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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。

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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。

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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。




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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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CDM12
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。
 

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   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。

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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

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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。

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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

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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

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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

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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。

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 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。

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 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。

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1所示为永磁电动式纸盆扬声器的构造图,
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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。

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 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。 
 

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 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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PX-300
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:

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   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。

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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。


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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。

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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96dB8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、结实耐用,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。

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 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:图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:图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:图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:图1(h)为特殊接线INSDIN连接:图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。

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   (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。

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   (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。

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  (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。

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  (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:图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。

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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。

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   (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。 

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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http://www.palaudio.net/upload/FCKeditor/2012-12/21173543.jpg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。

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  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。

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   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。

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  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。

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   【待续】 
 

 

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