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SOLUTION

解决方案

音响师知识课堂---连载1

一、声学基本知识

   1、声音 的基本性质 
声音 的产生与传播
 
  声音是客观物体振动,通过介质传播,作用人耳产生 的主观感觉。语言、歌唱、音乐 和音响效果以及自然界 的各种声音,都是由物体振动产生 的。人 的发声器官(声带),乐器 的弦、击打面、薄膜等,当它们振动时,都会使周围 的空气质点随着振动而造成疏密变化,形成疏密波,即声波。
 
  物体振动产生 的声音,必须通过空气或其他媒质传播,才能使我们听到。没有空气或其他媒质,我们就听不到声音。月球上没有空气,所以月球是无声 的世界
 
  声波传播到入耳后,人耳是怎样听到声音 的呢?
 
  我们知道,人耳是由外耳、中耳、内耳组成 的,如图1所示。外耳 和中耳之间有一层薄膜,叫做耳膜(鼓膜)。平常我们看到 的耳朵就是外耳,它起着收集声波 的作用。声波由外耳进来,使鼓膜产生相应 的振动。这一振动再由中耳里 的一组听小骨(包括锤骨、砧骨、镫骨)传到内耳,刺激听觉神经并传给大脑,我们就听到了声音。

 
1:人耳 的构造

   人们根据听到 的声音 的不同,归纳出了声音 的三 个特性,就是音调、响度 和音色,而且找出了它们 和发声物体振动特性之间 的关系。
 
   音调
 
  物体 的振动有快有慢,例如细而短 的琴弦振动比较快,粗而长 的琴弦振动比较慢。在1秒内物体振动 的次数,称为频率,单位为赫(兹),以Hz表示。例如某种物体 的振动次数为
100
欢每秒叫,它 的频率就是IOOHz
 
  声音 的音调高低与物体振动频率 的高低有关。频率高 的声音,叫做高音;频率低 的声音,叫做低音,如图2所示。在重放声音时,着高音 和低音分量适当时,听起来就会感到声音清晰而柔 和,感觉自然。如管弦乐中失去了低音,就会感到声音尖锐刺耳;失去了高音,则感到声音浑浊不清,有烦躁 的感觉。因此,扩音机 的频率范刚越宽越好。人耳所能听到 的卢音频率范围在20-20000Hz之间,这一范围 的频率叫做声频或音频。
 
  声频设备所能通过 的频率范围,叫做频带。通常扩音机都设有音调控制器,用来控制信号 的频率,改变重放声音 的音调。

           
2:两 个不同频率 的波形                3:两 个振幅不同 的波形
 

    响度 
 
  声音 的大小就是响度,它决定 于物体振动 的幅度(即振幅)。如图3所示,振幅大,声音就响;振幅小,声音就轻。在扩音机上装有音量控制器,可以改变声音 的响度大小。将音量控制器开大,扬声器发出来 的声音就大,但声音也不能调得过大,因为过大了就会增人失真,同时扬声器也容易损坏。因此,必须根据听声人 的感觉 和扩音机输出过载指示器 的闪烁情况,来调节音量 的大小。
 
   音色
 
  用各种不同 的乐器演奏同 个乐音,虽然音调与响度都一样,但听起来,它们各自 的音色却不一样,这是由 于物体振动所形成 的声波波形不同造成 的。这种独特 的波形决定了某种乐器(或某人 的声音) 的特色,叫做音色或音品。

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载2

调音台 的基本功能与类型
 

   调音台是声频节目制作 和播出系统中最关键,也是最昂贵 的设备。随着节目制作工艺 的改进以及播出控制要求 的多样化,调音台变得越来越复杂、功能日益增多。以节目录制调音台为例,从传声器输出 的微弱电信号,首先要送入调音台放大,然后才能进行各种加工处理。因此调音台是连接拾音、监听监视、周边 和记录设备,以及返送、对讲部分 的枢纽,是节目录制系统 的核心。因此,它 的电声指标直接影响着制作 的节目质量,它 的功能基本上决定了系统 的功能。

 
  不论是节目录制用调音台还是播出用调音台,它 的基本用途都是对送入 的电信号进行电平调整 和一定 的音质加工,根据需要把信号送往周边设备进行处理。播出调音台则把加工后 的信号直接输出供播出用。在节目录制时则需要把多 个通道 的信号,按立体声 的要求进行声像分配,最后成为立体声信号(两声道或四声道),供记录部分记录。同期录音时,上述调音、音质加工、合成立体声信号及记录是在同一时间内完成 的。随着流行音乐 的发展,近 年来录制工艺也在发生变化,在这方面他用最多 的是分期多声道录音工艺,它既可以解决演员多,难以集中时间录音 的困难,又可以充分发挥后期制作 的威力,因此越来越受到欢迎。分期多声道录音时,要把各种乐器 的演奏 和演员 的演唱先分成若干 个组分头进行,或几 个组一起进行演奏,并把信号尽可能保持原样地记录在多声道录音机 的某一条(或几条)磁迹上,然后在不同 的时间或地点重放,进行音质加工后缩混成立体声信号。由 于录音工艺 的改变,对调音台提出了许多新 的要求,使它变得越来越复杂。




 
CM2042X
调音台


 
  但不管调音台如何复杂,对它 的基本要求都可归纳为以下三点,只不过在不同用途 的调音台上侧重点有所不同。
1.
要求有很高 的电声指标
 
  传声器送入 的电信号非常微弱,因此要求调音台 的前置放大器噪声极低。传声器 的动态范围可达120dB,为了能保留声源大动态 的特点,要求调音台 的动态范围必须尽可能大。声音信号进入调音台后要经过许多调整 和处理,从始至终都要求失真极小,这样就要求各部分 的失真非常小才行。特别是对频率均衡器 和滤波部分 的要求更高,有 的台子为了减小失真甚至不用电压控制放大器(VCA)。为了能充分保留声源 的所有频率成分,现在许多调音台 的下限频率已经做到20Hz以下,上限频率则超过20kHz
2
.要求自动化程度高、音质修饰功能丰富
 
  现代 的录音制作工艺要求,各部分可以分期在不同地点录音,加工制作可以异地完成,这样就要求调音台必须有状态记忆 和存储功能,调音台内部要有很强 的自动控制功能,以保证在不同时间、地点能衔接得上,状态 和参数能自动恢复。自动化程度高还可以提高录音制作 的效率 和质量,缩短设备 和录音室占用时间。正因为有这些高效率制作 的要求,调音台有向每 个通道都有很强 的音质加工能力 的方向发展,相当 于把原来装在外部 的延时器,混响器,压/扩器、噪声门等最常用 的周边设备,装进了调音台 的通道,使节目 的录制更为方便 和快捷。
3.
要求 和周围设备 的连网 和控制能力强
 
  连网能力越强,系统 的功能就越丰富。这些都是由调音台自身 的结构决定 的。
 
  实际上,现代 的大型录音制作用调音台,已经演变成一部极其复杂 的设备,具有多方面 的功能。例如,现代 的大型录音调音台有2448路 的输入/输出通道,可以直接配接24通道或48通道 的录音机。每 个输入通道都可以外送若干组信号到周边设备(也称为效果设备),并能把加工后 的返回信号按需要 的比例与原音混合。台子 的各 个通道间可以进行灵活 的配接。系统 和监听部分通过调商台可进行多种形式 的切换,除可以切换监听点以外,还可以进行大、小监听 的切换。小监听又称近场监听,是近些 年来发展起来 的一种有效 的监听手段。利用它制作出来 的节目,使在家庭条件下重放可以获得更好 的音响效果。大调音台能与多台记录设备进行连接并实现控制,可以实现电子乐器同步演奏。
 
  调音台可根据输入通道 的多少来分类,也可以按使用目 的来分类,或按模拟 和数字方式来分类,还可以按固定式 和便携式来分类。
 
  根据输入通道 的多少可以把调音台分成大、中、小三类。一般输入通道在12路以下,功能比较少 的为小型调音台;输入通道在12路以上、24路以下 的称为中型调音台,它 的功能比小型调音台要多些;输入通道在24路以上 的统称为大型调音台。
 
  由 于调音台 的使用目 的不同,可分成语言录音调音台、音乐录音调音台、后期制作调音台、播出调音台、节目主持人直播方式调调音台、扩声用调音台。它们虽有许多各自 的特点,但也有很多共同 的地方。现化录音 和制作用调音台往往是有几十 个输入通道 和丰富 的音质修饰功能、自动化程度高 的大型调音台,相对而言,语言录音、播出用 的调音台规模较小,功能也比较简单。



 
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数字调音台
 

   根据调音台内声频电信号是以模拟还是以数字方式进行处理,可以把调音台分成模拟调音台 和数字调音台两大类。数字调音台 的电声指标可以比模拟调音台高很多,自动控制功能也更加丰富。目前使用 的绝大多数调音台都是模拟 的,全数字化 的调音台还非常少。近 年来还出现了一种数字控制 的调音台,内部声频信号基本上都是以模拟方式进行,控制部分采用了大量数字技术,自动化程度高,结构上与模拟调音台也有很大不同。这是调音台从模拟向全数字化 的过渡形式。   

 

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载3

调音台 的基本功能与类型

  语言录音调音台用 于以语言节目为主要内容 的节目录制,其中包括新闻、教学、座谈、广告、评书、相声以及小型广播剧 的录制。一般语言录音室面积比较小,传声器 的设置最多只有几 个,所以语言录音调音台都比较小,输入通道一般只有几路。由 于录音 的主要内容是语言,所以音质加工处理比较简单,通道 的频率补偿也比较简单,外接周边设备少,功能要求比较单纯。语言录音调音台一般都具备以下功能:
 
  1.68 个独立 的输入通道,输入通道 的入口都有几种状态 的选择例如供电容传声器用 的平衡输入。同时可提供48V幻像供电,还有不带幻像供电 的动圈 和其他形式传声器用 的平衡输入,线路 的平衡 和非平衡输入。平衡输入共用一 个XLR型插座(即通称 的卡依插座),非平衡线路输入是独立 的RCA插座。
 

   2.每 个通道都设有增益、均衡等调整功能例如输入端为适应不同灵敏度 的传声器 和线路输入,设有3-4挡步进增益 和微调旋钮。
 
  为防止输入过载,设有过载指示灯,在最大电平以下约5dB时开始闪亮。通道还设有滤波器(语言调音台一般只设低频滤波器) 和均衡器。滤波器主要用 于滤除房间或语言中过重 的低频成分,也用 于去除电源、灯光等其他因素引起 的低频噪声。低限频率一般在70120Hz之间。均衡器主要用 于输入信号 的频率补偿,对音质进行一些修饰。语言调音台一般只有低频 和高频补偿,补偿频率是固定 的。低频在100—200Hz,高频在10kHz或更高。均衡器可提升也可以衰减。每 个通道还有输出信号衰减器(俗称推予),以控制送往主输出通道 的信号大小。衰减器采用直线电位器,推拉量程在10mm左右,使用很方便。
通道中 的另一项功能是把信号分配到主输出通道中去。现在小型调音台 的主输出是两通道立体声形式,有左、右两 个输出通道,所以每 个输入通道 的信号最后都要通过声像/平衡旋钮根据需要分配到左、右两路输出上。这项功能对立体声节目 的制作是很重要 的。
 
  3.有辅助输出 和效果返回通道一般 的语言调音台有至两路辅助输出,每 个输入通道 的信号用辅助输出旋钮束控制送往辅助输出通道信号 的大小,而且用切换开关可以使信号取自衰减器前(推子前)或衰减器之后(推子后)。各通道 的辅助输出信号汇总后从调音台 的辅助输出通道送出,可连接延时器、混响器等效果设备。效果设备 的返回信号从调音台 的效果返回通道进入调音台,再经过声像/平衡电位器分配到主输出通道与原来 的声音信号混合,从而获得延时混响效果。
 
  4.监听 和监视功能  
 
  为了对调音质量把关,最好 的办法是用监听扬声器来听声。调音台 的监听系统可以监听主输出通道 的信号,通过开关切换还可以监听每 个通道经过滤波器、均衡器处理后 的信号,也可以监听录音机重放返回 的信号 和录音时 的带后信号。
调音台 的监控主要是靠音量表(即VU表)或峰值表来进行。小型调音台一般使用多段发光二极管构成 的vu表或峰值表,它可以 和监听同步显示主输出 和录音机返回 的信号,以控制 的大小。
 
  5. 和录音室 的通话功能
 
  由 于录音室 和控制室是隔声 的,所以调音台都具有 和录音室通话 的功能。机内设有传声器 和小型扬声器,经过调音台 的通话输出端 和录音室 的通话扬声器相连,把录音师 的要求传达给录音者。在切换到通话状态时录音室 的监听系统自动被切断。录音室内 的通话声可以用机内小扬声器放出来,以实现双向通话。

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载4

音乐录音调音台 的特点及主要功能

   音乐录音调音台用 于以音乐节目为主要内容 的节目录制,其中包括歌曲、曲艺、广播剧以及各种实况演出 的录音,录音场所可以是录音棚、剧场、音乐厅或其他场所,节目可以在同一地点录音 和制作完成,也可以分别在几处录音 和制作。虽然音乐录音 和语言录音没有本质 的不同,但由 于以上 的特点,特别是近 年来流行音乐所盛行 的分期分轨录音工艺,具有许
多自身 的特点,因此对音乐录音调音台提出了很多新 的要求。
 
  1音乐录音调音台 的主要特点
 
  音乐录音调音台 的主要特点可以归纳为以下几点:
 
  很多音乐节目 的乐队编制较大、演员较多,为了能把各种(组)乐器、各 个声部 的信号都很好地收录进来,调整它们 的比例,分别进行音质处理,必须要设置多 个拾音传声器。 因此要求调音台有十几 个甚至几十 个输入通道。分轨记录还要求有十几至几十 个输出通道,以便把各路音乐素材记录到多轨录音机上。.
 
  每 个输入通道都要求有很强 的音质加工能力。流行音乐 和流行歌曲 的录制,要通过调音台及外接 的周边设备创造出各种各样 的音响效果。大型音乐录音调音台每 个通道都要求有全频段 的均衡器、高低通滤波器、压限器、扩张器、延时混响器 的各项功能。
 
  现代 的分期分轨录音工艺,各种素材 的录音时间 和地点可以不同,要求调音台 的各种状态、参数、录音数据(包括轨时分配等)都必须能记录 和储存。因此可存储各种资料、记忆调音台状态 的计算机控制调音台应运而生。
 
  为了减少占用设备时间,要求调音台 的自动化程度高,对内 和对外 的控制能力强,能自动切换到多种状态。由 于以上这些要求,音乐录音调音台正在向大型化(多达60 个以上输入通道、48 个以上输出通道)、具有强大 的音质加工能力、自动化程度越来越高 的方向发展。

大型化调音台DB2846

    2.音乐录音调音台 的主要功能

    音乐录音调音台 的主要功能有以下几 个方面:
 
  多 个输入通道,至少十几路,多 的已达几十路,以满足多传声器拾音 的需要。可以把各种(组)乐器 和各 个声部 的信号记录到多轨磁带上,后期制作时进行音质加工 和声像分配,以便精雕细刻。
 
  多条混合母线 和多路输出。多轨录音时输入通道 的信号进行放大 和加工后经输出通道送出到多轨录音机记录。节目制作时各路信号 的分配、缩混要通过混合母线进行。所以大型音乐录音调音台要有十几路输出,有 的已达48路以上,混合母线相应也有几十条。
 
  每 个输入/输出通道具有多种调节功能。其中包括:
 
  电平调节功能。为适应不同灵敏度 的传声器 和线路输入,通道入口都有几种不同选择,可在40—60dB范围内调整。为防止过载设有过载报警指示。辅助输出通道也有相应 的增益控制。
 
  为防止信号反相,设有倒相开关,可改变信号相位180°
 
  高、低通滤波器可切除低频噪声及磁带记录带进 的高频咝咝声。
 
  设有多段频率均衡,可覆盖整 个频段。可对宽带音乐信号进行补偿。大型调音台设有四段频率均衡,每段 的中心频率可连续滑动,Q值可在较大范围变化,提升或衰减量由度盘标示。具有延时混响效果及压扩功能。可用调音台 的通道设备对信号进行音质加工或产生一些特殊 的音响效果。每 个通道 的滤波器、均衡器、延时混响器、压扩器都实现了组件化,可以用按键切入/切出。
 
  输入通道 的多元分配功能。这是节目制作 和缩混时 的一项重要功能。每路信号可以通过分配矩阵分配到任意通道 和线路上去,也可以通过声像电位器分配到立体声主输出通道。
 
  具有通道哑音功能。在调音及合成时利用通道哑音开关可以把任意一路(或几路) 的信号关断停止送出,以判断其余各路合成 的效果。
 
  具有多路辅助输出。每 个通道 的信号一般有几路辅助输出,用以激励周边设备获取所需 的效果,辅助输出信号也可以作为各种返送信号使用。
 
  输入通道具有多种编组功能。录音 和制作时经常用到通道 的编组功能,其中最主要 的应用是通过各通道 的输出 VCA(电压控制放大器) 的控制电压使需要编为一组 的通道连锁。例如l6路输入是弦乐器组 的信号,在调整好6路信号 的比例后编为一组实行连锁。在录音(或制作)中要微调弦乐器 的音量时,一组可以同步调整,不会破坏相互 的平衡。几十 个输入通道 的调音台往往可以编若干 个组,每组包括几 个又可以受控 于另外 的小组或通道。
 
  灵活多样 的切入、切出 和跳线功能。除每 个通道 的频率均衡器、滤波器、延时混响器、压扩器组件可以切入、切出外,各 个通道信号 的走向、分配也非常灵活。通过各种切换按键可以从通道 的许多位置切出送往任意一条混合母线 和任意一 个辅助输出母线。调音台内部切换不了,还可以通过交换盘跳线送入其他 的线路。
 
  两对立体声输出功能。音乐录音调音台都是立体声输出,所以主输出至少是一对立体声输出。但考虑到立体声节目 的环绕声要求及四通道立体声 的需要,一般音乐调音台都有两
对以上 的立体声输出通道。
 
  多种监听监视功能。在节目录制过程中监听始终是控制质量 的最重要手段。在大型调音台内监听已形成独立 的系统,除了可监听主输出通道信号外,还可以监听各 个独立 的通道信号。可以在通道推子前监听(PFL),也可以单独监听某 个通道 的信号(SOLO),还可以监听去掉某路信号后 的总效果。大型调音台还可以监听辅助输出 的信号 和返回 的效果信号。总之,需要控制声音质量 的各处 的信号都可以切入监听系统供录音师来审听。
 
  自动混音功能。这是新型音乐录音调音台 的一项重要功能。调音台在录制工作中基本上有两种状态,一种是原音 的拾取并记录到多轨磁带上,这是录音状态;另一神是重放磁带记录 的素材,经调音台及周边设备处理后缩混为立体声信号,通过两通道录音机记录到磁带上,这就是混音状态。这两种状态 的各种按键位置不尽相同,信号流向也不相同。为提高工作效率,调音台设计了自动混音功能,可以把各 个输入单元自动连接到主输出通道,从录音状态切换到混音状态。新型 的计算机控制调音台已经可以把两种状态 的参数都存储下来,状态切换时全部由计算机控制进行自动恢复,迅速而方便。
至 于调音台内部组件 的工作状况可参见表1


1

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载5

  调音台是录音 和扩声系统中 的重要设备,它 的质量好坏,直接影响到声音 的形象。对调音台 的评价是一项专业性很强 的工作。由 于调音台是声音信号处理设备,因此 ,对它 的评价可用客观手段也可以用主观鉴别——耳机监听或扬声器监听。一部优质专业调音台是安全能经得起主客观 的检验。评价 的内容包括频响、增益、噪声、失真、线性五 个方面作为 评价 的标准。

 
M20.2F
中等型调音台

5 .4.1频响
 
   频响,也称频率响应,它表征调音台 的频带宽度 和在限定宽度之内 的电平一致性,一般专业调音台 的频响要求为30l8000Hz±1dB。这是调音台总信道 的频响,如果调音台 的频响不 够宽,那么,高低音都将被切掉一部分,这样就不能把音域很宽 的原声信号高保真地记录下来。即使有足够 的频带宽度,而没有平直 的频响也是不能完成原声信号忠实 的记录。因为不同频段 的电平不一 致,必然造成信号 的失真。所以调音台 的频响要足够宽,要有平坦 的特性。只有这样,录音师或音响师,在从事信号加工时才有原始 的依据,也就是说,在频带 的哪段提升多少或衰减多少,围绕某 个中 心频率进行提升或衰减。
5.4 .2
增益
 
  这里所讲 的增益,是指调音台 的总增益,即调音台 的输出电压与输入电压 的比值 的对数值,单位为dB。设调音台 的输入电压Ui,输幽电压Uo,那么调音台 的总增益K可写为

调音台 的增益分为最大增益 和额定增益两种指标。
最大增益就是调音台 的最高电平,额定增益就是调音台 的额定工作电平,最高电平是调音台动态范 的上限。
 
  在传声器输入 的情况下,调音台 的增益最小应不低 于70dB,最大可在90dB以上。
 
  在线话输入 和线路输出 的情况下,调音台 的增益为0dB
5. 4. 3
噪声
 
  调音台 的噪声,在一般 的电声设备中,常用信噪比来表征信号与噪声 的相对关系。调音台 的噪声,是将输出端 的噪声折算到输入端 的等效噪声电平来表示。这 个折算到输入端 的等效噪声电 平一般要求在-125dB左右。这样,调音台 的信噪比可达到80dB
5.4.4
失真
失真,是当一简谐信号通过一 个非线性部件之后,产生多次谐波,使原信号 的波形改变 的一种现象,这种失真常称为谐波失真(THD),以百分数来表示,这种谐波失真与失真 和互调失真是有区别 的。其计 算公式为

在额定输出 的条件下,调音台 的总谐波失真应不大小0.5%;最大输出时,应小 于1%。
5 .4 .5
线性
像其他电声设备一样,调音台 的线性也是指动态余量,或称储备量,单位为dB。计算方法是取最大输出电压(Uom)与额定输出电压(Uor)之比 的对数值,即


也可以用最大输出电平与额定输出电平之差来表示。专业级调音台一般应具有1 520dB以上 的线性。

 

 

 

音响师知识课堂---连载6

功率放大器 的分类及主要指标
 

一、功率放大器 的分类
 
  功率放大器,简称功放,是声频系统中十分重要 的设备之一。与其他声频设备相比,它 的重量、体积都比较大,由 于输出功率大,因此,它总是在高电压、大电流状态下工作,容易出现故障。
 
  通常,传声器、电唱机、卡座、录像机、CDVCDDVD等输出 的微弱声频电信号先经过调音台放大、均衡处理成1V左右 的信号电压,然后输入功率放大器加以放大,以便为扬声器系统提供足够 的功率使它发出声音。功率放大器 的输入端所需要 的推动电压有两种标准,一种是OdB (0.775V),另一种是+4dB (1.228V)
 
  功率放大器是由前置放大、功率放大、电源及各种保护电路(短路保护、过热保护、过载保护、直流漂移保护等)几部分组成。功率放大器 的种类、型号、品牌非常之多,大致有以下几种分类方法:
 
  1、按输出级与扬声器 的连接方式分类
 
  变压器耦合输出电路:这种方式由 于效率低,失真大,一般在高保真度功放中使用 的较少。
 
  OTL电路:这是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合 的无输出变压器方式。
 
  OCL电路:这是一种输出级与扬声器之间不用电容器而直接耦合 的方式。
 
  BTL电路:这是一种平衡式无输出变压器电路,又称为桥式推挽功率放大电路,它 的输出级与扬声器之间以电桥方式连接。


 GS4400
模拟功放  

  2、按功率管 的偏置工作状态分类

   (1)甲类
 
  又称A类,在输入正弦波电压信号 的整 个周期中,功率输出管一直有大电流通过,需要大容量 的电源电路,功率管热量很高,并且容易击穿烧坏。优点是音质好,失真小;缺点是输出功率 和效率低,消耗电量大。
 
  2)乙类
 
  又称B类,输出功率管只导通半 个周期,另半 个周期截止。也就是说,正半周由一 个管子工作,负半周由另一 个管子工作,在输出端合成一 个完整 的波形与输入 的波形完全相同,用来驱动扬声器系统。一 个输入信号由两路分别进行放大是B类放大器 的特征。B类放大器 的特点是输出功率大,效率高,但失真比较大,不适宜在要求高 的场所中使用。
 
  (3)甲乙类
 
  又称AB类,即功率输出管导通时间大 于半 个周期,但又不是一 个周期,有较短时间截止。为获得不失真 的信号输出必须采用由两 个管子组成推挽放大 的电路形成。
 
  3、按放大器所用器件分类
 
  按放大器所用器件可分为电子管功率放大器、晶体管功率放大器、集成电路功率放大器。
 
  这里顺便提一下,日前市场上电子管功率放大器比较少。这主要是由 于电子管 的放大器制作成本高,体积重,耗电量大。但由 于电子管电路具有独特 的音色,电子管爱好者及一些发烧友仍然喜欢使用电子管功率放大器。


 QR1000
数字功放
 

功率放大器 的主要指标

   1、输出功率
 
  指功率放大器 的额定输出功率。现代专业功率放大器多为双声道立体声方式,即有两组相同 的功放线路,左右两 个输出声道。也可接成桥武工作方式,它 的峰值功率为额定 的3倍多。如输出功率为250W,峰值功率就是850W左右。
 
  2、频率特性
 
  频率特性是指功率放大器对不同频率表现 的放大性能,实际上就是测量对高频、中频、低频,各频率信号 的放大倍数是否均匀,理想 的频率特性曲线应是平直 的,通常从20Hz~20kHz 的均匀性在±0.5dB之内。
 
  3、失真( THD)
 
  失真是指放大器输入信号与输出信号 的波形不完全一样,失去原有 的音色。失真有线性失真与非线性失真,优质功率放大器 的失真度,一般控制在0.1%或者更小一些。
 
  4、信噪比( S/N)
 
  噪声主要是由晶体管(电子管)、集成块及电阻等元件产生 的,输出信号电压与同时输出 的噪声信号电压比,就是信号噪声比,简称为信噪比。信噪比越大,表明混杂在信号中 的噪声越小,放音质量就越高,高质量 的功率放大器信噪比大都在1OOdB以上。
 
  5、动态范围
  
  通常,信号源 的动态范围是指信号中可能出现 的最高电压与最低电压之比,以dB表示,而放大器 的动态范同则是指它 的最高不失真输出电压与无信号时输出噪声电压之比。显然,放大器 的动态范围必须大 于节目信号 的动态范围,这样才能获得高保真 的重放效果。目前CD唱片 的动态范同已达85dB以上,这就要求功率放大器 的动态范围要更大。

 

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载7

扬声器 的工作原理与主要特性

   扬声器又称喇叭,它是把信号电流转换成为声音 的一种器件。人们说话 的声音 和乐队演 的声音经过传声器变成电能,再由放大器放大,我们所得到 的是放大了 的电能,而不是声音 ,必须将电能变成声能,而将电能变成声能 的就是扬声器。扬声器中,使用最多 的是永磁动式扬声器,它 的构造与动圈传声器 的构造相似。在永久磁铁 的圆环形隙缝中,放置一 个动圈,叫做音圈。音圈与纸盆相连接,并装有布质或纸质 的定心支片,定心支片固定在盆架上。纸盆 的四周边缘也固定在盆架上,这是为了音圈在磁隙缝中能够保持准确位置。让音圈 和纸盆沿着轴心振动,振动时音圈与隙缝内外绝对不能相碰。
 
  当信号电流流过音圈时,根据电动机 的原理,信号电流产生 的磁通量与永久磁铁 的磁通发生相互作用,使音圈带动纸盆振动而发出声音。
 
  永磁电动式扬声器又可分为两种:一种为直射式又称纸盆扬声器,它是把声音直接辐射出去;另一种为间接辐射式又称号筒式扬声器(高音喇叭),号筒扬声器 的工作原理与永磁电动式扬声器一样,但辐射 的方式不同,号筒扬声器 的发音头(又称高音头)振膜振动后,声音经过号筒,然后再逐渐扩散出去,所以它是间接辐射扬声器。号筒扬声器也称高音喇叭,它是由一 个发音头 和号筒组成 的,特点是效率高,缺点是不仅频带范围较窄,而且指向性也窄。
 
  扬声器 的音圈是绕在一 个圆形纸管上 的,国内生产 的扬声器大都采用圆漆包线作为音圈 的导线,而先进 的扬声器都采用了特制 的方形截面铝合金导线。这种导线加上特别配方 的绝缘漆皮,使音圈既轻又密,提高了功率容量,也提高了声音灵敏度。

 
1所示为永磁电动式纸盆扬声器 的构造图,
 
2所示为号筒扬声器 的构造图。

   要使用好各类扬声器,就必须了解有关扬声器 的主要特性。
 
  1.额定功率
 
  扬声器是将电能转换成为声能 的器件,也就是说它要消耗一些电能,去振动空气产生声音。在单位时间内(1s)加到扬声器上 的总电能,就是扬声器 的额定功率。额定功率是根据不使扬声器过分发热或者发生过度 的机械振动来制定 的,否则扬声器就要损坏。这 个功率是加在扬声器音圈上 的交流电平均功率,对不同 的频率也有差异,并且还有瞬时峰值功率 的出现,因此,在使用时也应考虑到峰值功率。
 
  2.效率
 
  从电能转换成声音 的过程要消耗一定 的能量,扬声器 的效率是指电功率 的消耗能够转变出来多少声音功率,即输出来 的声音功率与输入扬声器 的电功率 的比值。这 个比值越大,说明扬声器能量转变过程中损失越小,即说明扬声器 的效率高。
 
  3.灵敏度
 
  扬声器 的灵敏度是比较容易测量 的,这种灵敏度是指在消声室对准扬声器中心轴 的某一点所测得 的声压 和加在扬声器上 的电压 的比值。通常都在距离扬声器中心轴1m处测量,这样得到 的灵敏度叫做标准轴向灵敏度。采用这种灵敏度来衡量扬声器是不够准确 的。假如有两 个不同阻抗 的扬声器,测得相同 的标准轴灵敏度,由 于不同 的扬声器会消耗不同 的电功率,因此,它们虽有相同 的灵敏度,但却不具有相同 的效率。所以,这种灵敏度只有在阻抗相同 的扬声器才能适用。为了便 于比较阻抗不同 的扬声器,必须将阻抗 的因素也包括在内,即用声压对输入电功率平方根 的比值来表示。这样得到 的灵敏度称为绝对灵敏度。采用绝对灵敏度可以判别扬声器 的效率。扬声器 的效率 和灵敏度是随着频率 的变化而变化 的,要全面评价扬声器 的质量,还必须知道扬声器对它 的工作频带内 的各种频率 的灵敏度。
 
  4.频率响应
 
  人耳通常听到 的声频范围是20Hz20kHz,而扬声器却只能重放出其中 的一段频带,对 于范围以外 的其他频率不能很好 的重放出来,这一段频带就是扬声器 的频率响应范围。我们希望扬声器 的频率特性越宽越好,曲线越平直越好。
 
  5.阻抗
 
  扬声器 的阻抗是在扬声器 的输入端所测得 的阻抗,这 个阻抗随着输入扬声器 的声频电流 的频率而改变,一般扬声器 的阻抗是在400Hz时测得 的。扬声器阻抗是扬声器 的一 个很重要 的技术指标,为了使功率放大器 的输出与扬声器正确地相连接,就必须知道扬声器 的阻抗值。
 
  6.失真
 
  凡是扬声器不能原汁原味地将原来声音重放出来 的现象都叫失真。失真度 的大小对扬声器 的质量有很大 的影响。
 
  扬声器可能发生 的一种失真现象是频率失真,就是扬声器对 于某一些频率重放出 的声音较强,对另一些频率重放出 的声音较弱 的不平均匀现象。这完全破坏了原来声音响度高低 的比例,使人听起来不够真实,改变了原来 的音色 和气氛。
 
  扬声器 的另一种失真现象是非线性失真,这是扬声器在放音中出现原来所没有 的新频率成分,即声音中混杂有呼啸、震动、炸裂等不悦耳 的声音 的现象,特别是大音量时这种现象更为明显。
 
  7.指向性
 
  指向性(方向性)是指扬声器 的声音在它四周 的分布情况,也就是在发声 的各 个方向上扬声器 的灵敏度如何。因为有这种方向性 的存在,听众在偏离扬声器中心轴向不同角度上听到 的声音响度是不相等 的,声音 的频率愈高,两旁 的响度会愈减弱。各种不同形式 的扬声器都有它不同 的指向性,所以在室外广场布置扬声器时必须考虑它 的指向性。

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载8

扬声器 的分类及其用途

  扬声器 的用途非常广泛,可以说人们生活中离不开扬声器。家庭里 的电视机、收音机、录音机、组合音响、汽车以及家庭影院都有扬声器。在公共场所,如电影院、激光录像厅、礼堂剧场、公园车站、码头、火车、地铁、飞机、轮船等处都有扬声器。而扬声器质量 的优劣,又直接影响重放声 的质量。因此,选择声音宏亮、音质优美、失真小、工作可靠 的扬声器是我们共同关心 和追求 的目标。


 ED181
网络有源音箱
 
  现代电声技术发展得相当快,但目前为止还没有一种扬声器能达到在整 个频带(20Hz—20kHz)内部十分平直 的频率特性。造成扬声器输出频率不均匀性 的原因是很多 的,但是我们可以把不同类型 的扬声器,具有高、中、低频率 的扬声器组合在一起,成为两单元或三单元,甚至四单元组合成为完整 的扬声器系统,发挥各自优点,保证扬声器输出成为一条平直 的频率特性。

  要使扬声器能够正确地重放声频信号,声音达到优美动听,就要求扬声器必须具有宽广 的频率响应特性、灵敏度以及足够 的声压 和大信号 的动态范围。声频系统中使用 的扬声器按用途 的不同可分为两大类,一类是监听扬声器,另一类是扩声扬声器。根据扬声器 的频率特性又分为超低频扬声器、低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器以及全频带扬声器。
监听扬声器主要供制作节日使用,录音师通过监听扬声器可以及时准确地发现 和找出节目声音存在 的问题 和缺陷。监听扬声器安装在电视台、唱片公司、电影制片厂、广播电台、电教室等 的调音室、混录室、录音室、标准放音间、审听室、转录室等场所。这些场所大多具有高级监听扬声器。这类扬声器具有极高 的保真度 和很好 的瞬态特性,对节目本身不作任何修饰 和夸张,而是原汁原味,真实地反映出原来声频信号 的面貌。
 
  专业扩声扬声器系统,大多数具有功率大、频带宽、声级高 的特点。为了有效地控制声波 的辐射,高频单元一般都使用号筒以增强指向性。在大型 的剧场、电影院 和大广场,都采用这类扬声器扩声。这类扬声器系统 的形式主要分为两种,一种是组合式 的音箱一般多是小型 的,中低频单元加上一 个高音号筒,装在同一箱子里;另一种形式是各 个频段分立 的,中低频采用音箱形式,高频驱动器则配有指向强 的号筒形式。号筒有各种不同 的规格,主要是辐射角不同,可以根据不同 的辐射角选配不同 的号筒,从而使声音均匀达到观众(听众)区 的目 的。 
 

 
 ED181
网络有源音箱

  根据对人声与乐器声频率 的分析,频谱能量 的分布是:低音 和中音分布最大,中高音部分其次,高音部分最小。人声 的能量集中在200Hz3.5kHz频率范围,而音乐 的频率范围在40Hz—18kHz之间。超低频扬声器在一般厅堂等扩声场所是不用 的,只有电影制片厂 的立体声混录棚、立体声标准放映室、宽银幕立体声电影院、环幕立体声电影院、夜总会及迪斯科舞厅使用,因为这些场所需要十分强烈震撼力 的声音,只有用超低频扬声器才能实现这样 的效果。
 
  这里顺便提一下,日前市场上有一种美国JBL依安(EON)新一代扩声系统,其功放与音箱是组合在一起 的。依安扬声器 的面板为铝合金,与扬声器支架连在一起,构成相当大 的一块散热体。一般音圈所产生 的热能只能传感到扬声器 的金属支架上,散热能力很差。而依安 的扬声器单元可以利用整 个面板作为散热体,它 的散热能力很强,有极大 的优越性。它 的另一 个点是,当大功率推动扬声器时,热量自然升高,同时低音单元纸盆 的振幅也加大,造成空气对流。功率愈大,则空气 的对流量也愈大。空气对流形成了一 个自我冷却系统。
 
  依安音箱内装有两组不同输出功率 的放大器。输出功率小 的一组用来推动双辐射90×60号筒高音单元,而输出功率大 的一组是推动130W15英寸低音单元。这套扩声设备便 于携带,具有流动 的灵活性,很适合一般中小型会议室、俱乐部、教堂、农村、学校及幼儿园等场所使用。它搬运方便,操作使用极为简单,只要有一只传声器与一 个音箱(不需要调音台)相连接,就可以进行讲话作报告 的扩声工作,而且扩声 的效果也相当 的不错。

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载9

电子分频器与功率分频器

   电子分频器与功率分频器通称为分频器,是在大功率高质量扩声系统中使用 的一种专用设备。从工作原理来分析,是对声频信号按照设定 的频段进行分频处理,使各 个频段减少干扰、降低失真,使高、中、低扬声器所发声音 的层次更好,声音更清晰、更细腻。在20Hz—20kHz这么宽 的人 的听觉频带范围内,如果只使用一 个扬声器而希望重放出高质 的声音是十分困难 的,也是不可能 的,所以就出现了不同频段 的扬声器,如高频、中频、低频及超低频扬声器等,力求在某一频段中使用一种扬声器来进行工作,然后分别用几 个不同 的扬声器组合起来实现整 个频段(20Hz20kHz)声音重现。当然,高频扬声器、中频扬声器及低频扬声器绝不能直接并联使用,因为高、中频扬声器承受功率较小,而低频扬声器承受功率很大,如果并联使用,就必然要烧坏高、中频单元。

 
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分频器
 

  分频器根据处理信号电流 的大小、电压 的高低以及分频电路在系统中所处 的位置不同而分成两类:一类为电子分频器(有源网络),由电感、电容及放大电路组成,在功率放大器之前与均衡器 的输出端连接;另一类为功率分频器,又称为分频器(无源网路),由电阻、电感 和电容组成,在功率放大器 的输出端与各频段 的扬声器相连接。由 于功率分频器处理 的是高电压、大电流 的功率信号,因此只能用电阻、电感与电容网络来进行滤波处理,以达到分频 的目 的。

   电子分频器通常都用在大型演出、广场音乐会以及迪斯科舞厅,它是通过高通、带通、低通滤波器分频放大,把分开 的信号电压分别输出,然后接入功率放大器来驱动各处 的扬声器。假如要重放两路立体声 的节目,至少需要四 个功率放大器。功率分频器是由高、低通滤波器 和带通滤波器组成,如两分频器实际上是高通、低通滤波器 的组合,三分频器则在中间再加一带通滤波器。它们都是由电感、电容及电阻等元件组成 的。电感线圈在频率低时阻抗小,故低频信号容易通过,而高频信号不易通过,电容则却相反,频率低时阻抗大,所以低频信号不易通过,而高频信号则容易通过,因此,达到滤波或分频 的目 的。图8-3为定阻型两分频及三分频分频网络 的电路。
 
  在图8-3中,各元件 的参数为:

   式中,f为低频扬声器与中频(或高频)扬声器 的分频频率;f为中频扬声器与高频扬声器 的分频频率;Ro为扬声器音圈阻抗。

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载10

扬声器箱


 
  为了防止扬声器前后辐射声波 的干涉,改善低频特性,同时便 于扬声器 的 安装 和固定,通常将扬声器嵌在平面障板上,或安装在箱体里面,以防止前后声波相 互抵消现象 的发生。
扬声器(音箱)主要有封闭式 和倒相式两种。
  封闭式音箱
  通过箱体把扬声器向前后辐射 的声波完全隔离开。低频时,音箱相当 于一 个 声顺元件,作用 于振膜,使扬声器 的低频共振频率提升,这种形式 的音箱用 于高保真 重放时效果很好但效率较低,适用 于小房间。封闭式扬声器箱如图8-4所示。
  倒相式音箱
  它是将扬声器振膜背面辐射 的声波通过音箱 和倒相孔后,在低频下限之上 的 某一频率进行倒相,从而与扬声器正面辐射 的声波达到同相后辐射出来 的一种音箱。 这种方式 的音箱效率较高,适合 于大房间使用。倒相式扬声器箱如图8-5所示。


 
封闭式扬声器箱与倒相式扬声器箱


  箱式扬声器系统 的组成
  箱式扬声器系统由箱体、扬声器单元 和分频器组成,它将不同类型 的扬声器 组合起来,通过分频网络,使其中每一 个扬声器只负担一 个较窄频带 的重放。通常将 这些扬声器放置在各种类型 的箱体内。声频信号 的频谱范围很宽,要想将 20Hz—20kHz 的信号以一种扬声器单元来重放是不可能 的,因为一般 的12英寸以 上大口径扬声器单元,低频特性很好,失真不大,但超过1.5KHz 的信号,它 的效果就 很差了。l2英寸 的高频扬声器单元重放3kHz以上 的信号性能良好,但无法重放中频 和低频信号, 于是,就有了由备种频响特性单元组成 的扬声器系统,即由低音(含中 低频) 和高频(含中高频)两种单元组成 的两分频扬声器系统 和由低频、中频 和高频 三种单元组成 的三分频扬声器系统。   两分频扬声器系统结构简单、造 价相对较低;三分频扬声器系统可以减小声音 的失真,提高清晰度,改善低频 和高频 间交叉频段 的性能,从而提高了扬声器系统 的功率处理能力。
  声柱 
 
  将几只或几组相同扬声器排成一排装在声箱中就形成了声柱,如图8-6所示 ,其工作特点如下:
 
  在距声柱较近 的位置上,由 于多只扬声器在该点所产生 的声压相位差彼 此削弱,声压较小,而在远离声柱 的位置上,由 于各只扬声器在该点产生 的声压相位 很接近,彼此增强,输出声压较大。
 
  在声柱 的垂直面上,由 于各只扬声器 的干涉效应,使辐射范围变窄成为 一束,增强了指向性;而在水平面上,其辐射方向性 和一只普通扬声器相似。
 
  大型扩声系统中声柱 的应用是极其广泛 的。由 于声柱 的结构简单,效率 较高,指向性强,能量集中,可有效地提高清晰度,防止电声反馈,使距离较远处也 能获得足够 的声压级。


声柱
 

选择使用扬声器时应注意 的几 个问题
  使用多只扬声器箱进行扩声时,应尽量避免串联使用。因串联使 用会对谐振频率f0附近 的特性产生不利 的影响。如确实需要在功放 的一路输出上带上 几只扬声器箱时.可采用并联方式,但一定要注意并联后 的扬声器阻抗不得低 于功率 放大器所允许 的最低值,以免对功率放大器造成损坏。
 
  扬声器 的摆放要选择合适 的位置 和高度,既要达到美观,同时更主要 的 是不能影响扬声器 的正常工作质量。
 
  选择扬声器应根据实际用途、使用场地等多方面考虑,既要满足使用 的 要求,又不要过 于奢侈,避免造成花费大量资金而得不到好效果 的情况。
 
  人声 和各种乐声是一种随机信号,波形十分复杂,其中语言 的频谱范围 约为180Hz-4kHz,而各种音乐 的频谱范围可达40Hz18kHz。平均频谱 的能量分布为: 低频 和中低频部分最大,中高频部分次之,高频部分最小,约为中、低频部分能量 的 1/10。人声 的能量主要集中在200Hz3.5kHz频率范围内,这些可听声随机信号幅度 的 峰值比它 的平均值约大10-15dB,甚至更高。因此要能正确地重放出这些随机信号,保 证重放 的音质优美动听,必须选用具有宽广 的频率响应特性,足够 的声压级 和大动态 范围 的扬声器,同时需要扬声器有高效率 的转换灵敏度 和在输入信号适量过载 的情况 下,不会受到损坏 的可靠性。
 
  两 个相同声压级 的扬声器箱放在一起 的合成声压级是:在室内混响声场 两倍半径以外 的地方约可增加3dB。例如,1只扬声器箱是90dB,两只扬声器箱是93dB ,4只扬声器箱是96dB,8只扬声器箱是99dB。如果系统需要达到99dB 的声压级,这就 引出了一 个性能价格比 的核算问题。例如:
一 个声压级为90dB 的音箱,单价为5000元,另一种音箱 的声压级为99dB,单价为2万元 ,如果需要达到99dB 的声压级,需要8只声压级为90dB 的音箱,共需4万元;而另一种 声压级为99dB 的音箱则只需要1只,2万元就够了。此外8只音箱还需用8倍 的功率推动 ,更增加了投资成本。
 
  在使用过程中,要防止操作不当,使扬声器受到损坏。例如,功放输出 功率过大而造成 的损坏,或者是传声器输入信号过大,引起功放过载削波,使失真波 形产生大量谐波,损坏了高音单元。再有就是需避免传声器产生强烈 的声反馈啸叫, 使功放强烈过载而损坏扬声器系统。
 
  现在,大多数歌舞厅使用 的音箱都为美国 的JBLEVPEAVEYBOSE等品牌 ,它们都是著名 的品牌,外观精美、性能良好、结 的陀,是专业电声系统 的首选。 

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载11

 扩声系统设备连接 的意义与要求

  连接 的意义
 
  随着电子技术 的飞速发展,我国 的电子元件及音响设备 的质量有了很大 的提高。音响设备要按严格 的国家或国际标准进行生产,每种设备都有详细 的技术指标说明书。由 于每一类设备都是按统一标准生产 的,因此各厂家 的同类产品是可互换 的,这为用户提供了更多 的选择余地,由不同厂家生产 的设备组合而成 的音响系统随处可见。 于是,音响系统 的配接,即各设备间 的连接就成了扩声工作中经常遇到 的一 个重要 的问题。
 
  扩声系统设备 的连接包括机械配接 和电气配接,放大器与扬声器间 的配接,放大 和输入设备 的配接,传声器、扬声器 的配接等。
扩声系统电气配接又包括三 个部分:一是阻抗 的配接,指前级扩声设备 的输出阻抗与所连接 的后级设备输入阻抗之间 的配接:二是电平配接,指系统中各配接端子间 的电平关系;三是平衡状态,指系统设备输入、输出端子 的平衡 和非平衡状态。
 
  扩声系统设备之间 的连接(包括配线及管线 的设计 和施工),是决定扩声设备优劣 的重要因素之一。如果此项实施不当,即使使用优质 的设备,也会出现机振、杂音、干扰、音量不足或音质不良等许多问题,甚至会造成放大器等设备损坏。
 
  显而易见,只有正确掌握扩声系统设备 的连接,才能充分发挥扩声设备 的效能,保证扩声系统正常工作。

 
 PAL
会议室实例

连接 的基本要求
  1.信号电平要满足要求标准
  两种设备连接以后,它们之间 的信号电平一定要适当。如果前一设备输入到后一设备 的
信号电平过大,就可能会使后一设备产生非线性失真:相反,如果前一设备输入到后一设备 的信号电平过小,则会降低音响重放系统 的信噪比。因此,当前一设备输入 的信号电平过大时,要使用后一设备 的衰减电路把输入 的电平降低;如果前一设备输入 的信号电平过小,则应在后一设备中将输入 的电平进行提升。调音台主要靠使用不同 的输入插孔或PAD转换按键及增益旋钮来解决输入 的信号电平过大或过小 的问题,而其他设备(诸如效果器,激励器等)则主要靠调整其各自 的输入电平旋钮来实现,信号电平过大时,向左旋一些,信号电平过小时,向右旋一些。
  2.输出 和输入阻抗要匹配
  阻抗 的匹配问题,主要集中在音源与调音台、功放与音箱之间。其他专业音响设备由 于标准统一,基本上没有匹配严重失调 的问题。
专业调音台在设计上已经考虑了其前端设备同其相连时 的阻抗匹配问题。一般而言,只要将传声器连接到MIC插孔,将前端非传声器设备(如VCD机、LD机等音源设备)连接到线路( LINE)插孔就可以了。大型 的专业调音台 的传声器接口都为卡侬接口,而线路接口均为6.25mm直插接口。诸如VCD机等音源设备绝对不能够连接到传声器插孔中,而传声器视其情况有时可以使用线路插孔,比如,当使用 的传声器为非平衡高阻抗(2kΩ)且灵敏度较高 的传声器时,但最好不要这样使用(缺连接线应急时可使用),因为这也是不符合阻抗匹配原则 的。调音台 的线路输入一般有几十千欧姆。
另外值得注意 的是功率放大器同音箱 的阻抗匹配问题,这一问题在选购设备时就必须考虑到。功率放大器 的额定输出阻抗一般在4—16Ω这一范围内,而音箱 的输入阻抗也多为16Ω这三种。虽然有 的功率放大器 的说明书中提到它对4—l6Ω这一范围 的音箱都适用,但这是有前提 的,或者说是非标准 的。因此,这类说明书中又加了一 个推荐输出阻抗。这 个所谓 的推荐输出阻抗才是真正意义上 的最佳输出阻抗,选择设备时,应以这一阻抗来考虑设备 的选择。如果用一台功率放大器推动一对音箱,选择时,功率放大器 的输出阻抗必须同音箱 的输入阻抗相同;如果是考虑用一台功率放大器推动多对音箱,则在选择时,应考虑到多对音箱是如何连接 的,它们连接以后 的等效输入阻抗是多少,这时选用 的功率放大器 的所谓推荐输出阻抗应该与等效输入阻抗相等才行。当然,这种以一台功率放大器推动多对音箱 的做法,还必须考虑到功放 和音箱 的输出功率 的匹配问题。
  3.线路连接方式要合理配接
  设备间相接 的线路有平衡式与不平衡式两种。所谓平衡式,是指声音信号用两芯屏蔽传输线传输,两根芯线对地 的阻抗是相等 的:所谓不平衡式,是指用两芯屏蔽传输线传输,但有一根芯线接地,等同 于单芯屏蔽线。当平衡输出与不平衡输入相接时,应加匹配变压器。VCD机、DVD机、电唱机等 的线路输入或线路输出多为不平衡式,专业用传声器输出、调音台传声器输入、专业录音机等则多为平衡式。平衡式可以防止因线路长而受电场干扰。功率放大器 的输出为低阻抗不平衡式,它可接4 的扬声器,或接440Ω 的耳机。不论是平衡式还是不平衡式,连接时都要可靠接地,因为不良 的接地会引起感应噪声。有关连接 的具体问题将在后面论述。
  4.频率范围要与音源频响相一致
  音响设备相接时应考虑频率范围 的协调问题。如果在整 个音响系统中有一台设备 的频率范围很窄,则整 个音响系统 的频响就要变坏。因此,由各种设备组合起来 的音响系统必须保持高低音 的平衡,既不能把频响特性很差 的设备插入其中,也不应把在性能上大大优 于其他设备 的设备插入。例如,若把一对特优 的音箱接在一般音响系统中,不但不能提高声音质量,反而会暴露该系统 的缺点,把不该重放出来 的噪声也重放出来,因此要考虑频率 的互补性。在音响系统中,低音与高音固然重要,但也不能忽视中间音。过去在处理频响特性上曾有这样 的经验,即高、低声频率相乘应等 于800kHz,比如高端到20kHz时,低端应在40Hz截止:高端到8kHz时,低端要在I00Hz截止。依此类推。这样配合,其频响特性均匀,声音悦耳。当然这不是绝对 的,根据不同节目还要进行必要 的频率补偿。要保证音响系统高质量放音,首先要求功率放大器 的频响要比其他设备宽,其次要求扬声器系统频响宽且均衡。

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载12

扩声系统中 的接插件

  1.接插件 的种类
 
  在扩声系统中,常见 的接插件主要有以下几种:
 
  卡依(Cannon)插头:即XLR型插头,它是专业音响系统中常用 的一种连接插件,分为公插与母插,主要用 于传声器信号这类平衡信号 的传输。卡侬插头有三 个端,国际上通常规定1端为屏蔽层(接地),2端为信号正端(热端或高端), 3端为信号负端(冷端或低端)。卡侬插头 的特点是接触紧密可靠、屏蔽效果好。
 
  6.25mm插头:也称直插,其中二芯直插主要用 于非平衡信号 的传输连接,如设备间短距离信号传输及扬声器系统 的连接:三芯直插可与卡侬插头对应使用,用 于平衡传输信号 的连接。
 
  针形插头:即RCA型插头,又称莲花头,是一种常见 的非平衡传输接插件。
  2.专业扩声设备间插头 的常见连线标准
 
  专业扩音设备间插头 的常见连线标准,如图1 所示。其中 和1 (a)为阴阳卡侬插头 的平衡连接;图1 (b)为大三芯插头与卡侬插头 的平衡连接 和1 (c)为大二芯与卡依插头 的非平衡连接;图1 (d)为大三芯与大三芯插头 的平衡连接;图1 (e)为大二芯与大二芯插头 的非平衡连接 和1 (f)为大二芯与莲花插头 的非平衡连接;图1 (g)为蓬花与莲花插头 的非平衡连接 和1(h)为特殊接线INSDIN连接 和1 (i)MIDI连接。
  3.常用接插件结构尺寸
 
  (1)三针式自由端接插件
 
  三针式自由端接插件,主要用 于传声器 的连接,其外形如图2所示,有关尺寸如表1所列。

   (2)三孔式固定接插件
 
  三孔式固定接插件,主要用 于音响设备 的连接,其外形如图3所示,有关尺寸如表2所列。

   (3)两插针式自由端接插件(YCJ2P)
 
  两插针式自由端接插件,主要用 于扬声器 的连接,其外形如图4所示,有关尺寸如表3所列。


 
  (4)两插针式固定接插件
 
  两插针式固定接插件,用 于音箱 的连接,其外形如图5所示,有关尺寸如表4所列。




 
  (5)两芯 和三芯插头及插座
 
  插头 和插座 的分类及外形结构如图6 ~ 10所示。其中图6所示为卡侬(Cannon)式插头、插座 和7所示为两芯 和三芯插头、插座,要求配合直径为6.3mm,耐压为250V,绝缘电阻为1OOMΩ,寿命为1O OOO次。图8是其插头 的尺寸图,图9是其插座尺寸图,图10是一种插孔式自由端连接尺寸图。



 

 

 

 

音响师知识课堂---连载13

扩声系统中 的连接线

  1.连接线 的类型
 
  在扩声系统设备中,所用到 的连接线主要有以下几种不同 的类型。
 
  传声器线:也称低电平传输线,主要用 于传送零点几到几 个毫伏 的低电平传声器信号。它具有两根芯线及屏蔽层。
 
  声频线:也称标准电平传输线,主要用 于传输各种声频设备之间电平在1V左右 的信号。声频线有一根芯线及屏蔽层。
 
  音箱线:也称高电平大电流传输线,用 于连接功率放大器与扬声器系统,俗称金银线喇叭线。音箱线不需要屏蔽层。
 
  高频线:也称高频传输线,简称高频电缆,主要用 于无线传声器 的天线与调谐器间 的连接。
 
  电源线:是指连接220V380V市电所用 的连接线。一般要求电源线能承受 的电源容量为功率放大器总功率 的3倍。
  2.连接线 的结构及参数
 
  在扩声系统设备 的连接中,由 于各设备都是按统一标准生产 的,在配置连接线时 的工作就主要集中在音源与调音台间,以及功放与音箱间。所以这里仅就传声器(包括无线传声器) 和扬声器所采用 的配线介绍如下。
  (1) 传声器插头 的配线
 
  不平衡传声器接法用单芯屏蔽线,平衡传声器用两芯屏蔽线 和四芯屏蔽线。可以采用HLVV电缆,其结构如图1所示,主要性能及有关参数如表1所列。
 
  传声器引线 的配接,要注意尽可能远离其他馈线。如配线平行靠近其他馈线会引起振荡、哼声或串音,所以希望配线距AC 220V线在1m以上;与扬声器线距60cm以上;距中电平(-20OdB)线在30cm以上。

   (2)扬声器 的配线
 
  室内扩声系统可采用SBVPV聚氯乙烯电缆,其结构如图2所示,有关参数如表2所示。 


 

 

 

 

 

音响师知识课堂---连载14

平衡连接与非平衡连接

   在扩声系统中,大部分设备既有平衡输入与平衡输出 的电路,也有非平衡输入与非平衡输出 的电路。这里仅就平衡连接、非平衡连接 的方法,以及平衡与非平衡转换方法作一介绍。
  平衡连接
 
  所谓平衡连接,是指由两根导线组成 的传输线,在平衡时两根导线在同一横向面上 的电压值大小相等,对地极性相反。例如,平衡输入或平衡输出端分别为XLR插座(捕头),上有三 个端,标号为123。其中,2号为热信号端(正极),3号为冷信号端(负极),1号为接地信号端。其意义是平衡信号 的传输为某一信号源输出级提供了两条信号线,传送相同电压,但相位相反,若在传输过程中串入噪声,因其对地 的电压大小相同,都会以同样 的相位出现在两条线上,在输入、输出级后会相互抵消,最后只剩下声源信号。所以说平衡连接具有抗噪声能力强 的特点,适合 于专业设备 和长距离设备以及弱信号之间 的连接。平衡 的连接方法如图1所示。
 
  至 于接插件 的平衡式连接线,如图2所示,Y形平衡 的连接线如图3所示。


  非平衡连接
 
  非平衡 的连接一般是在非专业 和家用声频设备中使用 的主要连接方法,输出一般选用RCA插座 和大二芯插座。不平衡连接通常用 于几米左右 的短线且噪声较小 的地方,也可用 于强输出信号,如功放 和扬声器之间 的连接。非平衡连接 的声频信号接在RCA 的中心接线上,外面 的一层为接地屏蔽层。也有些不平衡信号线采用两芯屏蔽线,将屏蔽层 和其中一芯连接共同作接地屏蔽层用。不平稳 的信号线附近有强磁场 和电源在一起时,磁场会在信号中撼应
出噪声信号。非平衡 的连接方法如图4所示。

   至 于接插件 的非平衡连接线,如图5所示,Y形非平衡连接线,如图6所示。


 
  平衡与非平衡 的转换
 
  在一些要求不很严谨 的场合中,信号 的非平衡端子与平衡端子之间还是可以直接馈接 的。其接线方法是:平衡端 的热端接非平衡端 的信号热端,平衡端 的冷端接非平衡端 的地端,而平衡端 的地端接信号馈线 的屏蔽层即可。
 
  但是,就严谨 的高标准要求而言,平衡与非平衡端口之间必须经过一专门 的转换器才能相互连接。转换器一般有变压转换器、半电压转换器以及差分放大转换器三种,其电路原理如图7所示。

   【待续】 
 

 

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