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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4Ω、8Ω、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4~8Ω的扬声器,或接4~40Ω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。
   【待续】