管理係統(KMS)在保障加密密鑰安全方麵的作用。 零信任安全模型: 隨著網絡邊界的模糊化,零信任模型正成為主流的安全理念。本部分將詳細解讀零信任的核心原則,如“從不信任,始終驗證”,並探討其在網絡架構設計、身份管理、訪問控製、數據保護等方麵的實踐方法。 安全自動化與態勢感知: 介紹安全信息和事件管理(SIEM)係統在安全日誌收集、分析和告警方麵的功能。探討安全編排、自動化和響應(SOAR)平颱如何提升安全運營的效率。分析安全態勢感知技術,如何通過整閤多源情報,實時監測和評估網絡安全狀態。 新興安全挑戰與對策: 針對物聯網(IoT)安全、5G/6G安全、雲計算安全、AI安全等新興領域麵臨的獨特安全挑戰,提齣相應的分析和對策。例如,探討IoT設備的安全認證、固件更新安全、以及AI模型本身的安全性問題。 第四部分:工程實踐與案例分析 理論結閤實踐是本書的另一重要特色。本部分將通過具體的工程案例,展示智能通信網絡構架設計和安全協議在實際項目中的應用: 大型數據中心網絡設計與安全部署: 以某大型雲服務提供商的數據中心為例,分析其網絡架構的設計思路,包括SDN/NFV的應用、網絡切片的使用、以及高級安全防護體係的構建。 5G核心網(5GC)的安全設計與部署: 針對5G核心網復雜的網絡功能和虛擬化架構,詳細介紹其安全設計原則,包括接入安全、網絡功能間的安全通信、用戶數據保護等,並分析相關的安全協議和機製。 工業互聯網(IIoT)的安全通信解決方案: 探討在工業現場環境下,如何構建安全可靠的通信網絡,保護關鍵生産設備和數據的安全,涉及工業協議安全、邊緣安全、以及OT(操作技術)與IT(信息技術)的安全融閤。 安全通信協議在金融行業的應用: 以某大型銀行的交易網絡為例,展示如何利用TLS/SSL、IPsec、IAM等安全技術,構建高度安全的通信和支付環境,滿足嚴格的閤規性要求。 智能交通係統(ITS)的網絡安全挑戰與應對: 分析智能交通係統在車聯網、交通信號控製、路徑規劃等方麵的網絡安全風險,並提齣相應的安全設計和協議部署建議。 總結: 《智能通信網絡構架與安全協議研究》不僅是一本技術書籍,更是一份對未來通信網絡發展趨勢的深刻洞察。本書旨在為通信工程師、網絡架構師、安全專傢以及相關領域的研究人員提供堅實的理論基礎和寶貴的實踐經驗,幫助他們理解並掌握構建下一代智能、安全通信網絡的關鍵知識和技能,共同迎接信息時代帶來的機遇與挑戰。